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２０ ０ ９年 第 ５期 ２０ ０ ９年 ５月 化 学 工 程 与 装 备 Ｃ ｅ ｉａ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ＆ Ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｈｍ ｃ ｌＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ ｑ ｉｍ ｎ ｌｌ ７ 硫 酸生产 中废水处理工 艺的条件和效果 章壮海 （ 容长 宁生 物化 工有 限公 司 ，江 苏 句容 ２ ２ ０ ） 句 １４ ０ 摘 要 ：提 出采用石 灰中和一鼓 风氧化一铁 盐共沉淀一 晶种循环工 艺处理硫酸生产中的废水，在 ｐ Ｈ 值 为 ８９ － ，污泥回流比为 ２％，Ｆ Ｉ 摩尔 比为 ｌ ，曝气搅拌 ２ ｒｉ，沉降 ３ ｒｉ ０ ￣ Ａｓ ５ ０ ｎ ａ ０ ｎ时，残 留砷的浓度为 ａ Ｏ３ ｍｇＩ ． ２ ／ ，砷的去除率达到 ９ ． ９３ ％，出水浊度为 ４度左 右，能够达标捧放．此方法工艺合理、流程简单、 操 作 方 便 、便 于 管 理 。
关 键 词 ：硫 酸 生产 ；含 砷 废 水 ：废 水 处 理 ： 曝气 国 内 以硫 铁 矿为 原料 生产硫酸 的净 化 工艺 ，主 要 有 酸洗 和 水 洗 两 种 流 程 。
我 国 的硫 酸 生 产 工 艺 中 ， 水洗 流程 净 化炉气 的大 、中 、小厂约 占 ８ ％， 用 ８ 每生产 １吨硫 酸 ，要产 生 ６ １ －５吨废 水 ，是酸 洗净 化 工艺 的 ２ ０３ ０倍 ，废 水中砷 、氟、重金 属含 量 高， ０ ．０ 致 使硫 酸工 业 成 为化学 工业 污 染的主 要 行业之 一 。
由于硫铁 矿 原料 品 种杂 ，品位低 ，硫 酸 生产排 放 的 废 水通常 具 有 色度 大 、酸度 高的特 点 ，不仅 含有硫 酸 、亚硫 酸及 大量 矿尘 ，而 且随原 料不 同 ，还 含有 砷 、氟 、铅 、铁 、锌 、汞 、铜 、锡 等 多种有 害 物质 。
高效处 理含砷 、氟硫酸 废水的方 法 ，解 决国 内硫酸 生 产废 水危 害。
１工 艺 流程设 计 结 晶原理 认为 ，品核的存 在能 降低新相 生成的 表面 能 ，有利 于结 晶的析 出与 长大 。
从 而加快沉 淀 过程 。
此外 ，晶核 的存 在还 能 改善沉淀 物的物理特 性 （ 含水率 等） 如 ，有 利于分 离 。
将 中 和污泥 部分返 回到 中和槽 中作 为晶种 ，能加快 沉淀 的生成 ，并 能 加 速氢 氧化物 的吸 附和沉降 ，改善 中和渣 的物 理状 态 。
普通 的 中和沉淀法 生成 的氢氧 化物沉 淀 ，是一 种 无定 性的凝 胶体 ，其体积 庞大 ，结构松散 ，过 滤 及压 缩都 比较 困难 。
品种循环 处理法 是除投加 中和 沉淀 剂外 。
还 从沉淀池 回流适量 的沉淀 污泥至 中和 槽 ，作 为 良好 的沉淀晶种 ，促使沉 淀物颗 粒增 大 、 沉淀 加快 、含水 率降低 ，有利 于过滤 分离 。
因此 ， 品种 循环 处理法可 减少废水 中砷 、铅 、锌 沉淀物 的 返溶 。
