宜興玻璃鋼污水處理設(shè)備批發(fā)代理

　對(duì)位酯是乙基砜型活性染料重要的中間體之一，其全稱是對(duì)氨基苯基-β-砜硫酸酯。常用的合成對(duì)位酯的方法有乙酰苯胺路線、巰基乙醇路線、硫醚氧化路線、環(huán)氧乙烷路線，其中乙酰苯胺路線是長(zhǎng)期以來我國(guó)生產(chǎn)對(duì)位酯所采用的主要方法。

　　乙酰苯胺路線合成對(duì)位酯的具體過程為：以乙酰苯胺為起始原料，先氯磺化，再用亞硫酸鈉還原，再與氯乙醇縮合，最后進(jìn)行硫酸水解酯化反應(yīng)。其第一步氯磺化廢水為高COD、強(qiáng)酸性、色度較淺的廢水，主要COD來源為乙酸、對(duì)氨基苯磺酸、對(duì)乙酰氨基苯磺酸等，強(qiáng)酸性主要來源為硫酸。常規(guī)的廢水處理方法如化學(xué)中和法、物理吸附法、光催化氧化法、鐵碳微電解法、生化處理法等處理效果不佳，且處理成本較高。本實(shí)驗(yàn)探究了一種較為合理的處理方法，在處理廢水的同時(shí)回收對(duì)氨基苯磺酸和，一定程度上實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化利用，降低了成本和后續(xù)的廢水處理負(fù)擔(dān)。

　　1、實(shí)驗(yàn)原理

　　廢水中含有大量硫酸，其中的對(duì)乙酰氨基苯磺酸部分水解為乙酸和對(duì)氨基苯磺酸，本實(shí)驗(yàn)中和過程中放出大量熱，一部分乙酸隨著冷凝水被蒸出，進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)乙酰氨基苯磺酸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)氨基苯磺酸。對(duì)氨基苯磺酸在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性環(huán)境下為溶解的成鹽狀態(tài)，在特定的pH值條件下，溶解度較低，在冷水中微溶。利用對(duì)氨基苯磺酸的這一理化特性，回收對(duì)氨基苯磺酸，去除廢水一部分COD，并實(shí)現(xiàn)后續(xù)廢水濃縮液的套用處理。

　　2、實(shí)驗(yàn)部分

　　2.1 主要儀器和試劑

　　高效液相色譜儀(日本島津公司)。精密增力電動(dòng)攪拌器(金壇市江南儀器廠)。循環(huán)水式真空泵。氯磺化廢水母液(車間自制)。氧化鎂(重質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%)。活性炭。

　　2.2 實(shí)驗(yàn)方法

　　氯磺化廢水原水水質(zhì)：pH<0.5。COD18339mg/L。SO42-300146mg/L。Cl-8520mg/L。氨氮101mg/L。廢水密度1.21g/cm3。色度較淺。

　　2.2.1 中和脫色

　　在帶有減壓蒸餾裝置的500mL燒瓶中稱取廢水300g(250mL)，開啟攪拌，并開啟適量真空，緩慢加入氧化鎂，控制體系為沸騰狀態(tài)，緩慢蒸出水和乙酸。中和至pH值為7.5～8.5，再降溫至75℃，趁熱過濾，得到濾液。向?yàn)V液中加入活性炭1.5g，在75℃保溫?cái)嚢?.5h，趁熱過濾，濾液去下一步。

　　2.2.2 冷卻結(jié)晶

　　將上一步得到濾液緩慢降溫至30℃，過濾，濾餅為含有結(jié)晶水。濾液冷凍降溫至10℃，攪拌2h，過濾，濾餅為含有結(jié)晶水濾液去下一步。

　　2.2.3 酸析

　　用氯磺化廢水原水調(diào)節(jié)上一步濾液pH值至1～1.5，在10℃保溫?cái)嚢?.5h，過濾，濾餅即為對(duì)氨基苯磺酸，濾液用氧化鎂中和至pH值為7～8，過濾，濾液去濃縮。

　　2.2.4 蒸發(fā)濃縮

　　將上一步濾液轉(zhuǎn)入250ml燒瓶中，升溫至沸騰，蒸發(fā)濃縮，冷凝出水，濃縮至體系余液體積約60mL，并套用至下一批次實(shí)驗(yàn)的中和脫色。

　　3、結(jié)果與討論

　　3.1 pH值對(duì)COD去除率和對(duì)氨基苯磺酸析出量的影響

　　由于不同pH值對(duì)對(duì)氨基苯磺酸的析出量和COD的去除率影響很大，且對(duì)氨基苯磺酸水溶液呈現(xiàn)酸性，故在酸性范圍選擇了幾個(gè)pH區(qū)間考察pH值對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響?？紤]到降溫的成本，實(shí)驗(yàn)選擇了酸析時(shí)溫度為10℃，除pH值外其他實(shí)驗(yàn)條件相同

