一种污酸污水处理方法及设备与流程

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污酸污水处理方法及设备。

背景技术：

在我国，有色冶炼、硫酸工业在其生产过程中，会不断产生大量的污酸、污水。有色冶炼烟气制酸、硫铁矿制酸净化系统外排污酸，通常含有重金属铅、锌、镉及砷、氟等离子，其它工序也会产生含重金属中性或酸性污水。这些含有重金属的水必须进行处理，达到排放标准。污酸、污水处理目前最常用的是化学沉淀法，一般采用氢氧化物除重金属离子及附加铁盐除砷。这种方式只是将重金属从水中转移到渣中，渣还是要外排到专用渣场，不能有效解决问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种污酸污水处理方法。

本发明的另一目的是提供一种污酸污水处理设备。

本发明的第一目的是通过以下方案来实现的：一种污酸污水处理方法，包括如下步骤：

s1、生石灰和碱化上清液反应，旋流分离出石灰乳和过烧石灰，主要化学反应式为：

cao+h2o=ca(oh)2

s2、硫化水、过烧石灰和铁盐反应，控制ph为10.5～12，过滤分离出碱化浓缩物和碱化上清液，主要化学反应式为：

2h3aso3+3ca(oh)2=ca3(aso3)2↓+6h2o

h3aso3+fe(oh)3=feaso3↓+3h2o

pb²⁺+2oh^-=pb(oh)2↓

cd²⁺+2oh^-=cd(oh)2↓

zn²⁺+2oh^-=zn(oh)2↓

s3、污酸、碱化浓缩物与石灰乳反应，控制ph为6.5～7，过滤分离出中和石膏渣和中和水，主要化学反应式为：

h2so4+ca(oh)2=caso4↓+2h2o；

pb(oh)2+2h⁺=pb²⁺+2h2o

cd(oh)2+2h⁺=cd²⁺+2h2o

zn(oh)2+2h⁺=zn²⁺+2h2o

ca3(aso3)2+2h⁺=2h3aso3+3ca²⁺

s4、中和水、生产污水与硫化钠反应，控制ph为6.5～7，过滤分离出流化渣和硫化水，主要化学反应式为：

2as³⁺+3na2s=6na++as2s3↓

pb²⁺+na2s=2na⁺+pbs↓

cd²⁺+na2s=2na⁺+cds↓

zn²⁺+na2s=2na⁺+zns↓

s5、碱化上清液和浓硫酸反应，控制终点ph为7.5～8，过滤分离出调节石膏渣和达标废水，主要化学反应式为：

ca(oh)2+h2so4=caso4↓+2h2o

优选的，步骤s3、s4、s5中所述的过滤分离包括膜过滤和压滤，先通过颇尔膜过滤器进行过滤，然后将颇尔膜过滤器的浓缩底流液通过压滤机进行压滤；步骤s2中所述的过滤分离是通过颇尔膜过滤器进行过滤。

