酸洗是利用石英不溶于酸,其它雜質(zhì)礦物能被酸液溶解的特點,實現(xiàn)對石英的選礦提純,是高純石英提純的重要工序之一,在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)用較為普遍。
酸洗常用的酸有硫酸、鹽酸和氫氟酸等,酸洗廢液中殘留有大量的H+、F-等離子,如果不經(jīng)處理直接外排,則易造成氟污染、地下管道腐蝕、地下水污染等嚴重后果。
近期,全國各地環(huán)保風(fēng)暴不斷,因私排石英酸洗廢液被關(guān)停、拘留或判刑的企業(yè)也非常多?,F(xiàn)有酸洗工藝的石英企業(yè)該如何處理酸洗廢液呢?下面小編就列舉3種常見的石英酸洗廢液處理工藝。
1、中和+沉淀工藝
(1)酸洗廢液處理工藝
石英酸洗廢液經(jīng)排水管道進入調(diào)節(jié)池,充分調(diào)節(jié)酸洗廢液的水質(zhì)、水量;
通過水泵將調(diào)節(jié)后的廢水提升至酸堿反應(yīng)池,投加堿性物質(zhì)(燒堿、碳酸氫鈉、石灰等)與酸洗廢液進行中和反應(yīng),邊投加邊攪拌;
酸堿中和一段時間后,反應(yīng)池上層清夜自由流入至沉淀池,并經(jīng)沉淀后檢測水質(zhì),達標(biāo)后外排或回收利用。
(2)土建設(shè)施及相關(guān)設(shè)備
綜合調(diào)節(jié)池
地下式調(diào)節(jié)池1座,磚混結(jié)構(gòu)(內(nèi)附環(huán)氧樹脂防腐),池容積根據(jù)實際情況確定;
配套污水提升泵2臺(1備1用),材質(zhì)為塑料/304不銹鋼。
酸堿反應(yīng)池
酸堿反應(yīng)池1座,磚混結(jié)構(gòu);
配套加藥泵2臺(投加堿性液體中和劑),材質(zhì)為塑料/304不銹鋼;
配套加藥箱2臺(投加堿性固體中和劑),材質(zhì)為塑料;
pH計2臺,實時監(jiān)測pH值;
電腦1臺,與pH計監(jiān)測數(shù)據(jù)相連接;
攪拌電機2臺,配套相關(guān)攪拌設(shè)備。
其他設(shè)備:電控箱、防腐蝕管道、電纜、五金等。
表1主要設(shè)備清單
2、中和+沉淀+絮凝+壓濾脫水工藝
?。?)酸洗廢液處理工藝

廢水調(diào)節(jié)
酸洗廢水直接排入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置穿孔曝氣管,對廢水進行均質(zhì)混勻。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有液位計,通過液位高低來控制污水提升泵的啟停,提升泵開啟人工手動執(zhí)行,調(diào)節(jié)池內(nèi)液位計起報警保護作用。
一級中和反應(yīng)
廢水由提升泵從調(diào)節(jié)池提升到批處理池進行一級中和反應(yīng),一級中和反應(yīng)旨在去除廢水中絕大部分污染物。
批處理池內(nèi)設(shè)有液位計,隨著提升泵內(nèi)廢水的打入,池內(nèi)廢水液位上升,到達設(shè)置高液位時,提升泵停止進水。
批處理池中設(shè)置pH計及氣力攪拌裝置,當(dāng)提升泵停止進水的同時,空氣攪拌及石灰泵開始工作,石灰乳的加入量由一級pH控制系統(tǒng)控制,反應(yīng)時間由PLC控制,保持廢水在反應(yīng)池中、在一定的PH值下持續(xù)反應(yīng)一定時間。到達一定反應(yīng)時間,中和反應(yīng)結(jié)束,PLC控制進行下一步處理。
過濾脫水
經(jīng)過中和反應(yīng)的廢水污泥在批處理池中進行沉降,沉降污泥進行板框壓濾機脫水,這一過程旨在去除中和反應(yīng)產(chǎn)生之固體懸浮物。
一級中和反應(yīng)結(jié)束后,風(fēng)機及一級PH控制系統(tǒng)停止工作,螺桿泵開始將批處理池內(nèi)沉降污泥打入板框壓濾機進行污泥脫水,透過濾液自流進入調(diào)節(jié)水池。
批處理池內(nèi)設(shè)置液位計,隨著螺桿泵工作不斷把廢水輸出,批處理池內(nèi)液位降低,當(dāng)降至設(shè)置低液位時,螺桿泵停止工作。板框壓濾機脫水污泥定期清理外運處置。
二級批處理池絮凝反應(yīng)
廢水繼續(xù)在批處理池中進行二級混凝反應(yīng),徹底去除廢水中污染物,確保達標(biāo)排放。
