酸性废水处理 4页

1998年第3期化工给排水设计·19·酸性废水处理魏来生陈常州(包头钢铁设计研究院包头014010)【摘要】在酸性废水中和处理之后,采用戈尔薄膜液体过滤器,可以使废水达到排放或回用的标准,所产生的污泥含水率在70%～80%之间,便于运输。为此,省却了废水沉淀池及污泥脱水装置。【关键词】酸性废水处理戈尔薄膜液体过滤器1概述1.1.2.5废水在沉淀池停留时间为过去,根据酸性废水水量、水质情况,通1.0～1.5h,其出水pH>6,SS≥200mg/L。常采用以下三种处理方法:1.1.2.6污泥用抓斗抓出,运至干化场。或1.1升流式变速过滤—曝气中和处理用泵抽送至污泥脱水装置。1.1.1处理流程1.2升流式恒速过滤—曝气中和处理1.2.1处理流程酸性废水→调节池→耐酸泵→流量计酸性废水→调节池→耐酸泵→流量计↓↓沉淀池←曝气塔←升流式变速过滤器沉淀池←曝气梯←升流式恒速过滤器↓↓↓↓废水排放污泥脱水废水排放污泥脱水图1升流式变速过滤—曝气中和处理流程图2外流式恒速过滤—曝气中和处理流程1.1.2主要设计参数1.1.2.1酸性废水中只含盐酸、硝酸、硫酸1.2.2主要设计参数等无机酸,其中硫酸一般≤3.0g/L,硝酸、盐1.2.2.1酸性废水中只含盐酸、硝酸、硫酸酸可大于上面数值。等无机酸,对于废水中硫酸,采用石灰石滤料1.1.2.2中和滤料为石灰石。处理含悬浮物时≤1.2g/L,采用白云石滤料时≤4g/L。盐较多时,滤料粒径为0.2～3.0mm;处理不含酸、硝酸等无机酸亦应≤4g/L。悬浮物时,滤料粒径为0.2～5.0mm。滤料含1.2.2.2中和滤料为石灰石、白云石或碱性碳酸钙>90%。滤料层高度为0.8～1.2m。粒状废渣。滤料粒径一般为0.5～3.0mm。滤1.1.2.3过滤器的滤速:上部为40～60m/料层高度为1.0～1.5m。h,下部为130～150m/h。中和反应时间约为1.2.2.3过滤器的滤速:根据进出水水质及40～60s。过滤器出水pH=5.0左右。滤料粒径确定,一般为60m/h。若上部直径变1.1.2.4曝气塔淋水密度为8～12大则上部滤速为35～50m/h,下部滤速为8032m/(m·h),其出水pH=6.0～6.5。m/h。n·20·化工给排水设计1998年第3期1.2.2.4其他设计参数同升流式变速过滤盐酸、硝酸配成的混合酸用来酸洗合金钢:一—曝气中和处理。定浓度一定温度的硫酸或盐酸用来酸洗普通1.3卧式过滤滚筒中和处理碳素钢。1.3.1处理流程酸洗液一般浓度为18%～20%,温度在70～90℃之间。酸洗过程中,由于酸洗液中酸酸性废水→调节池→耐酸泵→曝气塔与铁及铁的氧化物或合金钢中的其他元素的↓反应,生成相应的盐类,致使酸浓度逐渐降沉淀池←反应池←卧式过滤滚筒低,盐类浓度逐渐升高。到一定程度后便影响↓↓酸洗速度和酸洗质量,必须更换酸洗液,于是废水排放污泥脱水就形成了酸洗废液。由于酸洗废液含酸浓度在10%左右,一图3卧式过滤滚筒中和处理流程般都采用回收处理法,使之重复使用。1.3.2主要设计参数2.3酸性废水1.3.2.1酸性废水来自于煤矿、硫铁矿、洗酸性废水来自酸洗工艺过程中酸洗槽的煤、硫酸、化工、印染、冶金等工业部门。除含溢流;酸洗中和后的漂洗溢流;漂洗后再冲悬浮物较高外,还可以含有重金属离子等无洗。钢材酸洗工艺过程中所产生的酸性废水机盐类,对废水含酸浓度不加限制。水量和水质差异很大。一般情况为pH=2+1.3.2.2中和滤料采用石灰石,并对其粒径0.2～1.0,含Fe、酸根、各种重金属离子。亦无严格要求。第一次投加石灰石约2t,运3戈尔薄膜液过滤器在酸性废水处理中的行后根据进出水水质,调整石灰石投加量和应用进水量。3.1处理流程1.3.2.3滚筒连续运行,转速为7～9r/min回用水。运行时噪声约为80～95dB。↑1.3.2.4其他设计参数同升流式过滤—曝酸性废水电石渣或石灰清水池气中和处理。↓↓↑调节池消化槽←高位水箱2钢材酸洗工艺所产生的酸性废水↓↓过滤清水↑2.1酸洗工艺钢材在冷加工前被浸泡在一定温度一定耐酸泵→2格中和池→滤液池→戈尔过滤器浓度的酸液里,或在其表面上喷洒一定温度↑含固3～5%泥渣↓一定浓度的酸液,以便除去表面上氧化层的pH仪小车外运方法叫做钢材酸洗工艺。除去钢材表面上氧图4应用戈尔过滤器的中和处理流程化层的方法还有高压喷丸工艺;用中性电解质浸渍不锈钢工艺。但是,酸洗工艺在我国冶3.2基本原理金工业上仍被广泛采用。电石渣或石灰的消化反应为:2.2酸洗废液CaO+H2O→Ca(OH)2钢材酸洗所使用的酸液种类因钢材品种熟石灰与废水中酸、金属离子、重金属离规格而异,但是,不外乎使用硫酸、盐酸、硝子的反应如下:2+-酸、氢氟酸及其按一定比例配制而成的混合Ca(OH)2WCa+2OH+-酸。