　有色冶煉行業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，不斷發(fā)展壯大，越來越多的大型冶煉廠投入建設(shè)，但是環(huán)境問題，尤其是銅冶煉過程中的重金屬?gòu)U水治理一直是困擾著企業(yè)發(fā)展的難題。國(guó)家對(duì)新建銅冶煉項(xiàng)目實(shí)行“增產(chǎn)不增污，增產(chǎn)又減污，總量控制"等政策，要求銅冶煉廠實(shí)現(xiàn)重金屬?gòu)U水，這對(duì)銅冶煉企業(yè)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。

　　銅陵地區(qū)某冶煉廠于1978年建成投產(chǎn)，至2017年全面關(guān)停，期間進(jìn)行了多次升級(jí)改造，形成了系統(tǒng)多、能耗高、環(huán)保設(shè)施不健全等的局面，較嚴(yán)重的環(huán)境污染和高生產(chǎn)成本難以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在面臨環(huán)保日趨嚴(yán)苛和企業(yè)發(fā)展難以為繼的雙重壓力下，該廠提出了異地搬遷改造方案，通過對(duì)老廠進(jìn)行轉(zhuǎn)型改造，以實(shí)現(xiàn)銅冶煉老企業(yè)的產(chǎn)能升級(jí)與節(jié)能減排。該項(xiàng)目建設(shè)投資17.62億元，其中環(huán)保投資占比達(dá)到總投資的29.83%，主工藝采用銅精礦配料—圓盤制粒—富氧頂吹熔池熔煉—智能數(shù)控吹煉—回轉(zhuǎn)式陽(yáng)極爐精煉—PC電解精煉流程，冶煉煙氣制酸采用稀酸動(dòng)力波洗滌器洗滌凈化+二轉(zhuǎn)二吸制酸+離子液脫硫工藝，生產(chǎn)電解銅200kt/a、硫酸760kt/a。目前該項(xiàng)目正在進(jìn)行投料試生產(chǎn)，筆者對(duì)廢水處理工藝及廢水梯級(jí)回用措施進(jìn)行探討。

　　1、給排水系統(tǒng)概述

　　給排水系統(tǒng)承擔(dān)著向生產(chǎn)車間各個(gè)環(huán)節(jié)供應(yīng)不同類別的水的任務(wù)，同時(shí)還要對(duì)車間排出的廢水進(jìn)行收集、輸送、處理和排放。該項(xiàng)目給水系統(tǒng)分為生產(chǎn)給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)、事故給水系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水供水系統(tǒng)、回用水供水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)等7個(gè)部分，其總用水量為4.8282×105m3/d。其中新水用量9629m3/d，回用及循環(huán)水用量4.73191×105m3/d，工業(yè)用水循環(huán)率達(dá)到98.0%。

　　生產(chǎn)排水系統(tǒng)采用清污分流、雨污分流制，廠區(qū)內(nèi)建設(shè)了1座1500m3/d初期雨水處理站和1座2600m3/d深度廢水處理站。項(xiàng)目投產(chǎn)后產(chǎn)生的含重金屬?gòu)U水量約為1449m3/d，清潔廢水量為2261m3/d，經(jīng)處理后全部回用，無生產(chǎn)廢水外排。

　　2、廢水來源

　　按照排水的水質(zhì)，可將廠區(qū)需要進(jìn)行處理的廢水分為生產(chǎn)廢水、循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水和場(chǎng)地初期雨水三部分。

　　2.1 生產(chǎn)廢水

　　在銅冶煉生產(chǎn)過程中，礦石中的重金屬會(huì)在冶煉過程中通過廢水排放出來，這些重金屬?gòu)U水水質(zhì)較為復(fù)雜，廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)廢水主要來自以下區(qū)域：

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　1)熔煉區(qū)域廢水。

　　熔煉渣、轉(zhuǎn)爐吹煉渣以及陽(yáng)極板澆鑄時(shí)需用工業(yè)水進(jìn)行直接噴水冷卻，因冷卻水和熔體直接接觸，因此該區(qū)域廢水中含有爐渣的微粒和溶解的重金屬Cu，Pb，Zn，As等。

　　2)電解區(qū)域廢水。

　　經(jīng)電解完成的陰極板表面沾有含CuSO4，H2SO4，H2O電解液，清洗陰極板可使部分銅離子進(jìn)入廢水系統(tǒng)，致使廢水中含有Cu2+，H2SO4，Ni，As，Bi，Sb，Ag等物質(zhì)。另電解槽定期清理過程中，用水將黏附于陽(yáng)極和池壁的泥狀物質(zhì)沖洗掉，產(chǎn)生的廢水中含有陽(yáng)極泥及Cu，As，Bi，Pb，Sb等。

　　3)硫酸區(qū)域廢水。

　　冶煉煙氣制酸產(chǎn)生的污酸污水，占到全廠重金屬?gòu)U水的80%以上。制酸流程中煙氣濕法降溫洗滌時(shí)開路出來的稀酸，由于煙氣中含有重金屬煙塵，通過濕法洗滌后，由氣相轉(zhuǎn)入液相。該區(qū)域污水含酸量大、污染物種類多，主要成分為H2SO4，Cu，As，Pb，Zn等。

