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硫酸生产废水再利用技术探讨

2019-05-05   
1.概述

赤峰中色库博红烨锌业有限公司林东分厂位质料产地林东镇市郊,有两套锌精矿焙烧制酸体系,焙烧制酸选用锌精矿欢腾焙烧─余热收回─SO2烟气制酸工艺。出产能力年出产焙砂含金属锌11万吨,工业硫酸20万吨。

跟着林东镇出产规模不断扩大,用水量急剧添加,而当地是水资源匮乏区域。因而,为保证厂商可以持续发展,怎么下降地下水用量、削减废水外排量、进步水资源的运用率已经成为厂商燃眉之急。下降焙烧制酸工序的水耗,相应地也削减了废水外排,不仅对厂商有经济效益,还具有很大的社会效益。

为遵循国家发改委”十一五”十大要点节能工程施行定见精力,节水减排,进步厂商经济效益及社会效益,削减对当地环境的污染危险,咱们针对厂商存在的节水潜力进行分析,探究节水减排技能是必要的。并且,依据铅锌准入条件,要求水循环运用率有必要到达90%以上。

赤峰中色库博红烨锌业有限公司林东分厂现年耗新水约80万吨,年排水量约41.3万m3。若将部分排水进行相应的技能处理,本着“分类搜集,二次运用”的准则进行二次运用,估计每年可完成直接节水27万吨,出产废水接近于零排放。水资源、环境效益及社会效益显着。



2. 基本情况

2.1、给排水构成情况

林东分厂现出产给水由林东镇南塔开发区水厂抽取的地下水作为给水水源,经过管道送到林东分厂,每天耗新水约2500吨,经过近一年的核算,各首要用水点每天用水量核算成果如下:

1)硫酸循环水泵房、焙烧循环水泵房每天用水量1040吨。悉数运用新水。    

2)锅炉循环泵冷却排水量100吨。悉数运用新水。

3)双级反渗透(以下简称RO)水处理体系的给水量为每天约920吨。悉数运用新水。

4)净化循环洗刷用水量每天约320吨,悉数运用新水。

2.2、排水现状

林东分厂现出产工艺排水首要由干吸循环水排水、双级(RO)水处理体系浓排水、焙烧水泵房循环水排水、污水处理站合格外排水组成,总排水量每天约1250吨。各首要排水点排水量核算成果如下:

(1)、反渗透浓排水量

二期:反渗透出力20 m3/h,浓排水量6.6/h m3,接连运转,每天排约50 m3。

三期:双级反渗透出力20 m3/h,浓排水量7.9 m3/h,接连运转,每天排约180 m3。

     二、三期反渗透浓排水量算计:50+180=230 m3/d

(2)、制酸循环冷却水排水量

二期:制酸循环水排水量:每天排量约180m3。

三期:制酸循环水排水量:每天最大排量约440m3。

二、三期制酸循环水排水量算计:180+440=620 m3/d

(3)、污水处理站排水量

污酸污水合格排放水量16 m3/h,每天排量约400m3。

以上三项废水排水约52 m3/h,每天约1250 m3/d,适当于年排废水41.3万m3(以330天计)。其间:反渗透浓排水占18.4%,制酸循环水排水占49.6%,污酸污水合格排放水占32%。

2.3水质特色

表1、反渗透浓排水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



204



38.4



0.027



0.0049



23



53



811



 



1.25



1.9



59.86







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







1300



﹤2



1.02



7.96



13.3



13.4



22--25







表2、制酸循环水排水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



110



14.4



0.082



0.041



15



32



311



30



3.54



1.5



27.22







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







600



﹤20



3.05



8.52



5.6



6.7



30--35







表3、污水处理站排水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



730



42



0.015



0.016



10



951



92



54



0.18



5



17.7







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







2900



有时跑混



18.29



10.54



2.4



40



25--30







总归,关于各工序的外排水来说,循环冷却水泵房排水水质相对较好,但水温较高,在夏天COD较高;化学水站浓排水SiO2含量较高、污水处理站排水水质最差,首要体现在水质硬度高、易结垢。



3.首要节水减排潜力分析

依据各用水工序及各外排水工序水质特性及各用水工序对水质要求不同,假如本着“分类搜集,二次运用”的准则,对部分外排水再运用,发掘存在的潜力,不但能节省新水,还能削减废水外排对环境形成的污染,进步厂商的社会效益、促进节能减排。

经过对厂商各用水点对水质的要求分析,首要用水点是循环冷却水、化学水站及泵冷却水,对水质要求较高,要想到达废水二次运用的方针,有必要对废水进行深度处理,拟定相应的废水深度处理工艺。

环绕怎么削减新水用量,削减外排废水,并削减外排污水对环境的影响,咱们对林东分厂近一年来两套烧制酸体系的各排水点外排废水量、水质进行了分析。分析发现,反渗透排水SiO2含量高,循环冷却水排水温度高,污水处理站合格排放水Ca、Mg离子及硫酸根离子含量高,若将循环冷却水排水、双级(RO)水处理体系浓排水、污水处理站合格外排水三种废水混合,各项方针可以到达均衡,假如环绕三种废水混合水,拟定相应的废水深度处理工艺,到达各首要用水点水质的要求,就可以到达较好的节水减排作用。

针对三种废水,咱们按产出份额混合,依据混合水质情况进行了深度处理实验室实验,成果如下表:

