硫鐵礦制酸裝置廢水“零”排放的生產(chǎn)實踐

陳火木，胡春麗

(云浮聯(lián)發(fā)化工有限公司，廣東云浮527343)

硫鐵礦制酸裝置廢水“零”排放的生產(chǎn)實踐

陳火木，胡春麗

(云浮聯(lián)發(fā)化工有限公司，廣東云浮527343)

介紹了云浮聯(lián)發(fā)化工有限公司400 kt/a硫鐵礦制酸裝置通過工藝技術(shù)改進、環(huán)保設(shè)施完善、資源綜合利用等措施推進廢水“零”排放實踐。技改后每年可以減少污水處理量30 000 m3以上，減少外排水量約9 600 m3，減少石灰消耗約2 500 t，減少用電2.4×105kWh，降低燒堿用量180 t，節(jié)約運行費用超過150萬元，降低了環(huán)保和生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益和社會效益。

硫鐵礦 硫酸生產(chǎn) 廢水 壓濾 回用 技術(shù)改造

云浮聯(lián)發(fā)化工有限公司(以下簡稱聯(lián)發(fā)公司)是國產(chǎn)化產(chǎn)能最大的硫鐵礦制酸裝置，產(chǎn)能為400 kt/a，裝置位于云浮市云安區(qū)硫化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)。隨著《中華人民共和國環(huán)境保護法》、《廣東省環(huán)境保護條例》等相關(guān)環(huán)保法律法規(guī)及政策的出臺，對企業(yè)環(huán)保工作的要求也越來越嚴格。為了降低環(huán)保和生產(chǎn)成本，提高清潔生產(chǎn)水平，實現(xiàn)廢水“零”排放，聯(lián)發(fā)公司于2015年底通過工藝技術(shù)改進、環(huán)保設(shè)施改善、資源綜合利用等手段推進廢水”零”排放技改工作，通過一年多的實踐運行，基本實現(xiàn)了硫酸生產(chǎn)裝置的廢水”零”排放。

1 技改前裝置運行狀況及存在的問題

1.1 技改前運行狀況

技改前硫酸裝置水平衡如圖1所示。

技改前配套了污水處理站，生產(chǎn)系統(tǒng)向污水處理站排放污水總量為96 m3/d。其中酸性廢水來自凈化工序w(H2SO4)約15%的稀硫酸，為72 m3/d；一般工業(yè)廢水則來自于裝置鍋爐及配套制水系統(tǒng)、生活污水等，為24 m3/d。

硫酸裝置于2013年技改配套了尾氣脫硫系統(tǒng)，脫硫采用雙堿法撞擊流吸收工藝，脫硫過程主要是NaOH與SO2反應生成Na2SO3，再生過程為石灰粉制乳后Ca(OH)2與Na2SO3反應再生成NaOH和CaSO3沉淀[1]。該系統(tǒng)設(shè)置在廠區(qū)外的污水處理站內(nèi)，其再生過程中再生槽和沉降池定期排出的高含固量堿液也可作為酸性廢水處理的中和劑。

圖1 技改前硫酸裝置水平衡

尾氣脫硫及再生流程如圖2所示。

圖2 尾氣脫硫及再生流程

污水處理采用石灰中和工藝：用石灰塊消化制成石灰乳后，放入中和池內(nèi)與酸性污水發(fā)生中和反應并生成沉淀。處理后澄清達標的廢水，回用于燒渣增濕或直接排放；含石膏廢渣用抓斗抓至渣倉晾曬后外運。

1.2 存在的問題

1)污水處理站的處理水量約36 000 m3/a ，回用水量約26 400 m3/a，外排水量達9 600 m3/a。需要消耗w(CaO)≥85%的石灰約2 500 t/a，耗電2.4×105kWh/a，消耗重金屬捕捉劑、氧化混凝劑、絮凝劑及雙氧水若干,處理費用高。

