申请日2015.11.03
公开(公告)日2016.02.24
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统，属于含酸废水处理技术领域。该方法包括：废水经过氧化处理、预处理、一级反应、一级凝絮、一级沉降、二级反应、二级凝絮、二级沉降、三级反应、三级凝絮和三级沉降等处理，处理后的废水砷平均含量为0.26mg/L，砷脱除率大于≥99%，氟脱除率大于90%，Pb、Cd、Cr和Hg等的含量都较低，符合国家标准，稍微处理一下或者不处理即可排放或者回收再利用。
权利要求书
1.一种硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在废水中加入次氯酸钠溶液进行氧化反应，控制废水的pH值小于2，所述次氯酸钠溶液的浓度为5-15wt%，所述次氯酸钠溶液与废水的体积比为0.25-0.5:1;
b、在步骤a得到的废水中加入石灰乳使废水的pH值为6.5-7;
c、在步骤b得到的废水中加入硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液，控制废水的pH值为7-7.5，所述硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.5-0.8:1，所述氢氧化钠溶液的浓度为20-40wt%，所述硫酸铜溶液的浓度为1-1.5wt%;
d、在步骤c得到的废水中加入阳离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阳离子凝絮剂与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.5-1:1，所述阳离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;
e、在步骤d沉淀后得到的清液中加入硫酸铜溶液，步骤e中使用的硫酸铜溶液与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.6-0.75:1，所述硫酸铜溶液的浓度为1-1.5wt%;
f、在步骤e得到的废水中加入氢氧化钠溶液，控制废水的pH值7.5-8.2;
g、在步骤f得到的废水中加入阴离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阴离子凝絮剂与步骤d使用的阳离子凝絮剂的体积比为0.7-0.85:1，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;
h：在步骤g沉淀后得到的清液中加入氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液，控制pH值8.2-8.7，步骤h中使用的硫酸亚铁溶液与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.8-1.2:1，所述硫酸亚铁溶液的浓度为0.8-1.3wt%;
i：在步骤h得到的废水中加入阴离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阴离子凝絮剂与步骤d使用的阳离子凝絮剂的体积比为0.1-0.5:1，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;
j：将步骤i得到的清液排放或者再利用。
2.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，将步骤g和i得到的沉淀合并处理。
3.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤a中，所述次氯酸钠溶液的浓度为10wt%，所述次氯酸钠溶液与废水的体积比为0.33:1。
4.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤c和e中，所述硫酸铜溶液的浓度为1.3wt%。
5.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤f中，控制pH值8。
6.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤h中，所述硫酸亚铁溶液的浓度为1.2wt%，控制pH值8.5。
7.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤d中，所述阳离子凝絮剂的浓度为0.3wt%;在步骤g和i中，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.3wt%。
8.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理方法，其特征在于，在步骤c、f和h中，所述氢氧化钠溶液的浓度为33wt%。
9.一种硫铁矿制酸废水的处理系统，其特征在于，包括污泥池、硫酸铜添加装置、硫酸铁添加装置、碱添加装置、阳离子絮凝剂添加装置、阴离子絮凝剂添加装置和依次连接的氧化反应池、预处理池、一级反应池、一级混凝池、一级沉淀池、二级反应池、二级混凝池、二级絮凝池、二级沉淀池、三级反应池、三级混凝池与三级沉淀池，所述硫酸铜添加装置与一级反应池和二级反应池连接，所述硫酸铁添加装置与三级反应池连接，所述污泥池与一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池连接，所述碱添加装置与一级反应池、二级混凝池和三级反应池连接，所述阳离子絮凝剂添加装置与一级混凝池连接，所述阴离子絮凝剂添加装置与二级絮凝池和三级混凝池连接。
10.根据权利要求1所述的硫铁矿制酸废水的处理系统，其特征在于，所述污泥池包括第一污泥池和第二污泥池，所述第一污泥池与一级沉淀池连接，所述第二污泥池与二级沉淀池和三级沉淀池连接。
说明书
一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统
技术领域
本发明属于含酸废水处理技术领域，特别涉及一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统。
背景技术
