钼铼生产废水处理技术.docx

—PAGE\*MERGEFORMAT15—

钼铼生产废水处理技术
江西铜业股份有限公司德兴铜矿(以下简称德兴铜矿)在生产钼、铼时会产生酸沉母液、酸解废水、一二次萃取废水和萃取洗涤水。这四种废水混合后具有以下特点：1)酸度高，pH=12；2)盐含量高，硫酸根含量80100g/L；3)氨氮含量高达4060g/L；4)重金属种类多，包含Cu、Pb、Zn、As等；5)COD较高，主要成分是煤油、N235和Lix984萃取剂。废水产生量150170t/d，水质分析结果：pH=l2、氨氮2040g/L、COD5001000mg/L、SO42-80100g/L、Cu10001200mg/L、Pb3060mg/L、Zn1020mg/L、As110mg/L、Ni510mg/L、Mn510mg/L。1、工艺路线及依据对于高浓度氨氮废水，采纳汽提精馏法不仅可以保证出水氨氮浓度小于10mg/L，而且可以回收氨氮制取质量分数大于16%的氨水。采纳气浮法可有效去除悬浮油和分散油，可作为除油的预处理工艺。芬顿法是一种成熟且常用的高级氧化技术，通过产生轻基自由基将有机物氧化为二氧化碳和水。由于重金属与负二价硫易生成硫化物沉淀，溶度积比氢氧化物沉淀更小，因此常采纳硫化钠除重金属电絮凝将铝板或铁板作为阳极，氧化生成铝离子或亚铁离子，经过水解生成氢氧化铝或氢氧化亚铁，再通过聚合起到混凝的作用，可以沉降部分重金属和有机物，此外，在电流的作用下，部分有机物被氧化为二氧化碳和水。因此，针对此混合废水，本文采纳“气浮一芬顿一沉淀一脱氨一电絮凝”工艺处理，整体工艺分为预处理单元、脱氨单元和深度处理单元，详细工艺如图1所示。1.1预处理单元废水进入涡凹气浮机去除悬浮油和分散油，然后进入PH1A调整槽，通过加入石灰乳调整PH=34，然后进入芬顿反应槽，通过芬顿反应去除COD，之后进入pHIB调整槽，加入石灰乳调整pH=7左右，使得芬顿反应产生的三价铁形成沉淀，同时石灰乳与废水中的硫酸根反应形成硫酸钙，废水进入浓密机后，液体和沉淀分别，底部沉淀通过泵打入压滤机，滤液和上清液进入PH2B调整槽，泥饼进行无害化处理。向PH2B调整槽中加入石灰乳和硫化钠，调整pH=8.59.5，搅拌使金属生成氢氧化物沉淀和硫化物沉淀，然后进入PH2A调整槽，向PH2A调整槽中加入石灰乳，调整pH=9.510.5，之后进入浓密机2，溶液在浓密机2中实现固液分别。1.2脱氨单元浓密机2上清液进入除钙反应槽，向除钙反应槽中加入碳酸钠，生成碳酸钙沉淀，然后进入沉淀池1，沉淀池1上清液进入中间水池。在中间水池中加入阻垢剂，然后进入脱氨系统，在进入脱氨塔之前通过加入液碱，调整废水pH12，保证塔釜出水pH12，通过精馏作用得到氨水，塔釜出水进入高效沉降器，沉淀经过滤得到氢氧化物，上清液进入深度处理单元。1.3深度处理单元上清液进入pH调整槽，通过加入硫酸调整PH=67，然后进入电絮凝系统，阳极将铁板氧化成亚铁离子，与过量的负二价硫生成硫化亚铁沉淀，阴极生成氢气和氢氧根，过量的亚铁离子与氢氧根生成氢氧化亚铁沉淀，吸附废水中的有机物，同时微小的氢气气泡将氢氧化亚铁沉淀带到液面上方。电絮凝出水进入曝气池，使得氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁，然后进入混凝反应池1，加入聚合氯化铝，然后进入混凝反应池2，加入PAM，之后进入沉降池，上清液进入精密过滤器，然后进入保安过滤器，实现达标排放，沉淀进入压滤机，泥饼进行无害化处理，滤液返回曝气池。2、运行效果与成本2.1运行效果图2分别为出水氨氮浓度、COD和重金属浓度随运行天数的变化曲线。如图器所示，连续运行15天，出水氨氮浓度均小于10mg/L，去除率大于99.9%，装置运行稳定，达到GB8978—1996污水综合排放标准》一级排放标准。由图2b可知，出水COD小于100mg/L，去除率大于85%，运行稳定，也达到GB8978—1996-级排放标准。由图2c可知，出水Cu和Pb浓度小于0.5mg/L，出水Zn、As.Ni.Mn浓度小于0.1mg/L，全部达到GB8978—1996—级排放标准。2.2设备投资和运行成本设备投资包含三个系统，即氨氮处理系统、重金属处理系统和COD处理系统。氨氮处理系统主要由强化解络合精馏汽提脱氨塔、阻垢器、石灰浆化槽、原料预热器、冷凝器、板框压滤机、仪表和自控系统等组成。重金属处理系统主要由板框压滤机、高效沉降器、加药器、精密过滤器、pH调整槽、脱钼反应槽、电絮凝设备等组成。COD处理系统主要由氧化器、气浮机、刮渣机等组成。运行成本分析如表1所示。由表1可知，每日运行成本35404.6元，由于每日回收氨水(16%)52t，氨水(16%)价格640元/t，因此实际每日运行成本2124.6元，根据每日处理废水160t计算，则每吨废水处理成本为13.2