燒結制酸廢水重金屬去除工藝
1、概述
活性炭吸附法脫硫是治理煉鐵廠燒結煙氣的有效手段,寶鋼二期、三期燒結機煙氣脫硫均采用該技術?;钚蕴课较聛淼腟O2,經過解吸成為富集SO2的煙氣,富硫煙氣中SO2的含量在12~20%,并含有大量氟、氯、汞、砷、鉛等雜質,煙氣用于硫酸制備。制酸過程中會產生廢水,廢水中除含有一定的COD、NH3-N外,還含有大量重金屬,因此,這種制酸廢水需要進行深度處理才能達到排放要求。
2、燒結硫酸工藝流程
燒結脫硫裝置~400℃的富含SO2煙氣在一級動力波洗滌器內,用~3%的稀硫酸對其進行降溫增濕除塵后進入冷卻塔再進一步降溫冷卻。冷卻塔出來的SO2氣體在二級動力波洗滌器內被進一步脫氟除塵。在此期間,SO2氣體中微量SO3被吸收下來,形成稀硫酸。稀硫酸從一、二級動力波洗滌器、冷卻塔底部流出經循環(huán)泵增壓循環(huán)使用。二級動力波洗滌器、冷卻塔多余的稀硫酸由循環(huán)泵出口引出串至動力波洗滌器循環(huán)酸系統(tǒng),再經脫氣塔用空氣脫除SO2后,由脫氣塔稀酸泵送往廢水系統(tǒng)進行處理。
二級動力波出來的SO2氣體在電除霧器內除去酸霧后進入干燥塔。干燥塔內用95%硫酸噴淋脫除SO2氣體中的水份。干燥的SO2氣體由此吸入二氧化硫風機。二氧化硫風機將干燥的SO2氣體送入換熱器進行升溫至轉化所需溫度后進入轉化器在觸媒(V2O5)的作用下,大部分SO2轉化為SO3。反應后的氣體通過換熱器管程降溫進入第一吸收塔,被98%的硫酸吸收,生成98.5%成品硫酸。同時殘余的SO2氣體再經換熱器升溫至轉化所需溫度后進入轉化器,剩余SO2轉化為SO3。SO3氣體經換熱器降溫后進入第二吸收塔,被98%H2SO4吸收,生成98.5%成品硫酸,送入成品酸儲槽。尾氣排入燒結主裝置煙氣管線。
3、廢水治理方案(圖2)
燒結硫酸裝置產生的稀酸廢水排入廢水調節(jié)罐,與壓濾廢水混合以提升廢水的pH值,然后廢水進入到微電解反應器,廢水中的COD得到一定程度的降解,之后廢水進入到pH值調節(jié)罐,pH值控制8.5~9.5,廢水中的絕大多數二價金屬陽離子均可與水中的OH離子反應,生成難以溶解的氫氧化物沉淀。
由于Hg、As等重金屬離子的排放要求很高,采用堿性沉淀還無法達到排放的要求,需要使其生成溶解度更小的化合物,為此,在pH值調節(jié)罐后再加有反應罐,在反應罐中加入硫化物,使得Hg、As等生成硫化物沉淀。
經反應罐硫化處理后的廢水中的重金屬離子均轉化為難以溶解化合物,通過絮凝、沉淀達到去除重金屬離子的目的。為確保處理效果,在絮凝、沉淀后還用陶瓷過濾器進一步降低溶液中的固體物。
4、實際效果
廢水處理裝置改造后數據見表1所示,處理后的廢水中7個重金屬離子(六價鉻、總鉻、鎘、汞、鉛、砷、鎳)的含量達到上海市DB31/199-2009污水綜合排放標準中第一類污染物A級標準。
5、經驗和教訓
5.1 在日常運行中pH值是重要控制指標,由表2可以看出廢水原水中含有一定量的Cr、Cd、As、Ni、Pb、Hg,經過pH調節(jié),當廢水pH≥8.0時,廢水中除Hg以外,其它金屬離子均處理至排放標準,同時汞去除量也達到85%。pH值達到9.5時,對重金屬離子的處理能達到較好的處理效果,但當pH超過10應當特別注意,此時Pb、Hg指標反而上升,表示部分沉淀在此時重新溶解,日常運行pH值控制范圍應該設置在8.5-9.5之間。
5.2 沉淀劑有機硫的添加與pH值也有較大相關性,建議通過串級控制進行補償。
5.3 由圖3可以看出小試試驗有機硫添加后50min達到最大去除效率,故設計反應時間應該不低于該值。
5.4 該工藝的主要成本在于稀硫酸中和反應,例如中和掉100t制酸廢水中5%的硫酸需要大約消耗13t堿液(32.5%),約占總費用的70%,不適用于硫酸濃度較高的含酸廢水。
6、結論
6.1 通過上述廢水處理工藝處理后廢水中7種重金屬離子(六價鉻、總鉻、鎘、汞、鉛、砷、鎳)的含量均可達到上海市DB31/199-2009污水綜合排放標準中第一類污染物A級標準。
6.2 工藝控制的關鍵點是pH值控制和有機硫的添加。
6.3 由于稀酸加堿液處理成本較高,該工藝僅適應于低濃度的含酸廢水處理。(來源:寶山鋼鐵股份有限公司)
聲明:素材來源于網絡如有侵權聯(lián)系刪除。