硫酸廢水處理工藝
硫酸廢水處理工藝1 硫酸廢水的排放量及廢水水質
1.1硫酸廢水的排放量
硫酸生產中的凈化工藝，國內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、設備沖洗以及事故時短期排放的廢水，所以其凈化廢水排放量少。
1.2廢水的水質
廢水的水質與原料的成分有密切關系。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。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)的設計，一般分為三個組成部分：中和藥劑的制備和投配;中和反應及沉降;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。
中和反應的工藝流程將根據廢水的水質來確定。當砷含量低于40mg/l時，可采用一般石灰法;當砷含量高于40mg/l低于200mg/l時，采用石灰—鐵鹽法;
當砷含量高于200mg/l時，采用石灰—氧化法。
3 一般中和法設計
硫酸廢水處理工藝3.1石灰乳的制備及投配的設計
3.1.1石灰倉庫的設計
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石灰消化槽的設計
石灰消化量小于1.0t/d時，可用人工灰化，在消化槽內消化，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，采用臥式灰化機。生產能力為：5t/d、8 t/d、15t/d、25 t/d和50 t/d。
3.1.3灰乳儲槽的設計
灰乳儲槽應設計兩座，作為單獨儲存石灰乳的灰乳儲槽，在貯存過程中，必須不斷攪拌。采用機械攪拌時，通常采用漿式攪拌機，線性速度一般為3m/s左右;若采用壓縮空氣攪拌，強度采用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，機械為6。
V=G/(a*c*n)
硫酸廢水處理工藝3.2 中和反應及沉降槽設計
3.2.1石灰用量的計算
Nz—石灰用量，kg/h
Ns—石灰理論計算用量，kg/h, Ns=N1+N2
N1—化學反應所需要的石灰用量，kg/h
N2—排水要求pH值控制在8~9時所耗的石灰量，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 污泥量的計算
污泥量是由三部分組成,原廢水中懸浮物的含量、中和產生的鹽量及中和藥劑中的雜質。
N——污泥量，kg/h
NA——中和反應生成物的量，kg/h
NB——中和藥劑的雜質量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 引水罐的設計
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、復合材料或整體玻璃鋼制成。
3.2.5 石灰乳高位槽的設計
石灰乳高位槽的有效容積，按石灰用量的10~20分鐘考慮。為了防止結垢和便于投配，進入高位槽的石灰乳的量應該為投配量的3倍;溢流回灰乳儲槽的量應該是投配量的2倍。與灰乳儲槽同等攪拌。
3.2.6中和槽的設計
停留時間一般為15min。
中和槽攪拌強度為中強。機械攪拌一般采用漿式攪拌機，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絮凝槽的設計
絮凝反應停留時間一般取3~9min，反應攪拌強度為弱。
3.2.8沉降槽的設計
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——設計廢水量，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—最大設計廢水量，m3/h
v1——中心管廢水流速，m/s;有反射管時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——沉降槽個數(shù)，大于2個，為了避免輻流應滿足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 污泥處理設計
3.3.1污泥脫水前的處理
污泥濃縮池，上流速率應小于0.1mm/s，停留時間大于8h。
3.3.2污泥脫水
板筐壓濾機、廂式壓濾機、快開式水平加壓過濾機、帶式壓濾機;
真空轉鼓過濾機、帶式真空過濾機、GPY型盤式過濾機;
多維角并流型臥螺離心機。
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