　　2.2 循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水

　　銅冶煉過程中，根據(jù)工藝需求，需設(shè)置大量的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，以保證設(shè)備、介質(zhì)適宜的工作環(huán)境。循環(huán)水系統(tǒng)在循環(huán)過程中，由于溫度、流速的變化以及工藝的需要，導(dǎo)致水分不斷蒸發(fā)，無機(jī)鹽離子和有機(jī)物逐漸濃縮。當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中有害物質(zhì)達(dá)到一定的濃度時(shí)，即需排污。廠區(qū)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水主要來自熔煉循環(huán)水、澆鑄機(jī)循環(huán)水、電解及凈液循環(huán)水、硫酸循環(huán)水、制氧循環(huán)水、動(dòng)力區(qū)域循環(huán)水、渣緩冷循環(huán)水等9個(gè)獨(dú)立的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

　　2.3 初期雨水

　　初期雨水的特點(diǎn)是水量大、成分簡(jiǎn)單、重金屬含量低、pH值接近中性、處理成本低，中水回用適應(yīng)面廣。目前，盡管對(duì)主要重金屬污染區(qū)域，比如，制酸、冶煉、收塵等區(qū)域的初期雨水進(jìn)行了收集處理，但由于廠區(qū)物料運(yùn)輸及堆存、煙道清灰作業(yè)等生產(chǎn)活動(dòng)，降雨期間廠區(qū)初期雨水仍然會(huì)出現(xiàn)重金屬離子濃度超標(biāo)的情況。

　　3、廢水處理工藝探析

　　3.1 生產(chǎn)廢水處理工藝

　　銅冶煉廠生產(chǎn)廢水種類多、成分復(fù)雜，必須進(jìn)行合理的廢水分類和預(yù)處理。但是分水過細(xì)，則建筑物過多、排水管網(wǎng)過長(zhǎng)、管理難度大;分水過粗，則污染因子可能相互干擾，增大廢水回用難度?？紤]到硫酸區(qū)域廢水量大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，該項(xiàng)目設(shè)置2套生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，1套單獨(dú)處理硫酸區(qū)域產(chǎn)生的酸性廢水，另1套則處理其他區(qū)域的生產(chǎn)廢水。

　　酸性廢水采用“硫化—石膏—一次中和—氧化—二次中和"的工藝流程。硫酸凈化工序中產(chǎn)生的酸性廢水首先通過圓錐沉降槽進(jìn)行沉降，脫除廢水中的鉛等雜質(zhì)后進(jìn)入硫化工序，通過加入Na2S進(jìn)行脫銅和脫砷處理。其反應(yīng)后液進(jìn)入石膏處理站，通過加入石灰石漿液在攪拌的情況下進(jìn)行充分反應(yīng)，除去硫酸以及部分氟離子。經(jīng)硫化和石膏工序處理后，反應(yīng)后液進(jìn)入中和工序。在中和工序中，加入以強(qiáng)化除砷效果，并按“一次中和—氧化—二次中和"三步進(jìn)行。中和后液再通過濃密機(jī)沉降，上清液泵入脫鈣工序處理后回用。其他區(qū)域的生產(chǎn)廢水則直接采用“一次中和—氧化—二次中和"的工藝流程來進(jìn)行處理。此方案既提高了系統(tǒng)整體的凈水回收率，又降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)異。

　　3.2 循環(huán)冷卻系統(tǒng)排污水處理工藝

　　廠區(qū)循環(huán)排污水首入原水調(diào)節(jié)池，在此調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，然后采用提升泵將廢水提至斜板沉淀池。在斜板沉淀池前端設(shè)置絮凝劑和助凝劑反應(yīng)池，廢水與藥劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后，泥水分離，上清液提升至多介質(zhì)過濾系統(tǒng)，采用物理吸附原理去除水中大部分膠體。然后采用超濾/反滲透膜處理技術(shù)，通過超濾除去水中膠體、顆粒和分子量較高的物質(zhì)，通過反滲透膜除去有機(jī)物、鹽和微生物。為提高系統(tǒng)回收率，一級(jí)反滲透濃水進(jìn)入納濾系統(tǒng)，納濾系統(tǒng)產(chǎn)出的濃水進(jìn)入脫鈣工序處理后回用，產(chǎn)出的淡水直接作為硫酸系統(tǒng)循環(huán)水的補(bǔ)充水。

　　針對(duì)銅冶煉廠循環(huán)排污水的復(fù)雜情況，該組合技術(shù)以化學(xué)處理為預(yù)處理、物理吸附為二級(jí)處理、超濾-反滲透-納濾組合技術(shù)作為循環(huán)排污廢水的深度處理。通過對(duì)多種廢水處理技術(shù)的合理化聯(lián)用，將循環(huán)排污水進(jìn)行層層凈化，為廢水梯級(jí)回用創(chuàng)造了良好的前置條件。