硫酸生产中含砷废水治理工艺、提高砷去除率的研究应用

王 勇

(楚雄州环境监测站，云南 楚雄 675000)

1 工艺介绍

在以硫铁矿、硫精矿等含硫矿石为原料，通过锻烧产生含硫尾气，采用二转二吸工艺生产硫酸的生产过程中，原料矿石中所含砷等元素在高温锻烧过程中，分解氧化进入含硫尾气。含硫尾气进入二转二吸制酸生产线后，在尾气净化工序，通过洗涤净化设施除去尾气中的砷、铅等杂质，产生含砷、铅等污染物的酸性废水。对于该酸性废水中砷、铅等污染物去除治理方法，比较成熟且较实用的治理工艺是石灰碱液中和加铁盐法，其废水治理工艺流程如图1。

治理过程中砷的主要化学反应如下:

①中和反应

②铁盐反应

酸性含砷废水采用上述治理工艺处理后，清水中总砷浓度经多年的实际监测数据统计，基本可达到GB8978－1996《污水综合排放标准》中0.5mg/L的排放标准。随着我国节能减排工作的深入开展，为了经济的可持续性发展，保护环境，国家对环境保护治理工作提出了新的要求。2010年国家环境保护部发布了GB26132－2010《硫酸工业污染物排放标准》，将排放废水中总砷排放标准提高到0.3mg/L。为提高酸性废水中砷的去除率，降低废水中总砷浓度，以达到新的行业排放标准;废水治理后能达到企业内部制定的循环用水水质标准，为废水循环使用奠定基础:通过研究论证，在某磷化工企业为年产20万t硫酸生产线配套新建日处理900m3酸性含砷废水治理设施项目的建设中对废水治理设施及工艺进行了技术改进。

2 技改内容及原理

选用上海西恩化工设备有限公司生产的CNII型过滤器，以替代沉淀池，在铁盐反应池后和pH调节池后增加二级CN过滤设施。CNII型过滤器采用整体玻璃钢制作，内部装有约0.5m高的悬浮介质层，悬浮过滤介质为采用高分子材料加工的1～2mm小球，球形介质在过滤器内均匀分布，紧密排列。废水中主要污染物在中和反应和铁盐反应中生成不溶微粒，废水通过CNII型过滤器前加入絮凝剂，使其微粒凝结后，通过悬浮介质层吸附截留水中悬浮物，在介质表面形成滤饼层，另外介质层小球还带有对偶极子，可以吸附进入悬浮层的细小悬浮物，以提高污染物去除率。

3 技改结果分析

新建酸性含砷废水治理设施建成投入使用后，在试生产期内，对废水处理系统进、出口水中的主要污染物进行了多次采样监测，表1为试生产期内连续两个处理周期的监测结果。

表1 废水监测结果

4 技改结果评价

通过表1中监测结果可看出，废水经技改后的治理设施处理后，废水中主要污染物均得到有效去除，去除率均有显著提高，总砷去除率达99.9%以上，处理后清水中主要污染物浓度均低于GB26132－2010《硫酸工业污染物排放标准》中新建企业水污染物排放限值，废水通过技改后的治理工艺处理后也达到企业内部制定的循环用水水质要求，可用于磷酸生产工序。治理设施投入使用后，正常情况下企业能做到生产用水全封闭循环，无生产废水外排，节约了水资源，减少了污染物排放量，达到了节能 (水)减排的目标。