金属硫化矿冶炼过程中会产生大量的SO2烟气，该部分SO2烟气通常通过冶炼烟气制酸工艺来制备硫酸，而冶炼烟气制酸工艺中烟气净化工序广泛采用湿法洗涤烟气净化技术进行SO2烟气净化。由于SO2烟气中含有大量有害杂质，其中包括砷以及铜、铅、镉等重金属离子，尤其是砷含量较高。该部分有害杂质在洗涤过程中沉积在循环洗涤水中，该循环洗涤水又由于吸收烟气中的SO2形成酸性废水。为了减少有害离子对净化工序的损害，该部分酸性废水需要定期从制酸系统中排出，由于含有较多的有害杂质，导致该酸性废水无法回收再利用，直接外排又会造成环境污染，因此需对其进行中和治理。目前，对该酸性废水的中和治理广泛采用的是石灰中和法，但该工艺会有大量废渣产生，且增加了固体粉尘和颗粒物对环境会造成破坏。同时该方法对重金属的处理效果不好，有时不能达到排放标准。另外，申请号为201420764402.4提供了一种硫铁矿制酸装置硫酸渣脱砷系统用于对废酸进行脱砷处理，但是申请人发现其存在以下问题：
1、只是对砷的脱除效果好，而对其中的F、Pb、Cd、Cr和Hg的去除效果不好;
2、脱砷效果不是非常理想，经该系统沉淀的上清液含砷浓度低于国家标准0.5mg/L，但是还有下降的空间，新国标的出台有可能达不到排放标准;
3、处理后的固体废物中含有多种重金属，不好处理，几次污泥池中的成分非常复杂，如果混在一起处理难度较大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种硫铁矿制酸废水的处理方法，包括以下步骤：
a、在废水中加入次氯酸钠溶液进行氧化反应，控制废水的pH值小于2，所述次氯酸钠溶液的浓度为5-15wt%，所述次氯酸钠溶液与废水的体积比为0.25-0.5:1;反应完成后送步骤b。
b、在步骤a得到的废水中加入石灰乳使废水的pH值为6.5-7。
c、在步骤b得到的废水中加入硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液进行沉淀反应，控制废水的pH值为7-7.5，所述硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液的体积比为0.5-0.8:1，所述氢氧化钠溶液的浓度为20-40wt%，所述硫酸铜溶液的浓度为1-1.5wt%;反应完成后送步骤d。
d、在步骤c得到的废水中加入阳离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阳离子凝絮剂与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.5-1:1，所述阳离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;上清液送步骤e。
e、在步骤d沉淀后得到的清液中加入硫酸铜溶液进行沉淀反应，步骤e中使用的硫酸铜溶液与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.6-0.75:1，所述硫酸铜溶液的浓度为1-1.5wt%;反应完成后送步骤f。
f、在步骤e得到的废水中加入氢氧化钠溶液，控制废水的pH值7.5-8.2。
g、在步骤f得到的废水中加入阴离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阴离子凝絮剂与步骤d使用的阳离子凝絮剂的体积比为0.7-0.85:1，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;上清液送步骤h。
h：在步骤g沉淀后得到的清液中加入氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液进行沉淀反应，控制pH值8.2-8.7，步骤h中使用的硫酸亚铁溶液与步骤c使用的硫酸铜溶液的体积比为0.8-1.2:1，所述硫酸亚铁溶液的浓度为0.8-1.3wt%;反应完成后送步骤i。
i：在步骤h得到的废水中加入阴离子凝絮剂进行凝絮处理，凝絮完成后进行沉淀，所述阴离子凝絮剂与步骤d使用的阳离子凝絮剂的体积比为0.1-0.5:1，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.25-0.35wt%;上清液送步骤j。
j：将步骤i得到的清液排放或者再利用。
优选地，将步骤g和i得到的沉淀合并处理。
具体地，在步骤a中，所述次氯酸钠溶液的浓度为10wt%，所述次氯酸钠溶液与废水的体积比为0.33:1。
具体地，在步骤c和e中，所述硫酸铜溶液的浓度为1.3wt%。
优选地，在步骤f中，控制pH值8。
优选地，在步骤h中，所述硫酸亚铁溶液的浓度为1.2wt%，控制pH值8.5。
具体地，在步骤d中，所述阳离子凝絮剂的浓度为0.3wt%;在步骤g和i中，所述阴离子凝絮剂的浓度为0.3wt%。
其中，在步骤c、f和h中，所述氢氧化钠溶液的浓度为33wt%。
另一方面，本发明实施例还提供了一种硫铁矿制酸废水的处理系统，该系统包括污泥池、硫酸铜添加装置、硫酸铁添加装置、碱添加装置、阳离子絮凝剂添加装置、阴离子絮凝剂添加装置和依次连接的氧化反应池、预处理池、一级反应池、一级混凝池、一级沉淀池、二级反应池、二级混凝池、二级絮凝池、二级沉淀池、三级反应池、三级混凝池与三级沉淀池，所述硫酸铜添加装置与一级反应池和二级反应池连接，所述硫酸铁添加装置与三级反应池连接，所述污泥池与一级沉淀池、二级沉淀池和三级沉淀池连接，所述碱添加装置与一级反应池、二级混凝池和三级反应池连接，所述阳离子絮凝剂添加装置与一级混凝池连接，所述阴离子絮凝剂添加装置与二级絮凝池和三级混凝池连接。
优选地，本发明实施例中的污泥池包括第一污泥池和第二污泥池，所述第一污泥池与一级沉淀池连接，所述第二污泥池与二级沉淀池和三级沉淀池连接。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种硫铁矿制酸废水的处理方法及其系统，该方法包括：废水经过氧化处理、预处理、一级反应、一级凝絮、一级沉降、二级反应、二级凝絮、二级沉降、三级反应、三级凝絮和三级沉降等处理，处理后的废水砷平均含量为0.26mg/L，砷脱除率大于≥99%，氟脱除率大于90%，Pb、Cd、Cr、Hg等的含量都较低，符合国家标准，稍微处理一下或者不处理即可排放或者回收再利用。