优选的，步骤s2中，铁盐的加入量根据碱化上清液中含砷量确定，控制碱化上清液中砷含量小于0.1mg/l，所述的铁盐优选硫酸亚铁。

优选的，步骤s4中，硫化钠的加入理论数量，严格控制不能超量。

本发明的第二目的是通过以下方案来实现的：

一种污酸污水处理设备，其特征在于：它包括石灰乳槽、污酸槽、碱化槽、中和槽、混合水槽、硫化槽、硫化水槽、ph值调节槽、外排水槽；石灰乳槽连接石灰乳泵，石灰乳泵连接旋流器进水口，旋流器清水口连接中和槽，旋流器浓水口连接碱化槽；污酸槽连接污酸泵，污酸泵连接中和槽；碱化槽连接碱化泵，碱化泵连接碱化颇尔膜过滤器进水口，碱化颇尔膜过滤器清水口分别连接石灰乳槽和ph值调节槽，碱化颇尔膜过滤器浓水口连接中和槽；中和槽连接中和泵，中和泵连接中和颇尔膜过滤器进水口，中和颇尔膜过滤器清水口连接混合水槽，中和颇尔膜过滤器浓水口连接中和底流泵，中和底流泵连接中和压滤机，中和压滤机的集水槽连接混合水槽；混合水槽连接混合水泵，混合水泵连接硫化槽；硫化槽连接硫化泵，硫化泵连接硫化颇尔膜过滤器进水口，硫化颇尔膜过滤器清水口连接硫化水槽，硫化颇尔膜过滤器浓水口连接硫化底流泵，硫化底流泵连接硫化压滤机，硫化压滤机的集水槽连接硫化水槽；硫化水槽连接硫化水泵，硫化水泵连接碱化槽；ph值调节槽连接调节泵，调节泵连接调节颇尔膜过滤器进水口，调节颇尔膜过滤器清水口连接外排水槽，调节颇尔膜过滤器浓水口连接调节底流泵，调节底流泵连接调节压滤机，调节压滤机的集水槽连接外排水槽；外排水槽连接外排水泵。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1）本发明使用硫化法沉淀分离出有价金属，有价金属可以返回焙烧主系统，提高了有价金属的回收利用率。

2）本发明利用石灰乳中和污酸中的h2so4产生相对纯净的石膏渣，杜绝有害渣的生成。

3）本发明通过旋流器将生石灰过烧部分分离出来加入碱化槽，延长其在系统中反应时间，充分把过烧玻璃体中的氧化钙转化成氢氧化钙参与中和反应。

4）本发明利用碱化上清液和生石灰反应制备石灰乳，充分利用石灰乳中的氢氧根。

附图说明

图1为本发明一种污酸污水处理设备的结构示意图。

图中：a1-生石灰，a2-硫酸亚铁，a3-污酸，a4-浓硫酸，a5-生产污水，a6-硫化钠，b1-石灰乳泵，b2-碱化泵，b3-污酸泵，b4-中和泵，b5-中和底流泵，b6-外排水泵，b7-调节底流泵，b8-调节泵，b9-硫化水泵，b10-硫化底流泵，b11-硫化泵，b12-混合水泵，c1-石灰乳槽，c2-碱化槽，c3-中和槽，c4-ph值调节槽，c5-硫化槽，d1-污酸槽，d2-外排水槽，d3-硫化水槽，d4-混合水槽，e-旋流器，f1-碱化颇尔膜过滤器，f2-中和颇尔膜过滤器，f3-调节颇尔膜过滤器，f4-硫化颇尔膜过滤器，y1-中和压滤机，y2-调节压滤机，y3-硫化压滤机，g1-中和石膏渣车，g2-调节石膏渣车，g3-流化渣车。

具体实施方式

下面以通过具体实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种污酸污水处理设备，它包括石灰乳槽c1、污酸槽d1、碱化槽c2、中和槽c3、混合水槽d4、硫化槽c5、硫化水槽d3、ph值调节槽c4、外排水槽d2；石灰乳槽c1连接石灰乳泵b1，石灰乳泵b1连接旋流器e进水口，旋流器e清水口连接中和槽c3，旋流器e浓水口连接碱化槽c2；污酸槽d1连接污酸泵b3，污酸泵b3连接中和槽c3；碱化槽c2连接碱化泵b2，碱化泵b2连接碱化颇尔膜过滤器f1进水口，碱化颇尔膜过滤器f1清水口分别连接石灰乳槽c1和ph值调节槽c4，碱化颇尔膜过滤器f1浓水口连接中和槽c3；中和槽c3连接中和泵b4，中和泵b4连接中和颇尔膜过滤f2器进水口，中和颇尔膜过滤器f2清水口连接混合水槽d4，中和颇尔膜过滤器f2浓水口连接中和底流泵b5，中和底流泵b5连接中和压滤机y1，中和压滤机y1的集水槽连接混合水槽d4；混合水槽d4连接混合水泵b12，混合水泵b12连接硫化槽c5；硫化槽c5连接硫化泵b11，硫化泵b11连接硫化颇尔膜过滤器f4进水口，硫化颇尔膜过滤器f4清水口连接硫化水槽d3，硫化颇尔膜过滤器f4浓水口连接硫化底流泵b10，硫化底流泵b10连接硫化压滤机y3，硫化压滤机y3的集水槽连接硫化水槽d3；硫化水槽d3连接硫化水泵b9，硫化水泵b9连接碱化槽c2；ph值调节槽c4连接调节泵b8，调节泵b8连接调节颇尔膜过滤器f3进水口，调节颇尔膜过滤器f3清水口连接外排水槽d2，调节颇尔膜过滤器f3浓水口连接调节底流泵b7，调节底流泵b7连接调节压滤机y2，调节压滤机y2的集水槽连接外排水槽d2；外排水槽d2连接外排水泵b6。