表4、混合废水水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



336



16.8



0.061



0.025



20



346



 



 



2.09



1.97



31.97







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







1550



﹤10



5.08



8.58



5.8



18.2



25--30







 

表5、混合废水经深度处理回用水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



10



0.5



0



0.007



1



12



 



 



0.06



0.03



1.2







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







50



<1



<1



7



0.2



0.6



25







 

表6、混合废水经深度处理外排水质特色









方针



Ca2+



Mg2+



Fe3+



Mn2+



CL-



SO42-



HCO-3



CO32-



PO43-



F-



SiO2







mg/L



890



50



0.125



0.1



29



772.5



1057



75



1.1.6



10



87.5







电导率μS/cm



浊度



CODmgO2/L



PH



总碱度mmol/L



总硬度mmol/L



温度℃







3950



10.5



5



8.8



17



48.6



25







以上办法施行后,可完成直接节新水每年约27万吨,与本来用水量每年80万吨核算,节水率33.7%,减排量每年27万吨,与本来排水量每年41.3万m3核算,减排率65.3%。



4、计划施行的废水循环再运用计划

近年来,国内许多的冶炼厂商已投入很多资金,对出产工艺废水进行深度处理,再回用于出产。其废水深度处理工艺大多选用混合、混凝、沉降、无阀虑池、灭菌、多介质过滤、自冲刷过滤器、PH调理、超滤、活性碳过滤、反渗透脱盐等工艺,工艺技能可行,水资源及环境效益显着。

经过对林东分厂反渗透浓排水、制酸循环水排水和污酸污水排水屡次取样分析、实验,本着“出资适度,运转本钱低,收回率高,体系运转安稳,灵敏可调”的准则,三股废水别离经过地下管网收回,废水深度处理工艺为:调理混合----混凝------PH调理------灭菌------机械弄清-----无阀滤池----多介质过滤-----精细过滤-----超滤-----反渗透脱盐。深度处理后的产水用于制酸循环冷却水补给水或替代薪水用于制备除盐水,此水质优于水源水质(详见表5),废水深度处理回用率可到达70%。处理后的浓排废水和超滤反洗水再返回到污酸污水处理站,用于调石灰浆,经污酸污水站处理后,再进行废水深度处理,如此循环,出产废水接近于零排放。

经过对混合水及(RO)给水标准比照,混合水有必要经过多道工序的预处理后才干作为(RO)水处理体系的给水。因而,其处理后的水质有必要到达(RO)给水要求,比较见下表:









方针



Fe3+

mg/L



Mn2+

mg/L



余氯 mg/L



SiO2 mg/L



电导率μS/cm



SDI



浊度



PH



温度℃







RO进水标准



 <0.1



0.1



<0.1



<45



<3000



<3



<1



6.5-7.5



25-30







混合水



 



0.025



 



31.9



1550



≥5



≥10



8.58



25-30







 关于表中差异,相宜的技能办法为:

① 温度:RO给水规划要求25 ℃,最大40℃,混合水25-30 ℃,可不予调整。       

② PH:该参数有必要调整,详细技能办法参与酸,调整PH=7.0—7.5。

③Ca、Mg:该参数有必要调整,可经过参与阻垢剂的方式,避免膜元件结垢。

④悬浮物、COD与SDI:是影响(RO)正常运转极其重要的参数,可导致保安过滤器滤芯频频替换、膜元件污堵等,是(RO)水处理体系给水的关键所在。经过灭菌------机械弄清-----无阀滤池----多介质过滤-----精细过滤-----超滤予以保证。

⑤为便于搜集三种外排排水,需建三个集水池,以利于分类搜集。

⑥用水设备及水处理设备大多是不锈钢设备,需求操控Cl离子含量对设备的腐蚀。



 5、项目出资

废水深度处理设备由机械弄清拌和体系、加药体系、过滤体系、超滤体系、反渗透体系、清洗体系、外表操控体系、中间水箱、管道阀门等组成,设备出资约300万元。    

建筑工程包含:集水池、机械拌和弄清池池体、设备根底、约1000平米厂房等,建筑工程出资预算180万元。

管道铺设及安装费预算约20万元。

以上算计约500万元。



6、经济、社会效益

混合水再运用节水办法施行后,年节省水资源约27万m3/年,按水费3.00元/ m3核算(水费+水资源费+污水排放费=3.00元/ m3),适当与于节省水费81万元/年。

吨水运转本钱:运转人工费0.65元,电费1.25元,酸、灭菌剂、混凝剂等药剂0.6元,膜阻垢剂0.6元,设备折旧0.4元,维修费0.2元,算计3.7元。以年节水27万吨核算,年本钱费100万元。

经济效益81-100=-19万元。



7、结语

(1)经过上述工艺技能的施行,因为水价、水资源费较低,本项目经济效益较低。但年可节省新水27万吨,削减外排水27万吨,节水率33.7%,减排率65.3%。而当地是水资源匮乏区域,项目的施行对建造水资源节省型、环境友好型厂商具有活跃的含义;

  (2)处理水再运用硬度低,能避免水循环体系结垢。

(3)项目的施行,探究出一条节水减排的新途径。

(4)在满意Cl离子不超支的情况下,处理后的外排废水可再返回到污水处理站做调石灰浆用水,持续参与废水深度处理,节水量作用还能大幅进步,出产废水基本能完成零排放。

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