批處理池內(nèi)設(shè)置的PH計及空氣管,螺桿泵停止工作的同時,批處理池內(nèi)廢水繼續(xù)進行二級反應(yīng),由PLC控制反應(yīng)開始,廢水進行混凝反應(yīng)。稀堿液、絮凝劑、助凝劑等水處理藥劑的加入由自動加藥系統(tǒng)完成,反應(yīng)時間由PLC自動控制。加藥過程由PLC自動控制完成。
砂濾系統(tǒng)
廢水經(jīng)過混凝反應(yīng)之后,可溶性污染物得到徹底去除,廢水在砂濾過程中對懸浮物進行截流處理。
完成二級混凝反應(yīng)的廢水上清液由砂濾水泵從二級批處理池輸送到砂濾罐,砂濾出水排入排放水池。
二級混凝池內(nèi)設(shè)置液位計,到液位下降到設(shè)置低液位時,砂濾水泵停止工作,處理后廢水經(jīng)排放水池計量排放。
二級批處理池中沉淀污泥由操作工人定期排放至廢水調(diào)節(jié)池。
砂濾系統(tǒng)反沖洗過程手動完成,由砂濾水泵輸送排放水池內(nèi)的清水對砂濾罐進行反沖洗,反沖洗出水接入調(diào)節(jié)池。
(2)土建設(shè)施及相關(guān)設(shè)備
調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池內(nèi)酸洗廢水停留時間應(yīng)在2-3天,內(nèi)壁環(huán)氧樹脂防腐。調(diào)節(jié)池設(shè)備自吸式防腐提升泵兩臺,一用一備,用于調(diào)節(jié)池廢水的提升。
表2 主要設(shè)備清單
3、中和+壓濾脫水+多級過濾+反滲透工藝
?。?)酸洗廢液處理工藝
石英酸洗廢水首先進入調(diào)節(jié)沉淀池,加入石灰水,調(diào)節(jié)PH至8.5~9.5。反應(yīng)一段時間之后,加入絮凝劑,凝聚水中的雜物和污泥,起到更好的固液分離作用;分離出來的污泥則進入污泥池,通過板框壓濾機脫水后外運。
調(diào)節(jié)沉淀池上清液則由原水泵提升經(jīng)袋式過濾器過濾,然后經(jīng)過石英砂過濾器、活性炭過濾器,然后入保安過濾器,經(jīng)高壓泵加壓后進入反滲透膜組,產(chǎn)生的濃水返回調(diào)節(jié)沉淀池,產(chǎn)品水則進入回用水池,回用或者排放。
(2)土建措施及相關(guān)設(shè)備
表3主要設(shè)備清單
4、污水排放標(biāo)準(zhǔn)
處理后石英砂酸洗廢液,需達到《GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》后方可外排。
表4 第一類污染物最高允許排放濃度單位:mg/L
| 序號 |
污染物 |
最高允許排放濃度 |
| 1 |
總汞 |
0.05 |
| 2 |
烷基汞 |
不得檢出 |
| 3 |
總鎘 |
0.1 |
| 4 |
總鉻 |
1.5 |
| 5 |
六價鉻 |
0.5 |
| 6 |
總砷 |
0.5 |
| 7 |
總鉛 |
1.0 |
| 8 |
總鎳 |
1.0 |
| 9 |
苯并(a)芘 |
0.00003 |
| 10 |
總鈹 |
0.005 |
| 11 |
總銀 |
0.5 |
| 12 |
總α放射性 |
1Bq/L |
| 13 |
總β放射性 |
10Bq/L |
表5 第二類污染物最高允許排放濃度 單位:mg/L
| 序號 |
污染物 |
適用范圍 |
一級標(biāo)準(zhǔn) |
二級標(biāo)準(zhǔn) |
三級標(biāo)準(zhǔn) |
| 1 |
pH |
一切排污單位 |
6~9 |
6~9 |
6~9 |
| 2 |
色度(稀釋倍數(shù)) |
一切排污單位 |
50 |
80 |
- |
| 3 |
懸浮物(SS) |
采礦、選礦、選煤工業(yè) |
70 |
300 |
- |
| 脈金選礦 |
70 |
400 |
- |
| 邊遠地區(qū)砂金選礦 |
70 |
800 |
- |
| 城鎮(zhèn)二級污水處理廠 |
20 |
30 |
- |
| 其他排污單位 |
70 |
150 |
400 |
| 4 |
五日生化需氧量(BOD5) |
甘蔗制糖、苧麻脫膠、濕法纖維板、染料、洗毛工業(yè) |
20 |
60 |
600 |
| 甜菜制糖、酒精、味精、皮革、化纖漿粕工業(yè) |
20 |
100 |
600 |
| 城鎮(zhèn)二級污水處理廠 |
20 |
30 |
- |
| 其他排污單位 |
20 |
30 |
300 |
| 5 |
化學(xué)需氧量(COD) |
