脱硫废水压滤机处理

引言

企业，所用原料为锂辉石，锂辉石矿在转窑高温焙烧过程中产生含有粉尘、CO2、SO2和 NOx的烟气。烟气经重力除尘、旋风除尘、布袋除尘、碱洗脱硫塔等工序净化处理后达标排放。脱硫塔的脱硫废水返回前端生产工序回用，但经检测发现，该企业的脱硫废水有高浓度的砷、铊、氟化物等污染物，返回前端工序后对产品质量有影响。因此需要将脱硫废水中的砷、铊、氟化物等污染物稳定固化进入污泥后排出系统，净化后的中水再回用。目前，国内外处理含砷、铊、氟化物废水的方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法等。实验室小试，采用“生物制剂深度处理工艺”，使处理后出水中相应污染物浓度均稳定达到企业要求。在此，利用污水处理站开展现场工业化试验，为后期企业生产提供参数指导。其中，生物制剂和氧化剂为赛恩斯环保股份有限公司专利产品。1 废水水质与处理要求本次工业化试验需处理的废水对象是某 LiOH 企业的碱洗脱硫塔工序排出的脱硫废水。水体含有少量悬浮物，水量水质基本稳定，工业化试验设计规模15m3/d。废水中的砷含量约28g/L，铊含量约2000μg/L，氟化物含量约17g/L。根据生产工序的物料平衡核算，企业对脱硫废水净化工段提出如下要求：砷去除率不小于90%，氟化物去除率不小于90%；铊去除率不低于80%，水质净化过程产生的湿渣产量（不高于60% 含水率）≤原水量的20%，净化出水中的硫酸根≤原水中的硫酸根的2倍。

2 设计工艺流程设计水处理站现场工业化试验工艺流程如图1所示。

15m3/d的脱硫废水进入原水罐进行水质水量调节，原水罐内的废水经提升泵进入一段反应槽，先加入浓硫酸，去除废水中部分碳酸根离子，再加入石灰乳调节pH值，充分反应后加入PAM（聚丙烯酰胺，阴离子型）进行絮凝反应。渣水混合物经压滤机实现固液分离，压滤液进入二段反应槽，依次加入浓硫酸回调pH值，加入生物制剂S-002（以下简称“生物制剂”）和氧化剂进行配合反应、加入石灰乳进行水解反应，加入PAM进行絮凝反应，处理后废经压滤机实现固液分离，上清液进入清水罐，最后实现净化水回用。经压滤后的压滤渣进行安全处置。3 试验结果与分析本次工业化试验共计做出5批次样品，分别对反应时间和药剂量做了相应优化，经过不断调整，取得理想成果。试验期间主要控制参数见表1。以表1参数为基础，通过改变其中的反应时间、药剂用量来研究其对除砷、铊及氟化物效果的影响。

3.1 反应时间对反应效果的影响通过控制每种药剂完全加入反应池后的反应时间（PAM 除外），探索反应时间对各污染因子去除效果的影响，反应时间为20～30min 时反应效果非常好，一级反应后除砷效率即可达到92% 以上，同时除铊、除氟效果也高效。但随着反应时间降低到10min 时，反应效率也明显降低，一级反应后除砷率降低至57.7%。另外从反应10min 的结果来看，反应后液中 SO42-的浓度明显较反应20～30min 的高，这正是因为反应效果差，使得溶液中的部分 F-和 SO42-不能与 Ca2+反应生成 CaF2和 CaSO4等沉淀物，导致盐分偏高。故综合来看，反应时间取20min 左右为宜。

3.2 药剂投加量对反应效果的影响探索生物制剂和氧化剂的用量对各污染因子去除效果的影响，生物制剂和氧化剂用量分别从8kg/m3和6kg/m3降低至6kg/m3和4kg/m3时，反应效果未见明显降低，砷和氟的去除率未见明显降低，去除率依旧保持在99% 以上，只有铊的去除率稍微有少许降低，但总体尚在要求范围内，而 SO42-的浓度变化随着生物制剂和氧化剂用量的减少而稍微有些降低。故综合看，生物制剂和氧化剂用量分别取6kg/m3和4kg/m3时较为理想。

3.3 压滤参数对压滤渣含水率的影响因系统产出的压滤渣属于危险固废，外售对危险废渣的可溶性盐量有技术要求。为尝试降低其中的可溶盐含量，进行一系列试验研究，采用二次压榨时，二次压榨压力和保压时间对含水率的影响较大。在0.8MPa 的压榨压力下，保压15min 和保压5min，含水率上涨了6%～7%，而在1MPa 下保压5min 和在0.8MPa 下保压15min，压滤渣含水率相差不大。故从安全考虑，采用0.8MPa 的压榨压力即可。另外从表4中也可以看出，采用反冲洗水冲洗后的压滤渣和未反洗的压滤渣相比，其中的可溶盐含量未见明显减少。故从操作及成本上考虑，可先暂时不用反洗程序进行反洗。

4 结束语经现场工业化试验后，得出以下结论。（1）反应时间控制在20min 左右，生物制剂和氧化剂用量分别取6kg/m3和4kg/m3时反应效果较为理想，砷和氟的去除率可达99% 以上，SO42-的浓度较原水 SO42-的浓度低于2倍以下，达到要求。2）压滤机系统经调整优化，压滤机进料压力为0.6MPa，二次压榨压力取0.8MPa，二次压榨保压时间取15min左右可达到良好的压滤效果，压滤渣含水率30%～35%，可溶盐含量3%～4%，达到要求。（3）试验结果表明，随着反应时间缩短，反应效率有所下降，反应时间20～30min 时，砷和氟的去除率可达到99% 以上。（4）试验结果表明，生物制剂和氧化剂用量分别取6kg/m3和4kg/m3时反应效果未见明显降低，故可能还存在优化空间。