1、工藝方案

1．1 流程簡述

金川公司酸性廢水采用硫化鈉除銅、EX2000除砷工藝進(jìn)行初步處理后，再利用石灰中和法對硫化后酸性水進(jìn)行中和處理，中和后廢水送至公司水處理廠進(jìn)一步處理。

銅冶煉系統(tǒng)酸性廢水處理系統(tǒng)是在充分利用公司內(nèi)部閑置設(shè)備和廠房基礎(chǔ)上，采用石灰-鐵鹽法處理工藝，主要流程分為硫化工序、中和工序兩部分。

硫化工序?qū)⒅扑嵯到y(tǒng)凈化除塵、除鉛后的酸性水加Na2S反應(yīng)，通過硫離子與重金屬的高效沉淀機(jī)理，除去酸水中的重金屬和砷，反應(yīng)生成的沉淀通過板框壓濾機(jī)壓濾為干渣，清液進(jìn)入中和工序繼續(xù)處理。同時設(shè)置H2S吸收塔和脫氣裝置，可將反應(yīng)產(chǎn)生H2S氣體進(jìn)行吸收后達(dá)標(biāo)排放。

中和工序使用漿化后的氧化鈣溶液與硫化后的酸性水分別進(jìn)行一段中和與二段中和，兩段中和液分別進(jìn)入一、二段濃密機(jī)并投加絮凝劑，濃密后底流液通過底流輸送泵進(jìn)入壓濾機(jī)壓濾除渣，濃密與壓濾的清液可作為中水回用。

1．2 反應(yīng)原理

石灰-鐵鹽法是通過調(diào)節(jié)pH值來控制反應(yīng)程度，通入一定量的Ca（OH）2溶液將酸性廢水中和，再在堿性條件下沉淀砷、氟、鋅、鐵、鎳、鉛等微量有害元素，同時加入硫酸亞鐵、絮凝劑等凈水劑進(jìn)行混凝沉淀，終使廢水達(dá)到排放要求。

基本原理如下：

一段中和反應(yīng)控制pH為4～5。

二段中和反應(yīng)控制pH為8～10。

1．3 工藝配置

1.3.1 硫化工序

銅系統(tǒng)制酸所產(chǎn)生的酸性廢水中加入Na2S除去重金屬和砷，反應(yīng)生成的沉淀通過板框壓濾機(jī)壓濾為干渣，壓濾液送至中和工序。另增加H2S吸收塔和脫氣裝置，確保反應(yīng)生成的H2S氣體能夠達(dá)標(biāo)排放。工藝流程如圖1。

1.3.2 中和工序

中和工藝流程如圖2。

硫化后壓濾液進(jìn)入中和工序，進(jìn)入一段中和反應(yīng)罐。同時在石灰配置槽內(nèi)配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～12％的石灰漿液，通過石灰輸送泵送入一段中和反應(yīng)罐進(jìn)行逐級反應(yīng)。并在一段中二級、四級反應(yīng)罐進(jìn)行pH值監(jiān)測，經(jīng)過四級中和反應(yīng)的一段中和液通過自流進(jìn)入一段濃密機(jī)進(jìn)行固液分離。一段濃密機(jī)上清液自流進(jìn)一段濃密清液罐，底部稠液通過底流輸送泵輸送至一段壓濾機(jī)，進(jìn)行渣水分離，濾液進(jìn)入壓濾清液儲罐。

來自一段濃密清液罐和壓濾清液儲罐的水進(jìn)入二段中和反應(yīng)罐。同時加入石灰乳進(jìn)行二段中和反應(yīng)，并在二段中二級、四級反應(yīng)罐進(jìn)行pH值監(jiān)測。經(jīng)過反應(yīng)的二段中和液通過自流進(jìn)入二段濃密機(jī)進(jìn)行固液分離，清液自流進(jìn)中和二段濃密清液罐，底部稠液通過底流輸送泵送至二段壓濾機(jī)，進(jìn)行渣水分離。來自壓濾清液儲罐和二段濃密清液罐的達(dá)標(biāo)清水可在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行回用。

1.3.3 主要工藝指標(biāo)

設(shè)計正常處理水量200m3／d，處理后達(dá)標(biāo)水送制酸系統(tǒng)凈化工序回收利用。

主要工藝指標(biāo)為：

酸水處理量／（m3?d-1）200

酸水溫度／℃≤50

酸水質(zhì)量濃度，％≤10

一段中和后pH值4～5

二段中和后pH值8～10

濃密機(jī)底排含固量（w），％15～25

濾渣含固量（w），％45～50

2、閑置設(shè)備改造

該項目中和工序利舊，改造廠房內(nèi)一套粗粒合金加壓浸出系統(tǒng)，設(shè)備已閑置多年。在充分論證工藝可行、現(xiàn)有閑置設(shè)備可恢復(fù)的基礎(chǔ)上，重新配置工藝管道，對泵及攪拌裝置進(jìn)行填平補(bǔ)齊，達(dá)到酸性水處理要求，同時大大降低項目投資。此次改造共利舊設(shè)備23臺，新增泵類設(shè)備14臺、攪拌設(shè)備2臺、管道2700m、閥門60件及電氣儀表設(shè)備29臺。改造所用設(shè)備見表1。

3、結(jié)語

該硫化工序改造費(fèi)用220萬元，中和工序改造費(fèi)用273.41萬元，其中建筑安裝費(fèi)用120萬元，管道閥門安裝費(fèi)用29.04萬元，電氣儀表安裝費(fèi)用78.8萬元，其他費(fèi)用45.57萬元。該酸性廢水處理裝置投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定，實現(xiàn)了銅系統(tǒng)制酸廢水的達(dá)標(biāo)排放，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。