有色治煉廢酸廢水減量化和資源化處理的研究

石國鴻

摘要：本文主要以某公司公司為例，針對有色冶煉廢酸廢水減量化和資源化處理進行了深入的分析和詳細的研究。深刻地指出了某公司在針對廢酸，廢水來源及處理工藝中存在的一些問題，并給予了具有針對性的解決辦法和有效措施。

關鍵詞：有色冶煉;廢酸廢水;減量化和資源化;處理

中圖分類號：X758文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）07-0103-02

Abstract：In this paper， a company as an example， for nonferrous metallurgy waste acid wastewater reduction and recycling treatment carried out in-depth analysis and detailed research. Some problems existing in waste acid， waste water source and treatment process of a certain company are pointed out， and some targeted solutions and effective measures are given.

Key words：nonferrous metallurgy;Waste acid wastewater;Reduction and recycling;To deal with

引言：隨著我國工業化的不斷發展，帶動了金屬冶煉和化工生產等相關行業的不斷增多，最近這幾年中，含有重金屬的生產廢水排放，變得越來越嚴重。水體重金屬的污染已經嚴重影響了我國人們的生產和生活，尤其是對人們的健康帶來了極大的隱患。因為重金屬離子在水生環境中具有不可降解性，所以如果一旦讓它們進入食物鏈以后，會對人體帶來各種有害因素，因此重點著手重金屬廢水的處理，實現其零排放含量，無論是對人們的健康還是對企業的經濟效益都有著重要的意義。

1酸性廢水處理概況

我國的有色冶煉酸性廢水處理工藝從新開始的傳統工藝，到現如今已經歷了四個不同的階段。第一階段，由于在最初階段，有色和貴金屬礦產資源豐富，且大多數都是品質較好的原礦，所含的雜質較少，處理起來相對來說較為容易，盡管最初的演練技術較為粗陋和落后，但是，由于資源品質較好，所出產品也較多，對于環保因素并沒有太高的要求。第二階段，礦產資源品質較好，所穿的雜質也較少，處理起來相對比較簡單，慢慢的也開始注重了環保，但是要求并不高。在這個階段中所產生的廢酸，廢水也較少，比較容易處理。且水資源豐富，國家水資源管理要求內容也較少。在第三階段中，優質的資源不斷減少，冶金原料所含的雜質成分越來越多，進一步的增了冶煉的難度，生產過程中所產生的廢酸廢水也不斷地的增加，水體的污染和環境問題逐步凸顯。第四階段中，有色和貴金屬的優質礦產資源進一步的面臨著枯竭的問題。原料中摻雜了更多的雜質，對于冶煉的難度不斷增加，所產生的廢酸，廢水也更復雜多樣。所以國家出臺了一系列的相關規定及防治計劃。對于外排廢水有了更高的要求。一些具有創新性能力的企業利用冶煉酸性廢水硫化去除坤和重金屬+石墨多效蒸發+在沸吹脫除氟氯工藝，等多種手段完全的的解決了酸性廢水處理過程中所帶來的環保等問題。

2廢酸廢水概括

該公司廢酸廢水分為以下三類：

（1）冶煉酸性廢水其中涵蓋了污酸、冷凝酸、以及由陽極泥多種稀貴金屬生產所產生的酸性廢水、化驗室所產生的酸性廢水、電解精煉系統產生的酸性廢水等，這一類是處理難度最大的酸性廢水。

（2）生產輔助系統產生的廢水。這一部分的廢水主要是從各個工業循環冷卻水池排出的廢水、以及生活系統制凈水產生的廢水。

（3）生活廢水。這類廢水主要是生活辦公，住宿系統所產生的各類生活廢水。

在以上這些廢水中，冶煉酸性廢水的處理無疑是目前冶煉行業中的老大難問題，國內外的同行都被其困擾已久。該企業目前先自主建成一套在世界范圍內唯一的火法冶煉裝置。為其名為“三連爐”主要以金、銀、銅等為主要原料，與其他爐型和冶煉工藝相比，這種工藝無論是在彌散煙氣控制方面，還是在蒸汽能源等方面都具有較高的優勢。

3現有廢酸廢水處理工藝

由于國家出臺了嚴厲的環保政策，該企業針對環保方面問題也進行了大量的投入。針對冶煉酸性廢水的處理，具體的實施了以硫氫化鈉為硫化劑的傳統硫化項目和以硫化氫為硫化劑的高效硫化項目，而進一步的配備了配套硫化氫工業化生產系統。

3.1生活廢水處理。該企業的生活廢水主要按照國家要求標準排向了生活污水處理廠，并且，該企業后期要逐步建設自備的生活污水處理廠，建成后，經處理的生活污水將會澆灌廠區的植被作物或者進一步的排向污水處理廠從而減少水資源的浪費問題。