一定浓度比例的氢氟酸和硝酸配成的混H+OH→H2O2+-合酸用来酸洗不锈钢;一定浓度比例的硫酸、Fe+2OH→Fe(OH)2↓n1998年第3期化工给排水设计·21·4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓3.6戈尔薄膜液体过滤器3+-Cr+3OH→Cr(OH)3↓3.6.1过滤器的特性2+-Mn+2OH→Mn(OH)2↓将膨体聚四氟乙烯(EPTEE)材料用特殊2+-Ni+2OH→Ni(OH)2↓工艺复合在底部支撑材料上而制成薄膜过滤3.3调节池袋进行有效过滤。这种独特的薄膜过滤方法,调节池的有效容积可为酸性废水平均小能使废水中的悬浮物被全部截留在薄膜表面时流量的4～8倍。用耐腐蚀材料砌成。上。由于薄膜具有极佳的不粘性和非常小的3.4中和池摩擦系数,故过滤袋根本不会产生堵塞现中和池分为两格,轮换使用。每格的有效象。既保证废水中水的最大通过量,同时又有容积能使酸性废水停留40～60min。首先投效地收集了废水中的固体物质。加饱和石灰乳量∶废水量=1～1.2∶1。饱和质密、多孔、光滑的膨体聚四氟乙烯薄膜石灰乳pH=12,当pH值调节到9.0～9.5仅需0.035～0.05Mpa的反冲洗空气,在数秒后,经过充分搅拌,曝气氧化,反应约2.5h钟内(1～5s)就可以将膜清洗干净,使过滤基趋于完成,pH值降至7.0～8.0。中和池还应本上为连续运行。另外,聚四氟乙烯化学稳定设置清泥设施。性强,强度高,其使用寿命大大高于常规滤3.5滤液池料。滤液池接纳中和后的上清液(含固体为3.6.2过滤器的工作原理3%～5%)和戈尔过滤器的排放液。池底设置戈尔薄膜液体过滤器由罐体、连接管道、压缩空气鼓风曝气装置,以便使中和后的废控制阀、滤芯、过滤袋、自动控制PC机和气动水充分氧化并去除CO2气。控制箱等组成。过滤时间、沉降时间、排渣时图5戈尔过滤器工作原理n·22·化工给排水设计1998年第3期3间、最大反冲洗时间、循环次数都可灵活设气。0.035～0.05Mpa的空气以0.2m/s速#定,通过PC机自动控制气动系统,连续运度,大约1～5s通守5控制阀进行反吹清行。膜,使滤饼脱离滤芯,开始沉降,一直沉降到##1、2控制阀处于开启状态,其余的阀门罐体的锥形底部。此后,系统重新进入过滤状处于关闭状态时,用滤液泵将滤液池中的废态,经过多次小循环,达到设定的循环次数#水通过1控制阀压入过滤罐体内,经薄膜滤时,罐体锥形底部滤饼累积了一定量的沉渣,##袋过滤后,清液从2控制阀排出。过滤时间系统便自动打开6控制阀,迅速排渣,完成根据滤液中悬浮物的浓度,使薄膜上的滤饼一个大循环。之后,系统再进行下一个循环,达到一定厚度时(3～5mm)系统自动进入反这样无限循环下去。######冲洗清膜状态。1、2、3、4、5、7控制3.7处理效果#阀按各自功能自动进行切换。3控制阀打开,将某厂钢材酸洗工艺所产生的酸性废水滤液返回滤液池,罐体内的液面下降,F1、F2用电石渣中和,戈尔过滤器处理的分析结果液位仪给出信号,由电磁阀控制反冲洗空列于表1中。表1处理后的水质分析mg/L分析项目原废水中和后水过滤后水平均去除率(%)排放标准pH0.67.57.56～9SS4147452205898.60250COD27241951295.561006+Cr0.0070.0040.0040.5TCr146.36810.6770.23299.841.52+Mn209.94572.9262.26598.7852+Ni142.12515.1380.83999.411从表1可见,过滤后的水质完全符合酸间可以用小车外运。洗工艺冲洗水的要求,因此,予以回用。3.8.2戈尔过滤器自动化操作控制,连续运32行。过滤负荷为1.1～1.2m废水/(m·h)。表2泥渣成分分析(%)3.8.3全自动控制使用PC机和分析项目CaOMnOSiO2Al2O3MgOTFeO0.035～0.05Mpa空气,低压过滤、低压反洗、分析结果20.810.352.241.330.0531.00大大降低能耗。3.8.4设备配套独特阀门、技术先进,完全过滤沉降浓缩后的泥渣含水率在70%实现自动闭路循环控制,是一个典型的“清洁～80%之间生产”的实例,可以推广应用。3.8采用戈尔过滤器处理酸性废水的特点3.8.1戈尔过滤器一次完成液固分离省却了沉淀池和污泥脱水装置。过滤水达到酸洗工艺冲洗水质要求,重复使用,无外排废水。过滤沉降浓缩的泥渣含水率在70%～80%之收稿日期:1998-06-05