甜菜制糖、合成脂肪酸、濕法纖維板、染料、洗毛、有機磷農(nóng)藥工業(yè) |
100 |
200 |
1000 |
| 味精、酒精、醫(yī)藥原料藥、生物制藥、苧麻脫膠、皮革、化纖漿粕工業(yè) |
100 |
300 |
1000 |
| 石油化工工業(yè)(包括石油煉制) |
60 |
120 |
- |
| 城鎮(zhèn)二級污水處理廠 |
60 |
120 |
- |
| 其他排污單位 |
100 |
150 |
500 |
| 6 |
石油類 |
一切排污單位 |
5 |
10 |
20 |
| 7 |
動植物油 |
一切排污單位 |
10 |
15 |
100 |
| 8 |
揮發(fā)酚 |
一切排污單位 |
0.5 |
0.5 |
2.0 |
| 9 |
總氰化合物 |
一切排污單位 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
| 10 |
硫化物 |
一切排污單位 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
| 11 |
氨氮 |
醫(yī)藥原料藥、染料、石油化工工業(yè) |
15 |
50 |
- |
| 其它排污單位 |
15 |
25 |
- |
| 12 |
氟化物 |
黃磷工業(yè) |
10 |
15 |
20 |
低氟地區(qū)
(水體含氟量<0.5mg/L) |
10 |
20 |
30 |
| 其它排污單位 |
10 |
10 |
20 |
| 13 |
磷酸鹽(以P計) |
一切排污單位 |
0.5 |
1.0 |
- |
| 14 |
甲醛 |
一切排污單位 |
1.0 |
2.0 |
5.0 |
| 15 |
苯胺類 |
一切排污單位 |
1.0 |
2.0 |
5.0 |
| 16 |
硝基苯類 |
一切排污單位 |
2.0 |
3.0 |
5.0 |
| 17 |
陰離子表面活性劑(LAS) |
一切排污單位 |
5.0 |
10 |
20 |
| 18 |
總銅 |
一切排污單位 |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
| 19 |
總鋅 |
一切排污單位 |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
| 20 |
總錳 |
合成脂肪酸工業(yè) |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
| 其他排污單位 |
2.0 |
2.0 |
5.0 |
| 21 |
彩色顯影劑 |
電影洗片 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
| 22 |
顯影劑及氧化物總量 |
電影洗片 |
3.0 |
3.0 |
6.0 |
| 23 |
元素磷 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.1 |
0.3 |
| 24 |
有機磷農(nóng)藥(以P計) |
一切排污單位 |
不得檢出 |
0.5 |
0.5 |
| 25 |
樂果 |
一切排污單位 |
不得檢出 |
1.0 |
2.0 |
| 26 |
對硫磷 |
一切排污單位 |
不得檢出 |
1.0 |
2.0 |
| 27 |
甲基對硫磷 |
一切排污單位 |
不得檢出 |
1.0 |
2.0 |
| 28 |
馬拉硫磷 |
一切排污單位 |
不得檢出 |
5.0 |
10 |
| 29 |
五氯酚及五氯酚鈉(以五氯酚計) |
一切排污單位 |
5.0 |
8.0 |
10 |
| 30 |
可吸附有機鹵化物(AOX)(以Cl計) |
一切排污單位 |
1.0 |
5.0 |
8.0 |
| 31 |
三氯甲烷 |
一切排污單位 |
0.3 |
0.6 |
1.0 |
| 32 |
四氯化碳 |
一切排污單位 |
0.03 |
0.06 |
0.5 |
| 33 |
三氯乙烯 |
一切排污單位 |
0.3 |
0.6 |
1.0 |
| 34 |
四氯乙烯 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
| 35 |
苯 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
| 36 |
