硫酸廢水處理工藝1 硫酸廢水的排放量及廢水水質(zhì)

1.1硫酸廢水的排放量

硫酸生產(chǎn)中的凈化工藝，國內(nèi)一般采用稀酸洗和水洗兩大流程。由于水洗凈化流程是用一次性洗滌水，所以廢水量大，而稀酸洗凈化工藝的廢水主要來自地坪沖洗、設(shè)備沖洗以及事故時(shí)短期排放的廢水，所以其凈化廢水排放量少。

1.2廢水的水質(zhì)

廢水的水質(zhì)與原料的成分有密切關(guān)系。一般來說，廢水中除了含有硫酸、亞硫酸、礦塵(三氧化二鐵)之外，還含有砷、氟、鉛、鋅、汞、銅、鎘等有害物質(zhì)。酸度一般為2-10g/l。

2 硫酸廢水處理工藝

硫酸工業(yè)廢水處理通常采用中和法，中和法系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般分為三個(gè)組成部分：中和藥劑的制備和投配;中和反應(yīng)及沉降;污泥處置。

中和硫酸廢水的藥劑有生石灰、石灰石、電石渣等，最常用的是生石灰。

中和反應(yīng)的工藝流程將根據(jù)廢水的水質(zhì)來確定。當(dāng)砷含量低于40mg/l時(shí)，可采用一般石灰法;當(dāng)砷含量高于40mg/l低于200mg/l時(shí)，采用石灰—鐵鹽法;

當(dāng)砷含量高于200mg/l時(shí)，采用石灰—氧化法。

3 一般中和法設(shè)計(jì)

硫酸廢水處理工藝3.1石灰乳的制備及投配的設(shè)計(jì)

3.1.1石灰倉庫的設(shè)計(jì)

廢水中和所采用的生石灰一般為散裝塊狀，一般倉庫的堆積面積按儲存10-20天計(jì)算，堆積高度一般為1.2米，倉庫附加面積采用20%-40%。石灰塊度要求小于30mm。

3.1.2石灰消化槽的設(shè)計(jì)

石灰消化量小于1.0t/d時(shí)，可用人工灰化，在消化槽內(nèi)消化，一般制成40%-50%的乳濁液，然后再配成一定濃度(5%-10%CaO或Ca(OH)2)的石灰乳。

消化槽有效容積V m3

容積系數(shù)K，一般為2-5

一次配制的藥劑量V1m3

V= K* V1

石灰消化量大于1.0t/d時(shí)，采用臥式灰化機(jī)。生產(chǎn)能力為：5t/d、8 t/d、15t/d、25 t/d和50 t/d。

3.1.3灰乳儲槽的設(shè)計(jì)

灰乳儲槽應(yīng)設(shè)計(jì)兩座，作為單獨(dú)儲存石灰乳的灰乳儲槽，在貯存過程中，必須不斷攪拌。采用機(jī)械攪拌時(shí)，通常采用漿式攪拌機(jī)，線性速度一般為3m/s左右;若采用壓縮空氣攪拌，強(qiáng)度采用8-10l/s.m2。

V—灰乳儲槽有效容積，m3

G—石灰消耗量，t/d

a—石灰密度，一般采用0.9-1.25t/m3

c—石灰溶液的濃度，%，一般為5%-10%

n—每天攪拌的次數(shù)，人工為3，機(jī)械為6。

V=G/(a*c*n)

硫酸廢水處理工藝3.2 中和反應(yīng)及沉降槽設(shè)計(jì)

3.2.1石灰用量的計(jì)算

Nz—石灰用量，kg/h

Ns—石灰理論計(jì)算用量，kg/h, Ns=N1+N2

N1—化學(xué)反應(yīng)所需要的石灰用量，kg/h

N2—排水要求pH值控制在8~9時(shí)所耗的石灰量，kg/h。

a——石灰純度：石灰含 CaO60%~80%;Ca(OH)265%~75%;

電石渣含CaO60%~70%;

石灰石含CaCO390%~95%;

白云石含CaCO340%~45%;

