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XXXXX有限公司 冶炼厂污酸污水改造方案
XXXXX有限公司 二〇一六 年五月
1、项目实施背景
1.1冶炼厂污酸、污水处理项目概况
冶炼厂冶炼配套硫酸生产规模为420000t/a（以100%H2SO4计），用以处理底吹炉及转炉的烟气。制酸采用稀酸洗净化、两转两吸加活性焦吸附处理尾气工艺，产品为98%或93%工业硫酸。制酸系统排出污酸设计进入污酸处理站、全厂酸性废水进入污水处理站。
（1）污酸处理处理站
设计规模，360m3/d； 污酸介质条件，
成份
H2SO4
Cu 174
As 3000
F
Fe
Zn 602
含量（mg/l） 9%
500～2000 557
污酸采用工艺：硫化+蒸发浓缩工艺，浓缩后的稀酸返回硫酸干吸系统。 （2）污水处理站
设计规模250m3/d； 酸性废水介质条件，
成份
H2SO4
As 200
Cu 、Fe、Zn等重金属 微量
含量（mg/l） 510
污水采用工艺：石灰+铁盐法
1.2项目建设的必要性
冶炼厂硫酸车间污酸处理站实际生产中硫酸车间污酸产量达到500~600m3/d左右，酸浓度9%。污酸产量增加原因如下：
1 原设计硫酸系统净化入口烟气中SO3浓度0.11%，实际生产达到0.25~0.3%，导致污酸产量大幅增加。
2 原设计每年生产阴极铜10.3万吨，实际产能达到12~12.5万吨，铜产能超出设计规模16.5~21%，相应烟气量增大，导致污酸产量也相应增大。
冶炼厂稀贵金属车间在设计时没有考虑污酸处理装置，实际生产中稀贵金属车间污酸产量80 m3/d，酸浓度平均9%，同时进入硫酸车间污酸处理系统。
因此，全厂污酸产量最大达到680m3/d。由于原污酸装置处理能力有限，现有系统已不能满足环保要求。目前，冶炼厂采用“纯碱+石灰中和”的应急处理方法，每天需要45吨纯碱、20吨石灰粉中和新增污酸污水，造成现场操作工人劳动强度增大，环境恶劣。
2 技术比较及选型
目前国内铜冶炼污酸处理方法主要有“石灰（石）中和”法、“硫化法+石灰（石）中和”法；含重金属酸性废水处理方法主要有“石灰中和”法、“石灰+铁盐”法 、“石灰+电化学法”以及“生物制剂或纳米铁药剂”法。
2.1 污酸污水处理技术简介 2.1.1 “石灰（石）中和”法：
当废酸中砷含量小于 500mg/l 时，宜采用石灰（石）中和法。中和剂可选择石灰石、消石灰或者电石渣等，其中石灰石更有利于控制出水 pH 值，在石膏段控制 pH 值小于 4，砷酸以游离态存在于废水中，只有少量的亚砷酸被中和沉淀吸附，从而可避免大量砷掺杂在石膏渣中。一般控制石灰（石）中和法后液 pH 值为 2时，滤液中的 F大部分以 CaF2 的形式固定下来。生成的石膏在浓缩、分离设备中进行沉降浓缩以及过滤分离，石膏滤液进入后续工段处理。
石灰（石）中和法发生的化学反应如下（石灰石做中和剂）： CaCO 3 +H 2 SO 4 +H 2 O = CaSO 4 ·2H 2 O↓+CO 2 ↑ CaCO 3 +2HF = CaF 2 ↓+H 2 O+CO 2 ↑ 2.1.2 “硫化法+石灰（石）中和”法
一般当砷含量超过 500mg/l 时，宜采用硫化法+石灰（石）中和法。即向废酸中投加硫化剂，与重金属离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀。硫化渣中砷、铜等含量大大提高，在去除污酸中重金属的同时实现了重金属的资源化。硫化剂包括硫化钠、硫氢化钠、硫化亚铁等。
硫化法脱除重金属离子其主要的化学反应如下： As 2 O 3 +3H 2 O = 2H 3 AsO 3 Na 2 S+H 2 SO 4 = H 2 S↑+Na 2 SO 4