甲苯 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
| 37 |
乙苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 38 |
鄰-二甲苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 39 |
對-二甲苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 40 |
間-二甲苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 41 |
氯苯 |
一切排污單位 |
0.2 |
0.4 |
1.0 |
| 42 |
鄰-二氯苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 43 |
對-二氯苯 |
一切排污單位 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
| 44 |
對-硝基氯苯 |
一切排污單位 |
0.5 |
1.0 |
5.0 |
| 45 |
2,4-二硝基氯苯 |
一切排污單位 |
0.5 |
1.0 |
5.0 |
| 46 |
苯酚 |
一切排污單位 |
0.3 |
0.4 |
1.0 |
| 47 |
間-甲酚 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
| 48 |
2,4-二氯酚 |
一切排污單位 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
| 49 |
2,4,6-三氯酚 |
一切排污單位 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
| 50 |
鄰苯二甲酸二丁脂 |
一切排污單位 |
0.2 |
0.4 |
2.0 |
| 51 |
鄰苯二甲酸二辛脂 |
一切排污單位 |
0.3 |
0.6 |
2.0 |
| 52 |
丙烯腈 |
一切排污單位 |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
| 53 |
總硒 |
一切排污單位 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
| 54 |
糞大腸菌群數(shù) |
醫(yī)院*、獸醫(yī)院及醫(yī)療機構(gòu)含病原體污水 |
500個/L |
1000個/L |
5000個/L |
| 傳染病、結(jié)核病醫(yī)院污水 |
100個/L |
500個/L |
1000個/L |
| 55 |
總余氯(采用氯化消毒的醫(yī)院污水) |
醫(yī)院、獸醫(yī)院及醫(yī)療機構(gòu)含病原體污水 |
<0.5 |
>3(接觸時間≥1h) |
>2(接觸時間≥1h) |
| 傳染病、結(jié)核病醫(yī)院污水 |
<0.5 |
>6.5(接觸時間
≥1.5h) |
>5(接觸時間
≥1.5h) |
| 56 |
總有機碳(TOC) |
合成脂肪酸工業(yè) |
20 |
40 |
- |
| 苧麻脫膠工業(yè) |
20 |
60 |
- |
| 其他排污單位 |
20 |
30 |
- |
表6 部分行業(yè)最高允許排水定額
| 序號 |
行業(yè)類別 |
最高允許排水量或"最低允許排水重復(fù)利用率 |
| 1 |
礦山工業(yè) |
有色金屬系統(tǒng)選礦 |
水重復(fù)利用率75% |
| 其他礦山工業(yè)采礦、選礦、選煤等 |
水重復(fù)利用率90%(選煤) |
| 脈金選礦 |
重選 |
16.0m3/t(礦石) |
| 浮選 |
9.0 m3/t(礦石) |
| 氰化 |
8.0 m3/t(礦石) |
| 碳漿 |
8.0 m3/t(礦石) |
5、展望
隨著選礦技術(shù)、設(shè)備的不斷進步,一些光電選(色選機)設(shè)備、超導(dǎo)高梯度磁選機和新型浮選技術(shù)等不斷應(yīng)用到石英砂的選礦提純中,企業(yè)可通過引進新的選礦技術(shù)和工藝來代替石英砂酸洗,從源頭徹底避免產(chǎn)生酸洗廢液。非酸洗工藝處理石英砂是石英砂資源綜合利用的必然之路。
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