煙氣制酸污酸物理法閉路循環(huán)處理技術(shù)
劉宜 張含 劉宗義
(1.澳洲詹姆斯•庫克大學 2.西安環(huán)科水處理有限公司 3.陜西省環(huán)境科學研究院)
摘要 本文首次提出用物理方法處理污酸,同時以企業(yè)污酸進行試驗,驗證了物理法處理污酸實現(xiàn)閉路循環(huán)廢水零排放技術(shù)的可行性。
關(guān)鍵詞:煙氣制酸、污酸、閉路循環(huán)、酸分離回收
在鉛鋅冶煉過程中會產(chǎn)生大量的煙氣,包含大量的SO2以及一些有害金屬成分。從環(huán)保和綜合利用角度出發(fā),絕大多數(shù)鉛鋅冶煉廠都建有二轉(zhuǎn)二吸制酸系統(tǒng),實現(xiàn)煙塵回收和SO2制硫酸。但是在此過程中會產(chǎn)生大量的含重金屬的強酸性廢水,簡稱污酸。污酸中含有汞、砷、鎘等毒害物質(zhì)且含量高于普通的工業(yè)廢水,對環(huán)境危害極大。因此對重金屬高的污酸治理有一定的重要性和迫切性。
1.污酸處理方法評價
1.1硫酸亞鐵石灰法
硫酸亞鐵石灰法是利用石灰中和污酸調(diào)節(jié)PH值呈中性或弱堿性,硫酸亞鐵中的二價鐵能與砷生成難溶鹽,氫氧化鐵有非常強的吸附和絮凝能力,從而達到去除污酸中的砷、鎘、鉛、鋅等毒害金屬。
硫酸亞鐵石灰法處理污酸產(chǎn)生的廢渣量很大,重金屬在廢渣中呈稀散分布,作為資源回收難度較大。廢渣存放也會發(fā)生溶解泄漏,容易造成二次污染。
硫酸亞鐵石灰法技術(shù)特點是利用添加化學試劑,去除酸根沉淀分離金屬離子,使污酸中的化學物質(zhì)越來越多,化學成分越來越復雜。
1.2硫化法
硫化法是利用可溶性硫化物與重金屬反應,生成難溶的硫化物進行分離,使沉淀從污酸中除去。沉淀物中砷、鎘、鉛、鋅等離子含量大大增高。
在去除污酸中有毒害金屬的同時實現(xiàn)了重金屬的資源化。此方法是在PH值較低時使用效果較好。
1.3現(xiàn)行處理方法評價
污酸成分復雜大致有三類物質(zhì):硫酸、重金屬離子、非金屬物。目前尚未有一種藥劑或單一手段能夠同時去除污酸中污染物。由于污酸中毒害金屬和砷氟具有不可降解的特點,防止處理過程中產(chǎn)生的廢渣及廢水成為新的污染源。對于重金屬盡量資源化回收,對于硫酸首先考慮無害化同時兼顧資源化。一般環(huán)保公司大都遵循上述原則。在此處理原則下,大量加入化學藥劑,使污酸中的含鹽量和電導率速增。處理成本增高,處理難度加大,資源回收困難。
2.污酸閉路循環(huán)處理
2.1污酸閉路循環(huán)處理關(guān)鍵
用化學方法去除污酸中的有害金屬和氟的過程中,必然造成污酸中硬度增高和無機鹽積累,俗稱“疲勞水”。溶液硬度增高導致管道和生產(chǎn)設(shè)備結(jié)垢。無機鹽的積累又會造成處理效果下降。實現(xiàn)全封閉無限循環(huán)的困難和重點在此集中體現(xiàn)。
2.2污酸閉路循環(huán)處理工藝
在酸性條件下,金屬離子呈酸式鹽,石灰中和后,金屬離子是氫氧化物。經(jīng)過酸分離回收機,金屬離子在近中性條件下分離出來,資源化回收相對化學法而言要簡單。
硫酸鈣可以采用超聲波水垢處理器在線防垢除垢。
中性廢水利用膜法分離,純化水供酸分離回收機使用,濃水進污水站回收金屬。
2.3酸分離回收技術(shù)應用
污酸處理關(guān)鍵將酸與金屬離子分離,中性條件下重金屬處理的方法很多,也容易實現(xiàn)。酸分離回收機(西安環(huán)科制造)是利用特種填料,將酸滯留在填料上,金屬離子隨溶液流出,達到分離目的。然后用水反洗填料,使填料上的酸隨反洗水流出,形成新酸(即再生的)。下面以鋅污酸為例檢驗酸分離效果。試驗樣品是云南××鉛鋅冶煉廠鋅污酸,(實驗室配制污酸樣品與實際生產(chǎn)污酸相差太大,分離效果不能應用)。
污酸處理實現(xiàn)閉路循環(huán)零排放,重點在于不加堿控制PH值,使金屬離子在中性條件下分離。通過小試和中試鋅、鉛、電解廢酸都能通過酸分離回收機分離,用物理方法治理污酸在全國還是首例,配套設(shè)備、電控系統(tǒng)還需完善。實踐證明:物理法處理污酸實現(xiàn)閉路系統(tǒng)零排放是可行的。
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