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本文从工艺简单实用、工程投资和运行费用低等原则出发,对高浓度含As冶炼废水在保留石灰法处理费用低、操作简便等优点的同时,对其缺点(出水指标不够稳定、容易腐蚀、结垢等)进行完善和提高,并补充铁盐石灰中和法除As工艺,形成两段除砷除重金属的工艺。结合葫芦岛有色金属集团有限公司硫酸生产现状与面临的问题,本课题以实际生产系统的改造为研究对象,对改造的生产系统的理论计算以及生产系统设备的选型和施工过程进行了全程参与;对锌冶炼烟气制酸生产系统污酸处理所存在的问题进行了明确的分析,明确了改造的方向。通过实际改造后,在冶炼制酸生产系统的得到实际应用,各项指标有了明显的提高和改善。除了确保工艺流程实现环保排放和节能降耗外,还对硫酸系统污酸处理工艺、设备等进行挖潜和更新改造:对含砷、汞的废水治理进行探索研究。通过本课题的研究,为冶炼烟气制酸系统污酸处理的技术改造提供参考和技术支持。
实验结果表明:
(1)在不回收硫酸钙的情况下,一步石灰法中和处理与分步处理结果相差不大,因此半工业试验选用简单的一步中和法工艺。铝盐电石渣中和法除As效果不如铁盐,在半工业试验中后续除As工艺选用铁盐处理;
(2)在半工业试验中,pH=10、底泥回流控制在250~300ml/min时,HDS工艺处理出水的Cu、Pb、Zn、Cd、F等去除率达到90%以上,(经过用硫酸反调pH值)并能够达到公司提出的回用水质指标要求(pH值为6~9、SS≤60mg/L、COD≤80mg/L、其它重金属含量也要有大幅降低,只做定性要求,不具体做定量要求),同时能达到即将颁布实施的铅、锌工业污染物排放标准要求,F也基本接近该标准限值;加硫酸铁深度处理后,出水As含量也完全能达到此标准的限值0.2mg/L;
(3)浓密池底泥含固量可达27%左右,显著高于普通石灰法5%以下的底泥浓度,可有效缓解设备腐蚀及结垢现象;
(4)“高浓度泥浆法(HDS)-铁盐沉淀法-过滤”组合工艺处理废水,第一步HDS处理出水(经调酸)可满足回用要求,第二步铁盐深度处理出水能够稳定达到即将颁布实施的新标准要求。该工艺技术合理、稳定、安全可靠。