硫酸工業酸性污水處理技術介紹

徐倪生

（銅陵有色金屬集團股份有限公司銅冠冶化分公司，安徽 銅陵 244000）

近些年，國家提倡工業綠色生產，提倡化工工業生產節能減排，要求硫酸工業生產中做好酸性廢水、廢氣、廢渣的治理問題。研究硫酸工業酸性污水處理技術對于解決硫酸工業三廢之一的酸性廢水治理問題有著重要的促進意義。

1 減排處理技術

1.1 硫化法

硫化法是酸性廢水減排處理工藝中的重要技術。硫化法適合處理ρ (As) ＞200mg/L 且含重金屬離子的高砷酸性廢水。硫酸工業冶煉制取二氧化硫的過程中會產生大量煙氣，產生的酸性廢水中含有砷。處理這類廢水選擇硫化法。一般先采用石灰中和酸度，然后增加硫化鈉除砷。在除砷的過程中硫化鈉還會除去高酸性廢水中的其他重金屬離子[1]。硫化法處理酸性廢水的特點是通過調控pH 值、ORP 值使重金屬離子實現分步驟硫化，具有除砷效率高、處理后產生的硫化渣少的優勢，同時還可以回收利用砷及其他重金屬離子，提高了酸性廢水中重金屬離子的利用率。

1.2 石灰法

石灰法是硫酸工業中最常見的一種酸性廢水處理方法，因以石灰作為中和劑而得名。石灰法適合處理ρ (As) ＜40mg/L 且不含重金屬離子的低砷酸性廢水。石灰是一種較為常見的原料，石灰的價格較為便宜，因此給石灰法處理酸性廢水具有成本低、處理工藝簡單、除酸效率高的特點。

1.3 石灰-鐵鹽法

石灰-鐵鹽法是在石灰法的基礎上增加了鐵鹽法處理酸性廢水的方式。該方式適合處理ρ (As)在40～200mg/L 的酸性污水。石灰-鐵鹽法采用硫酸亞鐵作為凝絮劑，通過硫酸亞鐵與砷的凝絮反應來去除砷，具有除砷率較高的優勢。這種方法會產生大量的鐵鹽石膏廢渣，且廢渣中的砷再處理成本高，循環利用的概率較低，導致部分資源浪費[3]。

1.4 石灰-氧化法

石灰-氧化法是在石灰法的基礎上增加了氧化法處理酸性污水的方式。該工藝適合處理ρ (As) ＞200mg/L 且不含重金屬離子的高砷酸性污水。該方法選擇過氧化氫、漂白粉作為酸性污水的氧化劑，通過氧化劑與酸性污水中的三氧化硫反映，將其轉化為砷酸鐵或砷酸鈣，在經過沉淀工藝將砷酸鐵或砷酸鈣沉淀去除。石灰-氧化法處理酸性污水具有處理程度高、成本低、操作簡單的優勢，但與石灰法類似，同樣易產生較多的工業廢渣，且酸性廢水中的砷等重金屬利用率降低，導致資源浪費。

1.5 石灰石-生石灰法

該工藝適合處理含有大量金屬離子雜質的廢水，利用OH-與金屬離子結合形成沉淀，通過不同pH 調節可以分離出不同的金屬離子，達到金屬再利用的目的。本法具有成本低，操作簡單，金屬離子去除效果好的優點，但產生的沉淀物如不分離金屬離子均為工業固廢，在現有環保形勢下處理起來較為困難。

2 固液分離處理技術

2.1 CN 過濾技術

CN 過濾技術主要通過CN 過濾器結合斜板凝絮沉淀，應用高分子粒子吸咐過濾技術吸附懸浮物來實現固液分離的酸性廢水處理方式。CN 過濾器的過濾效果超過95%，過濾后的液體再重新返回凈化工序，進化后的液體可循環應用。這種處理方法的優勢是設備體積小、占地面積小、處理成本低，且CN 過濾器具有耐腐蝕的特點，使用時間較長。不足之處在于CN 過濾器去除酸性廢水中重金屬離子的效果較差，處理效果一般，處理后的廢水仍舊還有較多的有害物質，可對環境造成污染，且重金屬離子流失造成了資源浪費。

