有色冶金酸性废水深度处理生产实践

有色冶金酸性废水深度处理生产实践 摘要 本文针对有色冶金的酸性工业废水的处理方法进行了比较和探讨 应用新型电化学处理方法代替采用传统方法处理工业废水 在处理成本降低的情况下 砷 重金属含量处理后达到地表水三类水标准 关键词 有色冶金 工业废水 水处理 电化学 前言某公司在有色冶金方面同时拥有一套湿法冶金生产阴极铜和一套火法冶金生产阴极铜的生产工艺 两种不同的生产工艺其废水特性也不同 湿法冶金生产废水酸度高 量大 含砷 重金属含量高 火法冶金生产废水酸底低 量小 含砷高 重金属含量低 改造前采用 硫化钠 石灰铁盐处理工艺进行除砷和重金属处理 水质达到国家外排标准 但因水质稳定性较差 处理效果波动大 后采用电化学处理工艺进行改造 砷及重金属达到地表水三类水标准 水质稳定易控制 1 酸性废水水量及水质情况 1 1某公司酸性废水水量及水质情况水质水量表1 1 2 硫化法与石灰铁盐法结合工艺 2 1工艺流程图 对高砷废水进行硫化反应 以降低高砷废水的砷含量 以应对来水铁和砷的变化 硫化反应只对高砷废水进行硫化反应 而未对所有废水进行 主要是考虑湿法冶金废水的铁离子含量较高 硫化钠会与铁反应生产硫化铁沉淀 增加硫化钠的消耗 同时废水的铁离子没有进行充分利用 二是使用 18000浓密机代替原来的 8800沉降槽 能够解决溢流澄清度的问题 以应对水量的波动对流程的影响 2 2反应机理硫化钠与大多数重金属反应生成硫化物沉淀 反应式Mn S AsS 此反应需在酸性条件下进行 部分硫化物在碱性条件下会出现反溶现象 因此在实际生产过程中 控制PH值小于4 2 3反应后各段水质情况 各段反应水质表2 1 从上表可以看出 通过硫化钠处理高砷废水 使高砷废水的砷得到较大降低 砷的去除率在75 以上 同时使其它重金属得到一定的沉淀 有利于重金属的去除 经过长期运行 基本实现了达到国家外排标准的要求 2 4工艺优缺点此工艺的优点是流程相对比较稳定 缺点是因酸性废水水质变化易出现处理后水质波动 水处理成本较高 主要硫化钠费用相对较高 一般硫化钠用量与砷含量采用1 1的比例使用 3 应用电化学深度处理改造 3 1电化学技术简介电化学一个复杂的过程 在电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象 从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段 1 在电场的作用下 阳极产生电子形成 微絮凝剂 铁或铝的氢氧化物 2 水中悬浮的颗粒 胶体污染物在微絮凝剂的作用下失去稳定性 3 脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞 结合成肉眼可见的大絮体 由于电化学过程中电解反应的产物只是离子 不需要投加任何氧化剂或还原剂 对环境不产生或很少产生污染 被称为是一种环境友好水处理技术 电化学法具有很多的优点 如 1 设备简单 占地面积少 设备维护简单 2 电化学过程中不需要添加任何化学药剂 产生的污泥量少 且污泥的含水率低 易于处理 3 操作简单 只需要改变电场的外加电压就能控制运行条件的改变 很容易实现自动化控制 电化学法中常用的电极材料为铝或铁 在阳极和阴极之间通以直流电 发生的电极反应如下 铁阳极Fe 2e Fe2 在碱性条件下Fe2 2OH Fe OH 2在酸性条件下4Fe2 O2 2H2O 4Fe3 4OH 另外 水的电解还有氧气放出2H2O 4e O2 4H 在阴极发生如下反应2H2O 2e H2 2OH 电化学法在处理过程中具有多功能性 除了电化学作用之外还有电化学氧化和还原 电气浮等作用 电化学法去除水中污染物过程 图3电化学去除污染物过程 3 2工艺流程所有酸性废水经混合后进入石灰中和槽 加石灰控制PH值10以上 流入浓密机 底液进压榨机 溢流与滤液进入PH调节池 调节PH值6 9进入一级电化学 经电化学反应后进入一级曝气池 再进入斜板沉淀池澄清 溢流水再进入二级电化学 再经曝气池进入斜板沉淀池澄清 最后经降钙处理后返回使用 由于电化学具有良好的除重金属效果 此次流程改造 将硫化钠和两段铁盐处理工序全部去掉 简化了工艺流程 3 3处理后水质情况各段反应水质表3 1 从上表可以看出 废水经中和再经一级电化学处理后 水质已经达到国家外排标准 再经二级电化学处理后重金属含量全部达到地表水三类水标准 改造后经过长期运行 处理后水质稳定 工艺流程耐受能力强 水量波动20 30 对处理效果几乎无影响 4流程优缺点对比以上2个流程 从处理效果 适应性 稳定性和成本四方面进行比较 具体如下表4 1 表4 1 4流程优缺点对比 以上2个流程 从处理效果 适应性 稳定性和成本四方面进行比较 具体如下表4 1 5 结束语 随着国家环保政策的严格执行 在有色冶金行业重金属废水的治理关系到企业长期发展的问题 特别实行排放总量控制的前提下 必须切实可行的做到废水治理后的重金属含量降到最低 通过对以上2种工艺的实际应用情况表明 采用电化学法处理有色冶金行业的重