[發明專利]一種冶煉煙氣制酸廢水處理系統

有效

• 申請號: 201310262759.2
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103288199A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 崔濤;崔樹榮;魏睿
• 申請（專利權）人: 蘭州捷暉生物環境工程有限公司
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 韓龍;李淑敏

技術領域

本發明涉及一種處理冶煉煙氣制酸廢水的系統，尤其涉及銅、鉛鋅等冶煉行業中的冶煉煙氣制酸廢水處理系統。

背景技術

銅冶煉制酸系統排出的廢酸，酸度一般在5～10%，含銅400～5000mg/l，含砷600～5000mg/l，先經鉛壓濾機去除固體顆粒物后，進入廢酸原液槽，再進入硫化反應罐中投加硫化鈉，使酸水中的銅砷離子形成硫化物沉淀后，經濃密、壓濾而被去除。硫化鈉加入到硫化反應罐后，先與酸水中的氫離子（比銅離子活潑）反應生成硫化氫氣體。其主要反應機理為：部分硫化氫氣體揮發出液相，大于硫化氫氣體溶解平衡壓力的那部分硫化氫氣體進入液相與酸水中的銅砷離子反應生產不溶性沉淀物而被去除。

在這種機理下，要保持較高的銅砷去除效率，硫化反應槽中就必須保持較大的硫化氫氣體壓力，此時必然存在硫化氫泄漏中毒問題；硫化氫氣體的爆炸限為4%-46%，氣液界面較大的硫化氫氣體壓力也必然會導致氣體中硫化氫濃度較高，遇明火有爆炸危險。如果要消除硫化氫氣體中毒爆炸危險危害因素，硫化鈉與酸水反應生成的硫化氫就需要及時排出，氣液界面就無法保證硫化氫氣體溶解所需要的氣相分壓，酸水中銅砷的去除率必然大幅度下降。

國內冶煉企業對于廢酸除銅除砷一般采用的方法是：廢酸與硫化鈉同時投加到硫化反應槽中進行反應，保持一定的相對安全的氣相壓力，使硫化氫返溶進入液相與銅砷等離子反應，反應不完全逸出的硫化氫氣體用酸水洗滌再次吸收，提高硫化氫氣體的利用率，殘余的硫化氫氣體再用硫化鈉溶液或者氫氧化鈉溶液進行保安吸收。該方法只是相對提高了安全性，一定程度上減輕了硫化氫氣體的危害，但仍然存在以下問題：

1、有硫化氫氣體泄漏，存在中毒、爆炸等危險因素。傳統的酸水硫化反應機理使得酸水硫化工序在保障安全與保障除銅除砷效率之間，難以形成統一。要得到高的除銅除砷效率，就需要保留有過量的硫化氫氣體，存在中毒、爆炸等安全風險。

2、存在石膏渣、中和渣被界定為危險廢棄物的風險。如果保障硫化反應安全，需要減少硫化鈉的投加，會降低除銅除砷效率，導致反應后端的中和工序產生的石膏渣、中和渣毒性浸出指標將會超標，會被界定為危險固體廢棄物，將按照危廢管理專項法規進行管理，可能使企業承擔巨額固廢處理費用。

3、硫化鈉過量率較大，造成大量未反應的硫化鈉進入后續處理工序，需要消耗成本再次處理硫化物。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使廢酸與藥劑均勻混合，實現快速傳質的冶煉煙氣制酸廢水處理系統。

為實現上述目的，本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統的具體技術方案為：

一種冶煉煙氣制酸廢水處理系統，包括廢水儲罐，用于存放重金屬廢水；藥劑儲罐，用于存放與重金屬廢水反應的藥劑溶液；超重力反應器，與廢水儲罐和藥劑儲罐連通，廢水儲罐中的重金屬廢水和藥劑儲罐中的藥劑溶液在超重力反應器中發生反應；儲液罐，與超重力反應器的液體出口相連，超重力反應器中反應后的液體通過液體出口排放到儲液罐中。

本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統采用一種新型的傳質技術，可使硫化納反應罐減小，傳質加強，處理酸水中的重金屬及砷效率提高，特別適合在高度、大小受限制的場合使用。這種技術應用在煙氣制酸廢水處理，一方面可以大量降低冶煉煙氣制酸廢水處理裝置建設費用，另一方面還可降低企業環保的運行費用。

另外，本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統采用超重力技術處理冶煉煙氣制酸廢水，可使常規的冶煉煙氣制酸廢水處理的硫化納攪拌反應槽體積顯著減小，提高了反應效率，減少加藥量，為企業減少了環保投入，同時還有效防止了硫化氫的泄漏。

實際應用時，本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統在酸度5%-15%，超重力反應器轉速為400r/min～800r/min，含重金屬的廢酸水與添加20%濃度硫化納溶液的比例為200～500:1，廢酸水溫度為40±10℃時，酸水中的銅含量從150mg/L可處理到0.05mg/L，酸水中的砷從4100mg/L可處理到0.36mg/L，與現有的污酸處理裝置相比顯著提高了處理效率。

附圖說明

圖1為本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統的結構示意圖；

圖2為本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統的另一實施例的結構示意圖；

圖3為本發明的冶煉煙氣制酸廢水處理系統中的超重力反應器的結構示意圖；

圖4為圖3中的超重力反應器內部的反應液體流動示意圖；

圖5為圖3中的超重力反應器的進液管連接的局部放大圖；