经 晶种 循环法处 理后 ，污泥 中的氢氧 化物凝 胶 经 过脱水 、 重结 晶的过程 ， 沉淀发 生 了形态 变化 ， 由无 定性 的凝胶 体逐 步转 变 成 具有 规 则 排 列 的结 废水 若不 经过 处理 而 直接排 放到环 境 中 ，不仅 会使 水体或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费 大 量 资源 。
因 此 对 硫 酸 生产 中废 水 处 理 的意 义 重 大 。
对 于污 泥进 行 处理 的方法有 多种 ，可采 用带 式 过滤 法 、 真空 叶 片过滤 法 、 离心脱 水法 等进 行处 理 。
由于 这种 污 泥 的粘 度大 （ 有大 量 的硫 酸钙 ） 含 、腐蚀 性强 ，使得 污泥 的过 滤速度 慢 、抽 滤 时间长 、脱 水 效果差 ，滤 布 更换 频繁 ，操作 人员 的工作 条件 差 、 劳动 强度大 。
因此 将污 泥作 为硫 铁矿 渣增 湿 用水 的 办法 是一条 处理 污泥 的有 效途径 。
硫 铁矿 焙烧 后 的 硫 铁矿渣 ，温 度 高达 ３ ０ ０ ℃左 右， 需用水 冷却 、增 湿 后（ 增湿 后 的硫铁 矿渣 含水量 达 ２ ％ ） ５ ，才 能送水 泥 厂作 生产 水泥 的添 加剂 。
将废 水 处理过 程 中排 出 的污泥（ 固量 约 ５ 代 替工业 水 ， 为硫 铁矿渣 的 含 ％） 作 冷却 、增 湿用 水 ，不仅可 以节 约工业 水 ，而且 可 以 避 免其 它污泥 处 理方法 频繁 出现 的设备 故障 问题 ， 晶体 ，从而使 污泥体积缩 小，过滤性 能改 善，稳定 性 增 强 ，沉 降速度增大 。
回流适量 的沉淀污泥 ， ５￣， ／） 用 ０ ， ｖ的石灰乳 调 ／ｍ （ 节 ｐ 值 。
采用曝气 搅拌的方 式 ，在废 水 中加入 一 Ｈ 定量 的 １％（ ｖ的硫酸亚铁 ， 行试验 。
考虑不 同 ０ ｍ／） 进 的污泥 回流 比对 废水处理效 果的影 响 ，工艺流程如 图 １ ： 使 硫 酸 生 产 废 水 处 理 技 术 更完 善 。
本 文 从现 实 出 发 ，增 设废 水 处理装 置 ，研 究新 的适合 我 国 国情 的 章壮海 ：硫酸生产中废水处理工艺的条件和效果 石灰 乳 酸酸 亚铁 — — Ｌ — ——Ｌ 一沉淀 一 一 ． 电 砷含量 — ＿ 沉 渣 浊 度 图 ｌ工 艺流 程 ３ 结论 采用 晶种 循 环 处 理废 水 效 果好 于 不 采 用 晶种 在一组烧 杯 中均放 入 １０ 废 水 ， 不 同的 回 ５ｍｌ 加 流污泥 ，均 用 ５ ０ ｖ 的石灰 乳 调节 ｐ ￣（ ） ／ ｍ／ Ｈ值 为 ８９ －， 加入 １％（ ｖ 的硫 酸亚 铁溶 液 ， ０ ｍ／） 控制 Ｆ ／ 摩尔 比 ｅ Ａｓ 为 ｌ ，曝气搅 拌 ２ ｍｉ，沉 淀 ３ ｍｉ 测 定上清液 ５ ０ ｎ ０ ｎ后 循 环 ，污泥 体积缩 小，污泥沉 降速度 增快 ，污泥不 易返溶 ，可节 约石灰 乳和铁盐用量 ，砷 的去除率在 ９ ％以上 ，残余砷 的浓度低 于 ０５ ｍ 酬 ，达 到 国家 ９ ． 排 放标准。
并且工艺 比较 简单 ，只要 在现有 的澄清 槽底 部增 设泥浆泵 ，让污泥回流至 中和槽 即可 。
另 外在常温 条件 下 ，废 水 中的氟与石灰 生成氟 化钙反 应缓慢 ，随氟 的浓度 的不断降低 ，反应 速度 随之递 减 。