2)尾氣吸收系統(tǒng)再生槽和沉降池排污操作時放入廢水中和池的高含固量堿液利用率低。廢水中和池間斷性的在堿性環(huán)境下，抓走的石膏廢渣中夾帶大量堿性水，使再生系統(tǒng)鈉離子(Na+)流失快，定期需要向尾吸再生系統(tǒng)中補充NaOH來保持一定濃度鈉離子含量以保證吸收效果。NaOH浪費較大，w(NaOH)32%的堿液用量超過500 t/a。

2 技改目的及措施

2.1 技改目的

來自凈化工序的酸性廢水量約72 m3/d，一般工業(yè)廢水(裝置鍋爐及配套制水系統(tǒng)、生活污水等)量為24 m3/d。

酸性廢水主要成分為稀硫酸，其中含有較多固形物雜質(zhì)、金屬離子及溶解的SO2氣體等。由于鐵等金屬離子的存在，若利用稀酸當干吸工藝補充水后，鐵離子超標并顯現(xiàn)出淡紅色，從而使硫酸達不到質(zhì)量標準要求；另外，固形物含量多、所含SO2刺激性氣味，難以被部分稀酸利用企業(yè)接受[2]；同時，尾氣再生系統(tǒng)NaOH浪費較大、用量多以及一般工業(yè)廢水的回用問題也亟待解決。

為了實現(xiàn)廢水的回收利用，減少污水處理費用，推進企業(yè)的節(jié)能減排，提高清潔生產(chǎn)水平，實現(xiàn)廢水“零”排放，降低環(huán)保和生產(chǎn)成本，聯(lián)發(fā)公司于2015年底啟動廢水“零”排放技改工作。

2.2 技改措施

實踐證明硫鐵礦選礦過程中，適當添加調(diào)整劑(即稀硫酸)能促進硫鐵礦含硫品味的整體提高并降低跑尾率；磷肥生產(chǎn)過程中，利用稀硫酸替代水進行濃酸稀釋，能降低酸耗、水耗和能耗。這兩種方案均為稀酸利用的不錯選擇，但需要對稀酸進行適當?shù)膬艋幚怼?/p>

增加一套壓濾、脫氣系統(tǒng)能很好地解決酸性廢水固形物含量多、所含SO2刺激性氣味問題；壓濾也能充分回收尾吸再生排污時沉渣所攜帶的大量堿液。

稀酸壓濾、脫氣及尾吸再生沉渣壓濾流程如圖3所示。

該技改工藝的主要特點為：

1)增加稀酸壓濾、脫氣系統(tǒng)。凈化工序稀酸和污泥統(tǒng)一封閉儲存，間歇性通過壓濾機壓濾、脫氣塔脫氣后實現(xiàn)酸性廢水中固液分離及SO2刺激性氣體的脫除。濾液在酸性廢水收集池回收，外運至選礦廠和磷肥廠供生產(chǎn)使用；濾渣鐵含量高，返回沸騰爐焙燒后作為副產(chǎn)品進入燒渣中。

2)將尾氣吸收再生排污系統(tǒng)與污水處理系統(tǒng)分離，增加一套尾吸再生壓濾系統(tǒng)。通過壓濾解決了堿液夾帶量大、 系統(tǒng)鈉離子(Na+)流失快、 NaOH

圖3 稀酸壓濾、脫氣及尾吸再生沉渣壓濾流程

浪費大的問題。

3)一般工業(yè)廢水通過清污分流收集于一般工業(yè)廢水收集池后，能較好的作為凈化系統(tǒng)、排渣增濕和冷卻系統(tǒng)、尾吸系統(tǒng)的補充水。