使用如图1所示的污酸污水处理设备，表述一种污酸污水处理方法，包括如下步骤：

s1、在石灰乳槽c1中加入生石灰a1和碱化上清液进行反应，生成石灰乳和过烧石灰混合物，石灰乳泵b1将石灰乳和过烧石灰混合物泵至旋流器e中进行分离，石灰乳通过旋流器e清水口进入中和槽c3中，过烧石灰通过旋流器e浓水口进入碱化槽中c2；

s2、在碱化槽中c2加入硫化水、过烧石灰和硫酸亚铁a2进行反应，控制ph为10.5～12,生成碱化混合物，碱化泵b2将碱化混合物泵至碱化颇尔膜过滤器f1中浓缩，碱化底流液通过碱化颇尔膜过滤器f1浓水口进入中和槽c3中，碱化上清液通过碱化颇尔膜过滤器f1清水口分两路分别进入到石灰乳槽c1中和ph值调节槽c4中；

s3、污酸a3加入到污酸槽d1中，污酸泵b3将污酸泵入中和槽c3中；在中和槽c3中的污酸、碱化底流液与石灰乳进行反应，控制ph为6.5～7，生成中和混合物，中和泵b4将中和混合物泵至中和颇尔膜过滤器f2中，浓缩分离出中和上清液和中和底流液，中和底流液通过中和底流泵b5泵至中和压滤机y1中，压滤分离出中和滤液和中和滤渣，中和上清液和中和滤液统称为中和水，中和水进入混合水槽d4，中和滤渣由中和石膏渣车g1运到指定地点储存进而外卖；

s4、生产污水a5加入到混合水槽d4中，生产污水a5与中和水混合成混合水；混合水泵b12将混合水泵入硫化槽c5中，在硫化槽c5中加入硫化钠a6与混合水反应，控制ph为6.5～7，生成硫化混合物，硫化泵b11将硫化混合物泵至硫化颇尔膜过滤器f4中，浓缩分离出硫化上清液和硫化底流液，硫化底流液通过硫化底流泵b10泵至硫化压滤机y3中，压滤分离出硫化滤液和硫化滤渣，硫化上清液和硫化滤液统称为硫化水，硫化水进入硫化水槽d3，硫化泵b9将硫化水泵至中和槽c3中，硫化滤渣由硫化渣车g3运到系统配矿原料库；

s5、在ph值调节槽c4中加入浓硫酸a4与碱化上清液反应，控制终点ph为7.5～8，生成调节混合物，调节泵b8将调节混合物泵至调节颇尔膜过滤器f3中，浓缩分离出调节上清液和调节底流液，调节底流液通过调节底流泵b7泵至调节压滤机y2中，压滤分离出调节滤液和调节滤渣，调节上清液和调节滤液统称为外排水，外排水进入外排水槽d2，调节滤渣由调节石膏渣车g2运到指定地点储存进而外卖；外排水槽d2内的外排水符合排放标准，由外排水泵b6排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。