K——反應(yīng)不均勻系數(shù)，一般采用1.05~1.15。

Nz=K*(N1+N2)/a

3.2.2 污泥量的計(jì)算

污泥量是由三部分組成,原廢水中懸浮物的含量、中和產(chǎn)生的鹽量及中和藥劑中的雜質(zhì)。

N——污泥量，kg/h

NA——中和反應(yīng)生成物的量，kg/h

NB——中和藥劑的雜質(zhì)量kg/h

K——中和前廢水中懸浮物的含量kg/m3

c——中和后溶解在水中的鹽量kg/m3

d——沉降后排水帶走的懸浮物的含量kg/m3

Q——廢水量，m3/h

3.2.3 吸水井

吸水井的有效容積，按最大流量的10~20min考慮。

3.2.4 引水罐的設(shè)計(jì)

引水罐的容積為吸水管容積的3倍。罐體高與罐體直徑比為1.2~1.8。罐體材料可以采用鋼襯膠、硬聚氯乙烯、復(fù)合材料或整體玻璃鋼制成。

3.2.5 石灰乳高位槽的設(shè)計(jì)

石灰乳高位槽的有效容積，按石灰用量的10~20分鐘考慮。為了防止結(jié)垢和便于投配，進(jìn)入高位槽的石灰乳的量應(yīng)該為投配量的3倍;溢流回灰乳儲槽的量應(yīng)該是投配量的2倍。與灰乳儲槽同等攪拌。

3.2.6中和槽的設(shè)計(jì)

停留時(shí)間一般為15min。

中和槽攪拌強(qiáng)度為中強(qiáng)。機(jī)械攪拌一般采用漿式攪拌機(jī)，攪拌功率為0.2~0.5kw/m3污水。壓縮空氣攪拌，空壓0.1~0.2MPa，空氣量0.2m3/(min.m3污水)。

3.2.7絮凝槽的設(shè)計(jì)

絮凝反應(yīng)停留時(shí)間一般取3~9min，反應(yīng)攪拌強(qiáng)度為弱。

3.2.8沉降槽的設(shè)計(jì)

硫酸廢水處理工藝：一般采用豎流式。

(1)沉降槽有效部分面積m2

A——沉降槽有效部分面積

Q——設(shè)計(jì)廢水量，m3/h

v ——上升流速，mm/s;一般為0.2~0.5 mm/s

u——污泥沉降速度mm/s

K——沉降槽中，水流分布不均修正系數(shù)，0.5~0.7。

A=Q/(3.6v)

v=u*K

(2) 中心管的總面積

f1——中心管總截面積，m2

Qmax—最大設(shè)計(jì)廢水量，m3/h

v1——中心管廢水流速，m/s;有反射管時(shí)v1<0.1無反射管<0.03

(3) 有效水深

h1——有效水深，m

v ——升流速度，m/s

t ——停留時(shí)間，h

(4) 總有效容積V總，m3

V總=Qmax*t

(5) 沉降部分總有效面積f2,m2

f2= V總/h1

(6) 沉降槽總有效面積f,m2

f=f1+f2

(7) 沉降槽直徑D，m2

n——沉降槽個(gè)數(shù)，大于2個(gè)，為了避免輻流應(yīng)滿足D≤9m,D/h1≤3。

D=sqrt[4f/(d*π)]

(8) 中心管直徑d，m

D=sqrt[4f1/(d*π)]

(9) 污泥體積及污泥斗容積

V——污泥體積，m3

N——污泥量(干渣)，t/h

P——沉降槽底流污泥濃度，%

t ——排泥周期，h

V=N*t/P

V\\\'——污泥斗計(jì)算容積，m3

h2——泥斗部分的高度，m

R——沉降槽半徑，m

r ——泥斗錐底半徑，m

V\\\'=π*h2(R2+R*r+r2)/3

要求，V

硫酸廢水處理工藝3.3 污泥處理設(shè)計(jì)

3.3.1污泥脫水前的處理

污泥濃縮池，上流速率應(yīng)小于0.1mm/s，停留時(shí)間大于8h。

3.3.2污泥脫水

板筐壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)、快開式水平加壓過濾機(jī)、帶式壓濾機(jī);

真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、帶式真空過濾機(jī)、GPY型盤式過濾機(jī);

多維角并流型臥螺離心機(jī)。