高砷酸性废水治理工艺的试验与研究(修改)汇编.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 11 高砷酸性废水治理工艺研究 李辉 （云锡铅业分公司） 摘要：本文通过用硫化钠法+石灰铁盐、石灰铁盐法+电化学法，对云锡某铅冶炼企业高砷酸性废水处理试验，研究探索适宜的治理工艺，通过对比分析，采用石灰铁盐法+电化学法在稳定性、操控性、安全性、经济性、先进性等方面优势明显，并且有利于处理后水进入深度处理系统处理回用。 关键词：高砷酸性废水 治理工艺 试验与研究 治理工艺比较 砷是一种剧毒的物质，对人体和环境危害大，属国家一类污染物，其《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 25466-2010）最高允许排放质量浓度为0.3mg/L,而常见的铜、铅、锌、锡的硫化精矿中，多伴生有一定数量的砷，经冶炼烧结或焙烧其中大部分硫、砷被氧化挥发进入气体，淋洗净化后生成含砷的酸性废水，其中大多为三价状态的砷，要处理这类废水并使之达到排放标准是非常困难的。 云锡某铅冶炼企业2010年7月建成投产，处理物料含砷原设计﹤0.3%，污酸最高含砷量8120 mg/L；2013年4月以前，处理原料含砷基本在设计范围，制酸净化产出的污酸砷含量在300mg/L-1100 mg/L之间，平均400mg/L，建设的污酸污水处理系统能够满足生产和环保要求；从2013年4月22日开始，由于处理物料变化，以及铅精矿搭配二次铅物料处理，物料含砷上升至0.7～3.51%，其烟气制酸净化系统产生的污酸含砷随之升高至10000～50000 mg/L，最高超设计值5倍以上，原设计采用硫化法+石灰铁盐法工艺进行处理，当砷含量升高后，不能满足生产和环保要求，须对治理工艺改进完善。 1、现状及其工艺流程 1.1现工艺流程 已建有完整的污水处理系统。 污酸处理：采用“硫化（反应槽+中间槽+膜过滤器）+石膏（一次中和槽+二次中和槽+浓密机”处理工艺，硫化一个系列，石膏两个系列；处理物料为污酸和尾气处理碱洗混合液；理规模250m3/d； 中和处理：采用“一级石灰铁盐（一次中和槽+氧化槽+二次中和槽+膜过滤器）”处理工艺，两个系列；处理物料为污酸处理出液和一般酸性废水；理规模900m3/d； 深度处理：采用“一体化净水器+多介质过滤器+超滤+活性炭过滤器+反渗透”处理工艺，一个系列；处理物料为中和处理出液和生产废水；处理规模2100m3/d。 1.2 运行情况 该工艺2013年处理物料、污酸含砷量在设计范围，污酸污水处理水质能够达标。 2013年4月22日开始，污酸中砷含量高于8120 mg/L（水量80～150 m3／d，酸度﹤5%，低于设计值），连续运行就难处理达标，采用单槽序批式处理可以达标；当砷含量大于12000mg/L后，即使单槽处理，也不能达标。 当顶吹炉处理的铅物料含砷﹥1.0%，污酸含砷﹥12000mg/L以上，即使污酸量小于设计量，现工艺也无法处理砷达标。砷含量12000mg/L，采用硫化工序预处理，硫化钠投加带入11000mg/L的钠离子，污酸污水处理后水电导率18000μS/cm，满足不了进入深度处理系统的要求等问题，需要治理改进。 2、高砷酸性废水治理工艺 对于高砷污酸，目前国内通常采用硫化法+石灰铁盐法、石灰铁盐+电化学法、生物制剂+石灰铁盐法组合工艺进行处理。 2.1硫化钠法 高浓度的含砷污酸多采用硫化法在酸性条件下进行预处理，现工艺通过电位值控制往含砷废水中添加Na2S溶液，使废水中的铜、砷等离子经硫化反应生成CuS和As2S3等沉淀物，通过沉降和固液分离后以滤饼形式回收。硫化主要反应如下： CuSO4+ Na2S→CuS↓+ Na2SO4 2HAsO2+3 Na2S+3H2SO4→As2S3↓+ 3Na2SO4+4H2O Na2S+H2SO4→H2S↑+Na2SO4 2.2石灰铁盐法 砷酸盐和亚砷酸盐与大多数多价金属特别是铁离子能形成稳定的络合物，这些络合物被金属氢氧化物凝聚物所吸附共沉。这也是多使用氢氧化铁处理含砷废水的主要原因之一。用此法处理砷酸盐（即五价砷）比处理亚砷酸盐（三价砷）效果好。所以在加铁盐前要先将三价砷氧化到五价砷，以提高处理效果。其反应原理为： 4Fe2 + +O2+2H2O= 4Fe3++4OH- 2AsO2-十02+ 4OH 一 = 2AsO4 一 十 2H20 3Ca2+ +2AsO4一=Ca3(As04)2 ↓ Fe3+ + As043- = FeAsO4↓ 现有工艺即采用硫化法+石灰铁盐组合工艺进行处理，在污酸中的砷浓度大于12000mg/L时，残留砷量大（＞100mg/L），后段石灰铁盐工艺处理无法达标。 2.3 电化学法 电化学法是在电场的作用下，是以铁金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Fe等离子，在经一系列水解、聚合及絮凝剂的氧化过程，形成各种羟基络合物、多核羟基络