硫酸工業(yè)廢水處理技術(shù)綜述

1、背景介紹

硫酸是重要的基礎化工原料之一，是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品，主要用于制造無(wú)機化學(xué)肥料，其次作為基礎化工原料用于有色金屬的冶煉、石油精煉和石油化工、紡織印染、無(wú)機鹽工業(yè)、某些無(wú)機酸和有機酸、橡膠工業(yè)、油漆工業(yè)以及國防軍工、農藥醫藥、制革、煉焦等工業(yè)部門(mén)，此外還用于鋼鐵酸洗。

2003年，我國硫酸產(chǎn)量達到3371.2萬(wàn)t，比上年增產(chǎn)320萬(wàn)t，增長(cháng)10.5%，擺脫了長(cháng)期以來(lái)位居次席的地位，超越美國的3050萬(wàn)～3100萬(wàn)t。但是硫酸生產(chǎn)污染嚴重，而以硫磺為原料則可使凈化污水中不含砷、氟重金屬等雜質(zhì)，易達到排放標準。但硫鐵礦制酸畢竟是我國硫酸生產(chǎn)的重頭戲，我國必須對硫鐵礦制酸加大科技投入，依托科技創(chuàng )新改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低成本，有效利用我國資源優(yōu)勢，盡量減少進(jìn)口，降低對國際市場(chǎng)的依賴(lài)。

硫酸工業(yè)加強環(huán)境污染的治理，嚴格評價(jià)硫鐵礦制酸工藝，控制污物排放量也是行業(yè)工作重點(diǎn)。硫鐵礦制酸污染嚴重的原因不僅僅在于工藝，我國現有的硫酸生產(chǎn)廠(chǎng)家近600個(gè)，多數規模小、布點(diǎn)　廣泛，不僅不利于管理，還給周?chē)�環(huán)境造成極大的危害，部分小硫酸廠(chǎng)廢氣、廢水排放超標。據報道，國內工業(yè)硫酸已供大于求，但一些企業(yè)對市場(chǎng)缺乏必要的預測和論證，只顧及眼前利益，依舊建設新裝置和擴大生產(chǎn)規模，同時(shí)受進(jìn)口化肥、硫酸的沖擊，供大于求的局面日趨嚴重。各自為政、混亂生產(chǎn)致使有些企業(yè)　產(chǎn)品出廠(chǎng)檢驗手段不規范。一方面是企業(yè)面臨嚴峻的治污任務(wù)，一方面是有些企業(yè)盲目上馬，如此惡性循環(huán)的原因就是行業(yè)缺乏有序的宏觀(guān)調控，大量的資金擱置在生產(chǎn)過(guò)剩產(chǎn)品的工藝上，與其如此，莫不如增加技術(shù)改造的投入，通過(guò)大型化、集約化和科技創(chuàng )新改進(jìn)現有工藝，有效利用資源；消滅污染，加強環(huán)境治理。

2、處理工藝技術(shù)概述

硫酸工業(yè)廢水的處理，通常均采用中和法處理工藝，而中和法處理系統一般分成三個(gè)組成部分：中和藥劑的制備和投配、中和反應及沉降、污泥處置等。

中和硫酸廢水的藥劑有生石灰、石灰石、電石渣等，最常用的仍是生石灰，優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟，缺點(diǎn)是在使用時(shí)，環(huán)境衛生較差。在中和反應之前，需將生石灰配制成一定濃度的石灰乳溶液。

中和反應的工藝技術(shù)，將依據廢水水質(zhì)來(lái)確定，最常用的是石灰法和石灰-鐵鹽法。

污泥處置一直是硫酸廢水處理中較難解決的課題。近幾年來(lái)，隨著(zhù)新的污泥脫水設備的出現，已有了較大的進(jìn)展。另外，有的廠(chǎng)將沉降槽排出來(lái)的濕污泥，替代工業(yè)冷卻水，直接送入焙燒工段中的排渣增濕器中，省去了污泥脫水系統。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，國外技術(shù)和設備已在硫酸污水中成功運行，例如采用美國戈爾公司的專(zhuān)利膜分離技術(shù)，將中和處理后介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾、固液一次分離，出水清澈，透明，達到國家排放標準，可以循環(huán)使用，實(shí)現廢水的零排放。有硫酸工業(yè)廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

對含有As及重金屬的硫酸廢水,國外一般采用氧化-鐵鹽-石灰法多級處理方法。先將As3+氧化成溶解度及毒性較低的As5+。然后通過(guò)加入Fe鹽石灰乳，使之分別產(chǎn)生砷酸鈣沉淀去除As，同時(shí)沉淀析出Cu，Ag，Pb，Au等貴重金屬。

3、前景展望

以往國內制酸凈化流程大多數為水洗凈化工藝，該工藝的最大缺點(diǎn)是廢水危害嚴重，通常每產(chǎn)1t酸，外排廢水5-15t。但現在水洗凈化工藝早已被酸洗凈化工藝所代替。酸洗凈化工藝的排污酸量一般可減少到30-50l/t，相當于水洗凈化時(shí)的1/200-1/300，因此處理工藝可大為簡(jiǎn)化。

水洗凈化投資費用雖低于酸洗凈化，但操作費用高，廢水排放量大，而且這種含水量大的污泥處理比較困難，因此新建工程或老廠(chǎng)技術(shù)改造都應優(yōu)先考慮采用酸洗凈化工藝。

由于酸洗凈化工藝投資較大，操作要求高，新建的小型硫酸廠(chǎng)很多仍采用水洗凈化工藝。就目前來(lái)說(shuō)，國內凈化流程中仍以水洗凈化為主，因此必須加強這種流程的廢水處理，使之達到標準后才排放。廢水中砷、氟含量不高時(shí)可用石灰中和法，此法最為簡(jiǎn)單。如用此法達不到要求時(shí)則采用石灰-鐵鹽（再加絮凝劑）法。石灰-鐵鹽法處理的廢水中砷、氟含量太高（如用高砷硫酸鐵礦制酸）時(shí)仍達不到排放要求。因此硫鐵礦中砷、氟含量不能超過(guò)硫鐵礦專(zhuān)業(yè)標準的規定值。至于硫化法雖然凈化效率高，能回收有色金屬，但投資大，流程復雜，操作費用和操作技術(shù)要求都較高，目前不建議在硫鐵礦制酸廠(chǎng)中采用。

石灰法和石灰-鐵鹽法處理廢水時(shí)生成的污泥，經(jīng)沉淀過(guò)濾后，含水分在50%以上。對于這種量大而水分又高的污泥處理比較困難。如堆置則不但占用大量場(chǎng)地，而且會(huì )引起二次污染，這是采用水洗凈化工藝必須解決的一個(gè)課題。某化工廠(chǎng)利用這種污泥生產(chǎn)水泥不會(huì )引起砷的二次污染，將中和沉淀后的污泥漿全部送入增濕器代替清水而加入熱燒渣中，與燒渣一起供給水泥廠(chǎng)。目前國內已有一些硫酸生產(chǎn)系統采用此法處理污泥。此法不但簡(jiǎn)化工藝，消除污染，而且可對資源進(jìn)行綜合利用。