在線講座《石英砂酸洗廢水的主要污染物及其處理技術(shù)》
講座時(shí)間：2018年3月7日（晚19:30-21:00）
課程簡介：石英砂的提純處理過程中，酸洗具有其他方法難以替代的效果和作用，但是也會(huì)產(chǎn)生大量的含酸、高鹽度、高色度、高濁度廢水，不妥善處理勢必會(huì)造成及其嚴(yán)重的環(huán)境污染。酸洗廢水的治理已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的重大瓶頸之一。本課堂專門就石英砂酸洗廢水的主要污染物進(jìn)行分析，并對(duì)水處理方法進(jìn)行闡述。
講座流程：酸洗廢水污染物分析，廢水處理方法詳解，總結(jié)和問答。
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眾所周知，全球約90%的高純石英砂市場被美國的尤尼明霸占著。中國石英玻璃龍頭菲利華每年要向尤尼明進(jìn)口高純石英砂約2000噸，其成本占同期營業(yè)成本60%-70%。
而直到2009年，石英股份才突破了量產(chǎn)高純石英砂的技術(shù)，雜質(zhì)含量小于15ppm（百萬分之一），目前產(chǎn)能7300噸/年，同行里已經(jīng)是數(shù)得著的幾家之一。但是2016年，石英股份只生產(chǎn)了8506噸高純石英砂，其中自己用了7447噸，賣掉了1059噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國內(nèi)對(duì)高純石英砂的需求！
高純石英砂離不開酸洗，環(huán)保局容不下酸洗
在目前的礦物加工技術(shù)條件下，高純石英砂加工離不開酸洗！但如今的形勢下，環(huán)保局、安監(jiān)局卻容不下酸洗，酸洗提純會(huì)產(chǎn)生大量的含酸、高鹽度、高色度、高濁度廢水，特別是含氟廢水，不妥善處理勢必會(huì)造成及其嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，酸洗是每一個(gè)高純石英加工同行心中的痛，也是阻礙石英行業(yè)發(fā)展的重大瓶頸！
東海縣是中國石英的發(fā)源地，2011年曾設(shè)立了10多個(gè)石英砂酸洗集中區(qū)，但依然逃脫不了停產(chǎn)整頓的命運(yùn)。2017年以來，東海縣對(duì)其所有酸洗石英砂集中區(qū)進(jìn)行全面停產(chǎn)整改，并于3月中旬出臺(tái)了《東海縣酸洗石英砂集中區(qū)升級(jí)改造工作方案》。
石英砂酸洗廢水為什么難處理？
石英砂酸洗廢水中一般含有氫離子、氟離子、固體懸浮物、重金屬離子等，其處理的難點(diǎn)就在于如何有效的去除氟離子？
氟是積累性毒物，植物葉子、牧草能吸收氟，牛羊食用這種污染的草料后，會(huì)引起關(guān)節(jié)腫大、骨質(zhì)疏松，甚至癱臥不起。人攝入過量氟會(huì)干擾酶的活性，破壞鈣、磷的代謝平衡，出現(xiàn)牙齒生斑、關(guān)節(jié)變形等癥狀的氟骨病。
我國工業(yè)廢水氟離子的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)是10mg/L，含氟廢水的處理是國內(nèi)外環(huán)保及相關(guān)部門迫在眉睫的任務(wù)。目前，含氟廢水的處理方法主要包括化學(xué)沉淀法、吸附法、離子交換法及電滲析等。
吸附法適合低濃度含氟廢水的處理，對(duì)使用環(huán)境要求較高，吸附容量不高；電滲析法吸附處理過程簡單，解析比較麻煩，運(yùn)行成本較高；化學(xué)沉淀法在反應(yīng)過程中產(chǎn)生氟化鈣，顆粒粒度很細(xì)，很難沉降，且濃度難以達(dá)到廢水氟離子排放標(biāo)準(zhǔn)。
石英砂酸洗廢水處理案例
1、中和+沉淀工藝
?。?）酸洗廢液處理工藝
石英酸洗廢液經(jīng)排水管道進(jìn)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(jìn)行中和反應(yīng)，邊投加邊攪拌；
酸堿中和一段時(shí)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(dá)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(shí)際情況確定；
配套污水提升泵2臺(tái)（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(tái)（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(tái)（投加堿性固體中和劑），材質(zhì)為塑料；
pH計(jì)2臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)測pH值；
電腦1臺(tái)，與pH計(jì)監(jiān)測數(shù)據(jù)相連接；
攪拌電機(jī)2臺(tái)，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(duì)廢水進(jìn)行均質(zhì)混勻。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有液位計(jì)，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(dòng)執(zhí)行，調(diào)節(jié)池內(nèi)液位計(jì)起報(bào)警保護(hù)作用。
一級(jí)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(jìn)行一級(jí)中和反應(yīng)，一級(jí)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(jì)，隨著提升泵內(nèi)廢水的打入，池內(nèi)廢水液位上升，到達(dá)設(shè)置高液位時(shí)，提升泵停止進(jìn)水。
批處理池中設(shè)置pH計(jì)及氣力攪拌裝置，當(dāng)提升泵停止進(jìn)水的同時(shí)，空氣攪拌及石灰泵開始工作，石灰乳的加入量由一級(jí)pH控制系統(tǒng)控制，反應(yīng)時(shí)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(shí)間。到達(dá)一定反應(yīng)時(shí)間，中和反應(yīng)結(jié)束，PLC控制進(jìn)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(jìn)行沉降，沉降污泥進(jìn)行板框壓濾機(jī)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(jí)中和反應(yīng)結(jié)束后，風(fēng)機(jī)及一級(jí)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(jī)進(jìn)行污泥脫水，透過濾液自流進(jìn)入調(diào)節(jié)水池。
批處理池內(nèi)設(shè)置液位計(jì)，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(shí)，螺桿泵停止工作。板框壓濾機(jī)脫水污泥定期清理外運(yùn)處置。
二級(jí)批處理池絮凝反應(yīng)
廢水繼續(xù)在批處理池中進(jìn)行二級(jí)混凝反應(yīng)，徹底去除廢水中污染物，確保達(dá)標(biāo)排放。
批處理池內(nèi)設(shè)置的PH計(jì)及空氣管，螺桿泵停止工作的同時(shí)，批處理池內(nèi)廢水繼續(xù)進(jìn)行二級(jí)反應(yīng)，由PLC控制反應(yīng)開始，廢水進(jìn)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(dòng)加藥系統(tǒng)完成，反應(yīng)時(shí)間由PLC自動(dòng)控制。加藥過程由PLC自動(dòng)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(duì)懸浮物進(jìn)行截流處理。
完成二級(jí)混凝反應(yīng)的廢水上清液由砂濾水泵從二級(jí)批處理池輸送到砂濾罐，砂濾出水排入排放水池。
二級(jí)混凝池內(nèi)設(shè)置液位計(jì)，到液位下降到設(shè)置低液位時(shí)，砂濾水泵停止工作，處理后廢水經(jīng)排放水池計(jì)量排放。
二級(jí)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(dòng)完成，由砂濾水泵輸送排放水池內(nèi)的清水對(duì)砂濾罐進(jìn)行反沖洗，反沖洗出水接入調(diào)節(jié)池。
?。?）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(shí)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(tái)，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(jí)過濾+反滲透工藝
?。?）酸洗廢液處理工藝
石英酸洗廢水首先進(jìn)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(shí)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(jìn)入污泥池，通過板框壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)。
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(jìn)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(jìn)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
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