600 kt/a硫鐵礦制酸污酸污水系統(tǒng)升級(jí)改造及再利用

張健，陳銀根，王曉顏

(銅陵市華興化工有限公司，安徽銅陵 244021)

生產(chǎn)實(shí)踐

600 kt/a硫鐵礦制酸污酸污水系統(tǒng)升級(jí)改造及再利用

張健，陳銀根，王曉顏

(銅陵市華興化工有限公司，安徽銅陵 244021)

介紹了600 kt/a硫鐵礦制酸產(chǎn)生的污酸、污水情況，提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝及其處理后的中和水回用方法，將所需處理的污酸和污水匯集、曝氣和中和，然后對(duì)中和水進(jìn)行氧化，同時(shí)利用pH值在線檢測(cè)儀監(jiān)控pH值，最終實(shí)現(xiàn)污酸、污水零排放。

硫酸 污酸 污水 再利用

銅陵市華興化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱華興化工)現(xiàn)有3套硫鐵礦制酸系統(tǒng)，裝置設(shè)計(jì)能力3× 200 kt/a(實(shí)際生產(chǎn)能達(dá)到660 kt/a)。隨著硫酸污水排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，尤其氨氮等排放指標(biāo)越來(lái)越苛刻，必須對(duì)原污水系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，同時(shí)要求處理后的中和水能循環(huán)利用。華興化工的污水處理系統(tǒng)于2014年6月投用，投資少，見(jiàn)效快。該系統(tǒng)的升級(jí)改造為以后的硫鐵礦制酸系統(tǒng)污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了借鑒。

1 概述

華興公司現(xiàn)有硫酸廠、精細(xì)化工公司、磁選車(chē)間和動(dòng)力車(chē)間等4個(gè)生產(chǎn)單位。硫酸凈化排出的稀酸及全公司總污水情況檢測(cè)結(jié)果與GB 26132—2010《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求的對(duì)比見(jiàn)表1。

硫酸廠廢水、凈化稀酸中含有硫酸、亞硫酸、As3+，As5+，F(xiàn)－，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+等，當(dāng)加入氫氧化鈣時(shí)，會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):利用石灰石、電石渣對(duì)凈化稀酸進(jìn)行中和、除砷，將pH值調(diào)節(jié)至6.8～7.3，即可到達(dá)溶液中ρ(As)＜0.3 mg/L的目標(biāo)。根據(jù)分析，污酸中的Fe2+，F(xiàn)e與As物質(zhì)的量比大于20，故不需加鐵鹽。

表1 污酸、污水檢測(cè)結(jié)果

2 工藝方案設(shè)計(jì)

按400 t/d規(guī)模對(duì)污水、污酸和雨水進(jìn)行清污分流設(shè)計(jì)，采用“氧化－中和－鐵鹽共沉淀法”處理技術(shù)，將中和曝氣時(shí)間由30 min左右延長(zhǎng)至2 h，并采用2級(jí)曝氣中和裝置，確保反應(yīng)充分。

首先將所需處理的污酸和污水匯集在新建裝置區(qū)的初級(jí)污水調(diào)節(jié)池和次級(jí)污水調(diào)節(jié)池，利用污水輸送泵送至一級(jí)曝氣中和罐和二級(jí)曝氣中和罐。同時(shí)空氣由高壓風(fēng)機(jī)壓進(jìn)一級(jí)曝氣中和罐和二級(jí)曝氣中和罐進(jìn)行曝氣氧化。將電石渣庫(kù)的電石渣制成電石渣漿，用電石渣漿液泵送入一級(jí)曝氣中和罐和二級(jí)曝氣中和罐，利用pH值在線檢測(cè)儀監(jiān)控pH值。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)規(guī)范要求，第一級(jí)中和的pH值為3～4，第二級(jí)中和的pH值為7～8。處理的水添加絮凝劑后自流到濃密池。濃密池底部泥漿由泥漿泵送到陶瓷過(guò)濾機(jī)進(jìn)行固液分離，固體由汽車(chē)運(yùn)走送水泥廠用，液體返回濃密池或制電石渣漿用。濃密池上層清液溢流進(jìn)入中水池供中和水回用，送至3套系統(tǒng)凈化補(bǔ)充水，冷卻增濕滾筒增濕，全公司地面沖洗用。污酸、污水處理工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 污酸、污水處理工藝流程

3 設(shè)備選型及運(yùn)行費(fèi)用

經(jīng)1年多運(yùn)行，整個(gè)污水處理系統(tǒng)基本正常，初期暴露出了陶瓷過(guò)濾機(jī)面積偏小(原設(shè)計(jì)為12 m2)，濃密機(jī)尺寸過(guò)小(原設(shè)計(jì)10 m)，后通過(guò)改造基本恢復(fù)正常。污水處理主要設(shè)備見(jiàn)表2。

表2 污水處理主要設(shè)備

4 處理后的中和水回用

處理后的中和水通過(guò)泵向3套系統(tǒng)凈化補(bǔ)充水，3套系統(tǒng)冷卻增濕滾筒補(bǔ)充水，也用于全公司沖地用水。這樣，每年可節(jié)約大量的新鮮水，做到了污水封閉循環(huán)利用和零排放。

5 結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐表明:處理污酸污水時(shí)要曝氣充分，在線監(jiān)測(cè)pH值，適當(dāng)放大陶瓷過(guò)濾機(jī)和濃密機(jī)選型，因系統(tǒng)中鐵砷物質(zhì)的量比可達(dá)20，硫鐵礦制酸時(shí)無(wú)需加硫酸亞鐵，處理過(guò)的中和水一定要加以回用，才能達(dá)到污水零排放要求。

［1］湯桂華，趙增泰，鄭沖.化肥工業(yè)叢書(shū):硫酸［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1999:189－200.

［2］張一麟.國(guó)內(nèi)硫酸裝置尾氣處理工程技術(shù)進(jìn)展［J］.硫酸工業(yè)，2012(5):40－45.

［3］念吉紅.氨法脫硫在硫酸尾氣中的成功應(yīng)用及母液的氧化回收［J］.硫酸工業(yè)，2014(6):30－31.

Upgrading and recycle of spent acid and waste water system in 600 kt/a pyrite-based sulphuric acid plant

ZHANG Jian，CHEN Yingen，WANG Xiaoyan
(Tongling Huaxing Chemical Co.，Ltd.，Tongling，Anhui，244021，China)

Discharge of spent acid and waste water generated in 600 kt/a pyrite-based sulphuric acid plant is introduced，and the optimized design and the treatment of neutralized water recycle are provided.First，the treated spent acid and waste water were gathered，aerated，and neutralized，then the neutralized water was oxidized，meanwhile pH value was monitored by pH value detecting instrument on line，which realized zero emission of spent acid and waste water.

sulphuric acid;spent acid;waste water;recycle

TQ111.14

B

1002－1507(2017)01－0017－02

2016－05－05。

張健，男，銅陵市華興化工有限公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理，長(zhǎng)期從事硫酸生產(chǎn)管理工作。電話:13955947258;E-mail:cyg667258@163.com。