3 技改后運行狀況

技改后裝置運行良好，大大減少了污水處理費用，做到廢水“零”排放，實現(xiàn)環(huán)保目標，達到清潔生產(chǎn)企業(yè)要求。

1)選礦廠w(H2SO4)15%的稀硫酸用量約65 m3/d、磷肥廠用量約35 m3/d，通過提高w(H2SO4)約22%后[3]，稀酸排放量基本在約50 m3/d。2家稀酸利用單位能把凈化系統(tǒng)產(chǎn)出的稀酸全部消化，實現(xiàn)了資源的回收利用、變廢為寶。選礦廠使用稀酸后每月可減少濃硫酸消耗約300 t。稀酸通過脫氣塔后，脫氣率超過90%，基本沒有刺激性味道，應用在磷肥廠和選礦廠都不會對生產(chǎn)環(huán)境帶來不利的影響。

2)增加尾吸沉渣壓濾系統(tǒng)后，濾餅游離水含量大幅下降，隨濾餅帶走的堿液也大幅下降，系統(tǒng)鈉離子損失明顯減少。堿液用量降低至25 t/月左右，比技改前(約40 t/月)大幅降低。

3)通過技改實現(xiàn)了污水處理站的暫時停用。站內(nèi)部分水池和原生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的稀酸池作為回用水池或應急池，在系統(tǒng)檢修或其它臨時故障情況下，臨時作為應急儲存；酸性廢水外運后基本全部利用，一般工業(yè)廢水和部分應急回用水用作燒渣增濕等生產(chǎn)

補充。

4)技改后可以減少污水處理量30 000 m3/a以上，減少外排水量約9 600 m3/a，減少石灰消耗約2 500 t/a，減少用電2.4×105kWh /a，降低燒堿用量180 t/a，其它輔助處理藥劑基本停用。直接節(jié)約運行費用超過150萬元/a。

4 結(jié)語

聯(lián)發(fā)公司廢水“零”排放技改工作充分利用產(chǎn)業(yè)園區(qū)的優(yōu)勢，在行業(yè)形勢嚴峻的情況下，通過工藝技術(shù)改進、增設(shè)必要的環(huán)保設(shè)施、通過資源綜合利用等措施，很好地實現(xiàn)了廠區(qū)廢水的回收利用，實現(xiàn)了廢水“零”排放。不僅降低了環(huán)保和生產(chǎn)成本，而且大大提高了社會效益。

[1] 常苗.硫酸裝置尾氣脫硫工藝現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J].硫磷設(shè)計與粉體工程, 2015(3):19-24.

[2] 潘紅云，賴永強.硫酸生產(chǎn)中凈化工序稀硫酸回收利用[J].硫酸工業(yè)，2015(1)：30-31.

[3] 任輝輝,曹龍文.稀硫酸濃縮的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].硫磷設(shè)計與粉體工程, 2012(2)：45-48.

Practice of wastewater emissions containing “zero” pollutants from a pyrite sulphuric acid plant

CHENHuomu,HUChunli

(Yunfu MediaTek Chemical Co., Ltd., Yunfu, Guangdong, 527343, China)

The practice of "zero" pollutants containing water release by the 400 kt/a pyrite sulphuric acid plant of Yunfu Media-Tek Chemical Co., Ltd. through retrofit technologies integrated with environmental protection facilities and comprehensive utilization of resources are introduced. With the retrofit technologies, the amount of annual sewage treatment is reduced by 30 000 m3, the amount of external water release is reduced by 9 600 m3, and the amounts of lime, power and caustic soda consumption are reduced by 2 500 ton, 2.4 × 105kWh, and 180 ton; and the operating costs are saved by more than 1.5 million yuan. More economic and social benefits have been gained by saving the environmental protection and operating costs.

pyrite; sulphuric acid production; wastewater; pressure filtration; reutilization; retrofit

2017-04-05。

陳火木,男，云浮聯(lián)發(fā)化工有限公司化工工程師，從事硫鐵礦制酸技術(shù)管理工作。電話：13927199026；E-mail：chenhuomu@163.com。

TQ111.16

B

1002-1507(2017)06-0021-03