氟化钙 是等轴 晶系，正 八面体结 构的物 质 。
用 的浊度和砷 的含量 。
随着 污泥 回流 比的 增加 ，砷 的 去除率增加 ，浊度 降低 。
但 是 在实 际工 艺中 ，污泥 回流 比不宜过 大 ，宜控制在 ２ ．０ ０３ ％左右 。
因为污泥 回流 比过大 ，会使澄清 池 出现 扰动现 象 ，使 己经生 成的沉淀物翻 腾 ，反过 来影 响 沉降 效果 ，另外还会 增加 中和槽 的体积 ，使 基建 和运 行 费用 上 升 ，因此 可选择 ２ ．０ ０３ ％的污 泥回 流 比。
２最佳试 验 条件 下的两 组 比较 试 验 石灰 中和，由于反应缓慢 ，不易生成粗 粒 晶体，而 会 部分生成直 径为 ０ ｕ 以下 的粒 子 ，又寸 固液 分 ．ｒ ２ｎ 离带来 极大 的困难 。
采用 晶种循环 ，能够 将氧化 钙 晶体 与废水 中的氟化 钙生成 粗粒 晶体 而下 沉 ，从而 每 组试样 都用两 个平 行样 ，一组采 用 品种 循环 方式 ，另 一组 不采用 晶种循环 方 式 ，比较两组 试验 的处 理效果 。
试验步 骤如 下 ： 第 一组水 样 中加 入 ２ ％的污 泥 回流 ，第二 组水 ０ 样 中不加入 回流 污泥 。
分 别用 ５ （ ｖ 的石灰 乳 ％ ｍ／） 调节 ｐ Ｈ值至 ８９ 在废水 中加 入 一定量 的 ｌ％（ ／） －， Ｏ ｍ ｖ 增强 除氟 的效 果。
并且采用 该法时 ，可 充分利用废 水 中本 身含有 的铁盐 ，减 少药剂 的投 加量 。
同时 ， 还可用 电石渣来 代替石灰 ，以废 治废 ，充 分降低废 水的处理成本 。
但 是 由于该法 在进 行处 理时 ，工艺 技术还不是很 完善 ，处理效果 不够 理想 ，因此还需 要通过 试验 ，进一 步研究其工 艺条件 。
另外 ，由 于 硫酸生产废水 出水 温度较高 ，本身含 有一 定的铁离 子 ，可 以考虑 采用铁氧 体法 进行处理 。
铁氧 体法 比 普通 沉淀法效果好 ，对环境 无二次污 染 ，如 能探 索 出合适的工艺条件 ，将在硫酸 生产 废水 的处 理应 用 中有较好 的应用前景 。
的硫 酸亚 铁 ，控 制 Ｆ ／ 摩 尔 比为 ｌ ，曝气 搅拌 ｅＡ ５ ２ ｍ ｎ沉 降 ３ ｒｉ ，测定 上 清液 中砷 的含量和 出 ０ ｉ． ０ ｎ后 ａ 水浊度 ，比较 不 同的处理效 果 。
试验 数据 见表 １由 ． 表 ｌ 以看 出 ，在最佳 试验 条件 下进 行 试验 ，两组 可 试验 中砷 的去除率 均达到 ９ ％以上 ，浊度均 低 于 ６ ９ 度，残 留砷 的浓度 低 于 Ｏ５ ／ ，达 到 国家排 放标 ．ｍｇ１ 准 。
但是 两组试验 数据 相 比，第 一组试 验 中砷 的去 参考文献 【】康宏 宇，王宝 刚 ．高浓度 砷 氟硫 酸废 水 处理装 １ 置 的设计 与运 行 ． 磷设计与粉体 工程 ， ０ ８ 硫 ２０ ； 【】侍爱秋 ．硫 酸 生产废水 的封 闭循 环利 用 ．化工 ２ 之友 ，２ ０ ： ０ ７ 【】郑钊， ３ 吴奕 ， 陈志刚 ． 硫酸污水 除氟处 理研究 ． 河 北化工 ，２ ０ ： ０ ７ 除率较 高，浊度较 低 ，第 一组 试验 的处 理效果 好于 第二组试验 的处理效果 。
表 ｌ试 验 对 比 效 果 【】季玉芝 ，李 翔 ，黄金风 ．硫 酸生产 废 水 治理与 ４ 双水闭路循环 系统的研 究．山东水利 ，２ ０ ； ０ ７ １。
