硫酸工业酸性污水处理技术

　　近些年，国家提倡工业绿色生产，提倡化工工业生产节能减排，要求硫酸工业生产中做好酸性废水、废气、废渣的治理问题。研究硫酸工业酸性污水处理技术对于解决硫酸工业三废之一的酸性废水治理问题有着重要的促进意义。

　　1、减排处理技术

　　1.1 硫化法

　　硫化法是酸性废水减排处理工艺中的重要技术。硫化法适合处理ρ(As)>200mg/L且含重金属离子的高砷酸性废水。硫酸工业冶炼制取二氧化硫的过程中会产生大量烟气，产生的酸性废水中含有砷。处理这类废水选择硫化法。一般先采用石灰中和酸度，然后增加硫化钠除砷。在除砷的过程中硫化钠还会除去高酸性废水中的其他重金属离子。硫化法处理酸性废水的特点是通过调控pH值、ORP值使重金属离子实现分步骤硫化，具有除砷效率高、处理后产生的硫化渣少的优势，同时还可以回收利用砷及其他重金属离子，提高了酸性废水中重金属离子的利用率。

　　1.2 石灰法

　　石灰法是硫酸工业中最常见的一种酸性废水处理方法，因以石灰作为中和剂而得名。石灰法适合处理ρ(As)<40mg/L且不含重金属离子的低砷酸性废水。石灰是一种较为常见的原料，石灰的价格较为便宜，因此给石灰法处理酸性废水具有成本低、处理工艺简单、除酸效率高的特点。

　　1.3 石灰原铁盐法

　　石灰原铁盐法是在石灰法的基础上增加了铁盐法处理酸性废水的方式。该方式适合处理ρ(As)在40~200mg/L的酸性污水。石灰原铁盐法采用硫酸亚铁作为凝絮剂，通过硫酸亚铁与砷的凝絮反应来去除砷，具有除砷率较高的优势。这种方法会产生大量的铁盐石膏废渣，且废渣中的砷再处理成本高，循环利用的概率较低，导致部分资源浪费。

　　1.4 石灰原氧化法

　　石灰原氧化法是在石灰法的基础上增加了氧化法处理酸性污水的方式。该工艺适合处理ρ(As)>200mg/L且不含重金属离子的高砷酸性污水。该方法选择过氧化氢、漂白粉作为酸性污水的氧化剂，通过氧化剂与酸性污水中的三氧化硫反映，将其转化为砷酸铁或砷酸钙，在经过沉淀工艺将砷酸铁或砷酸钙沉淀去除。石灰原氧化法处理酸性污水具有处理程度高、成本低、操作简单的优势，但与石灰法类似，同样易产生较多的工业废渣，且酸性废水中的砷等重金属利用率降低，导致资源浪费。

　　1.5 石灰石-生石灰法

　　该工艺适合处理含有大量金属离子杂质的废水，利用OH-与金属离子结合形成沉淀，通过不同pH调节可以分离出不同的金属离子，达到金属再利用的目的。本法具有成本低，操作简单，金属离子去除效果好的优点，但产生的沉淀物如不分离金属离子均为工业固废，在现有环保形势下处理起来较为困难。

　　2、固液分离处理技术

　　2.1 CN过滤技术

　　CN过滤技术主要通过CN过滤器结合斜板凝絮沉淀，应用高分子粒子吸咐过滤技术吸附悬浮物来实现固液分离的酸性废水处理方式。CN过滤器的过滤效果超过95%，过滤后的液体再重新返回净化工序，进化后的液体可循环应用。这种处理方法的优势是设备体积小、占地面积小、处理成本低，且CN过滤器具有耐腐蚀的特点，使用时间较长。不足之处在于CN过滤器去除酸性废水中重金属离子的效果较差，处理效果一般，处理后的废水仍旧还有较多的有害物质，可对环境造成污染，且重金属离子流失造成了资源浪费。

　　2.2 自动反洗表面过滤技术

　　自动反洗表面过滤技术应用自动反冲洗过滤设备，它的工作原理是动态膜在一定的压力下截留及吸附废水中的悬浮物，使固体污染物在动态膜的表面形成一层凝胶层，然后在用水自动反冲功能冲洗过滤器表面，实现过滤除固体污染物的功能。由于自动反冲洗过滤设备在废水处理中的综合优势较为明显，再加上经济性较好，因此广泛应用与硫酸工业酸性废水处理中。

　　2.3 浓密机浓缩技术

　　借助于固体颗粒自身重力的作用，而使矿浆分为澄清液和高浓度的沉淀物两个部分，这样的过程叫浓缩。在浓缩过程中，悬浮在矿浆中的矿粒由于自身的重力作用向下沉降。浓密机运行成本低，维护简单方便，固液分离效果好，在污水处理中广泛使用，但是初期投资大，占地面积大，需结合生产现场实际情况选用。

　　3、污泥处理技术

　　污泥处理工艺针对的是固体污染物。固液分离之后的固体泥污中含有较多的重金属及其他有害物质，而这些泥污中的有害物质恰恰是酸性废水处理的难点。一方面泥污中含有的重金属离子造成资源浪费，另一方面未经处理直接填埋会导致有害物质深入地下水，对水环境及其生物多样性造成不利影响。对于固体污泥，建议在污泥中添加硫铁矿，然后采用烧渣工艺回炉烧渣，烧渣的过程由于污泥自带水分，湿度较大减少了烧渣中矿尘的产生，本身就是对环境的保护。再者，将烧渣工艺产生的金属废渣通过硫化反应在提炼，可减少固体污染物中有用金属资源的浪费，同时还有效的避免了重金属离子流入自然环境中对环境造成的危害。

　　4、稀酸水循环利用技术

　　酸度在10%左右的稀酸水。常用的处理方法：

　　1)通过固液分离后将液体稀酸水用于烧渣增湿的水源应用;

　　2)将稀酸水回流到塔酸循环槽中，采用气体净化工艺净化，净化后的水可用与事故喷嘴用水或洗涤器用水;

　　3)在硫酸工业生产工艺中稀酸水工序后增加磷复肥装置，重新配酸;

　　4)将稀酸水用于选矿浮选水;

　　5)采用稀酸水浓缩回收技术，对稀酸水应用真空蒸发工艺进行浓缩，当浓度达到70%后采用沉淀工艺重新制酸。其中稀酸水浓缩回收制酸工艺对于设备要求较高，浓酸易碎设备造成腐蚀，需要采用内部衬有室内的材质的设备。

　　5、结语

　　综上所述，硫酸工业酸性废水处理要从改善生产加工工艺，全面提升酸性废水排放效果和排放酸性废水综合处理及循环利用等多方面着手，采用硫化法、石灰法、石灰原铁盐法、石灰原氧化法等加强酸性废水的排放管理，减少酸性废水的排放量。再对酸性污泥通过烧渣工艺烧渣后应用硫化金属渣反应提取白砷，对分离的液体稀酸进化后进行循环利用，提高资源利用率。通过多种酸性废水处理技术来减少硫酸工业加工中酸性废水的排放，对酸性废水综合处理后再利用，达到生产与产后酸性废水全面减排的效果，促进我国硫酸工业绿色可持续发展。(来源：铜陵有色金属集团股份有限公司铜冠冶化分公司)