2.2 自動反洗表面過濾技術

自動反洗表面過濾技術應用自動反沖洗過濾設備，它的工作原理是動態膜在一定的壓力下截留及吸附廢水中的懸浮物，使固體污染物在動態膜的表面形成一層凝膠層，然后在用水自動反沖功能沖洗過濾器表面，實現過濾除固體污染物的功能。由于自動反沖洗過濾設備在廢水處理中的綜合優勢較為明顯，再加上經濟性較好，因此廣泛應用與硫酸工業酸性廢水處理中。如著名的巴彥淖爾紫金有色金屬有限公司、山東明瑞化工集團等在硫酸工業酸性污水處理工藝中應用自動反沖洗過濾設備處理酸性污水。

2.3 濃密機濃縮技術

借助于固體顆粒自身重力的作用，而使礦漿分為澄清液和高濃度的沉淀物兩個部分，這樣的過程叫濃縮。在濃縮過程中，懸浮在礦漿中的礦粒由于自身的重力作用向下沉降。濃密機運行成本低，維護簡單方便，固液分離效果好，在污水處理中廣泛使用，但是初期投資大，占地面積大，需結合生產現場實際情況選用。

3 污泥處理技術

污泥處理工藝針對的是固體污染物。固液分離之后的固體泥污中含有較多的重金屬及其他有害物質，而這些泥污中的有害物質恰恰是酸性廢水處理的難點。一方面泥污中含有的重金屬離子造成資源浪費，另一方面未經處理直接填埋會導致有害物質深入地下水，對水環境及其生物多樣性造成不利影響。對于固體污泥，建議在污泥中添加硫鐵礦，然后采用燒渣工藝回爐燒渣，燒渣的過程由于污泥自帶水分，濕度較大減少了燒渣中礦塵的產生，本身就是對環境的保護。再者，將燒渣工藝產生的金屬廢渣通過硫化反應在提煉，可減少固體污染物中有用金屬資源的浪費，同時還有效的避免了重金屬離子流入自然環境中對環境造成的危害。

4 稀酸水循環利用技術

酸度在10%左右的稀酸水。常用的處理方法：1） 通過固液分離后將液體稀酸水用于燒渣增濕的水源應用；2） 將稀酸水回流到塔酸循環槽中，采用氣體凈化工藝凈化，凈化后的水可用與事故噴嘴用水或洗滌器用水；3） 在硫酸工業生產工藝中稀酸水工序后增加磷復肥裝置，重新配酸；4） 將稀酸水用于選礦浮選水；5） 采用稀酸水濃縮回收技術，對稀酸水應用真空蒸發工藝進行濃縮，當濃度達到70%后采用沉淀工藝重新制酸。其中稀酸水濃縮回收制酸工藝對于設備要求較高，濃酸易碎設備造成腐蝕，需要采用內部襯有室內的材質的設備。

5 結語

綜上所述，硫酸工業酸性廢水處理要從改善生產加工工藝，全面提升酸性廢水排放效果和排放酸性廢水綜合處理及循環利用等多方面著手，采用硫化法、石灰法、石灰－鐵鹽法、石灰－氧化法等加強酸性廢水的排放管理，減少酸性廢水的排放量。再對酸性污泥通過燒渣工藝燒渣后應用硫化金屬渣反應提取白砷，對分離的液體稀酸進化后進行循環利用，提高資源利用率。通過多種酸性廢水處理技術來減少硫酸工業加工中酸性廢水的排放，對酸性廢水綜合處理后再利用，達到生產與產后酸性廢水全面減排的效果，促進我國硫酸工業綠色可持續發展。