3.2冶煉酸性廢水處理。該企業的冶煉酸性廢水處理工藝流程詳見圖一

4該公司供排水存在問題

現有冶煉酸性廢水處理存在以下問題：

（1）該企業在廢水處理的過程中隨之產生了大量的石膏渣。

（2）該企業為實現其廢水的零排放，將大量的濃水送去渣暖冷和渣選礦自我消耗，然而，渣選礦和渣緩冷必須要使用大量膜過濾冷水，這樣就犧牲了絕大部分的渣選礦效益。

（3）對現場的工況存在嚴重的破壞，尤其是管道的腐蝕以及渣包上層結鈣等問題。

（4）對于使用設備的耗損不斷增加，在很大程度上造成了能源和水資源的浪費問題。

5解決措施

5.1冶煉廢酸廢水減量化處理技術方案。通過對實際情況的全面分析后，在對酸廢水進行處理的過程當中，相應的設計方案選擇為多級閃蒸預濃縮加多效蒸發濃縮工藝。在這一過程當中，不管收砷裝置是否處于正常運行的狀態當中，相應的預濃縮工作都采用16級產蒸發工藝。

（1）多級閃蒸預濃縮。首先，當收砷裝置由于各種因素的影響，處于不運行狀態當中的時候。現場的工作人員應該通過16級閃蒸發工作的正確進行，將酸性廢水的酸度提高到wH₂SO₄20%，從而進一步得到處理后廢水的估算量大約為155m³/d。而在這一過程當中所產生的弱酸性廢水大約為550m³/d。

其次，當收砷裝置由于現場條件良好處于始終都能夠處于正常運行狀態當中的時候，現場工作人員依然需要通過16級閃蒸發工藝的正常使用，將酸性廢水的酸濃度提高到wH₂SO₄20%，通過這樣的方式可以使得最終所得到的污酸量為100m³/d。在這一過程當中所能夠產生的弱酸性廢水為890m³/d。

（2）多效蒸發濃縮。當收砷裝置由于各種因素的影響無法處于運行狀態當中的時候，155m³/d的wH₂SO₄20%污酸通過雙效蒸發工藝的正常進行，可以將污酸的濃度進一步提高到wH₂SO₄55%。然后，再讓污水通過一級單效蒸發濃縮，進一步將其酸度提高到wH₂SO₄70%，最終得到硫酸32m³/d，

當收砷裝置處于正常運行狀態當中的時候，可以將wH₂SO₄20%的污酸通過雙蒸發工藝的正常進行，將濃度提高到wH₂SO₄55%，然后再通過一級單效蒸發濃縮工藝的正常進行，將污酸的濃度進一步提高到wH₂SO₄70%，從而最后得到硫酸18m³/d。

（3）消耗及其他。首先是對蒸汽的實際消耗量，當收砷裝置由于各種因素的影響無法處于運行狀態當中的時候，在這一過程當中所需要消耗0.5MPa、180攝氏度的蒸汽234t/d;當收砷裝置處于運行狀態當中的時候，工藝在實際進行過程當中所需要消耗的蒸汽量大約為258t/d。

其次為酸性廢水回收。當收砷裝置無法處于正常運行狀態當中的時候，通過兩大系統功能的正常進行可以回收酸弱酸性廢水678m³/d;當收砷裝置處于正常運行狀態當中的時候，通過這兩個系統作用的正常發揮，將可以回收酸性廢水為962m³/d。

最后，電耗。當現場工作人員將收砷裝置關閉的時候，系統裝機容量大約為16級閃蒸浴濃縮系統130kW、多效蒸發濃縮系統128千瓦不含蒸汽運行成本為一噸硫酸消耗7塊錢;當收砷裝置處于運行狀態當中的時候，相應的蒸汽相應的不含蒸汽運行成本大約一噸硫酸消耗8.5元。

（4）投資建議。在實際投資工作進行的過程當中，相關企業可以通過相應的蒸汽條件以及現場的實際情況進行2期投資。第1期投資應該用于16 級石墨閃蒸預濃縮項目，而第2期投資應該在蒸汽以及場地符合生產條件的情況下，建設運營二級石墨多效蒸發濃酸系統。通過這樣的方式可以使得投資人的經濟效益得到充分的保障。

5.2 SO₂風機循環水深度處理技術方案。相應的工作人員按照公司所提供的水體樣本，并且委派相應的工作人員前往現場進行了全方位的調查后，作出生產系統最小的SO₂風機循環水深度處理方案。結果表明，通過該技術方案的正常使用，可以使得循環水的排放量減少50%以上，而且冷卻設備的換冷效果也得到了實質性的提升。系統當中，由于各種因素的影響結垢現象得到了徹底的消除，與此同時在設備使用過程當中，對能源的消耗量也得到了實質性的下降。

6結語

有色冶煉和貴金屬冶煉所產生的污酸資源化、減量化，充分的利用了工業循環冷卻水深度處理過程當中所特有的優勢。隨著相關工作人員的不斷研究以及各項環保工藝的不斷開發，不難預見在不久的將來，有關于廢酸廢水處理的相關工作將不再是有色冶煉和貴金屬冶煉行業發展的攔路石。

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