变速升流中和技术处理钛白粉厂酸性废水_冯素敏
基于Visual_MODFLOW的红层地区某钛白粉厂地下水污染物运移模拟研究
———————————————————————基金项目:广西大学科研基金项目（编号：XGZ150264）资助。
作者简介:吕堂安（1997-），男，广西河池人，硕士研究生，从事地质环境研究；伍静（通讯作者）（1978-），男，湖南永州人，副教授，博士，主要从事矿床学及环境地质学工作。
0引言数值模拟技术能直观了解污染物泄漏后运移影响范围及浓度变化，对地下水污染的防治有着极其重要的意义，其应用的关键在于对模型的概化、边界和参数的准确选取[1]。
Visual MODFLOW 由于简便的操作性和强大的可视化能力，已成为国际上最流行的溶质运移模拟软件之一[2]。
国内外学者已用其对地下水污染运移开展了广泛的研究。
国外有：Morsy Samah Mahmoud [3-5]等人对埃及西米尼亚地区、蒂鲁普和卡拉季地区地下水中污染物进行预测，为开发区建设提供防治依据；国内有：刘莉[6]针对淄博某化工项目，预测不同工况下的地下水中污染物溶质运移变化规律；马国明[7]运用Visual MODFLOW 对宿州市某制药厂地下水中氨氮污染物进行了模拟预测，并提出了防治措施。
某改、扩建钛白粉厂地处红层区，周边人口众多，地下水是人们生产生活的重要水源，对该厂地下水的防治显得极为敏感和重要。
因此，本文以该钛白粉厂为例，在详细了解地下水水文地质特征基础上，概化了水文地质模型，通过识别与检验，利用Visual MODFLOW 软件建立了二维数学模型，开展特征污染物数值模拟，了解了该区地下水中污染因子随时间的衰减及运移范围，对指导该地区地下水的防治和保护有着重要意义。
本次研究也为同类型地区如何获取准确的水文地质参数，建立符合实际地下水流场的数值模型提供参考。
1研究区域概况1.1地质条件研究区位于广西博白旺茂镇，为红层丘陵盆地地貌，依据地形及岩层特性，将其划分为两个次级水文单元（图1A ）。
由水文地质剖面图（图1B ）可知，研究区内地层为下白垩统大坡组（K 1d ），上部为黄红色粉砂土及部分出露含砾砂岩；下部为红色砂岩夹砾岩、紫红色砂岩含砾砂岩，中砂-细砂，中-粗砾，磨圆度较好，分选性差，成分各异，以砂岩、石英砂岩为主，少量灰岩砾石。
污水处理实际问题解答
污水处理实际问题解答1平常，在课本中讲到活性污泥法MLSS时说应该控制在2000～3000mg/L。
但是工程上好像有时要远小于课本上说的，这是源于什么呢？答： MLSS具体定多少，完全取决于F/M值；所以，MLSS值不应该是固定的，与入流污废水底物浓度及系统调整（指进水含有难降解、高SS值等情况的事前应对）有关；同时，需要考虑MLSS值中的有效成分，从而能够综合评估。
2.为了观测污水处理状况，镜检是必须的！那么，在检测时，lml液体里观测到多少个微生物（鞭毛虫、线虫、钟虫、轮虫）才能说明运行效果好？或运行效果差呢？答:个数不是关键，因为它会随MLSS值、气温、进水成分而波动；重点是种群比例是否协调，另水质处理好坏不是单个指标决定的，需要综合其他指标考虑，从而增强判断的准确性。
3.在生化处理时，对于一些无机离子比如硫酸根离子、氯离子应该控制到什么程度？答：具体数据不详，由于微生物具备被驯化作用，故无机盐进水浓度是否会对活性污泥造成冲击，尚要考虑活性污泥被驯化程度、MLSS浓度、接触时间等；为此通过出水效果来判断单套系统对无机盐的承受能力比较可行。
4.工业废水在利用生物接触氧化时，应该不应该控制进入的有机物浓度，大概在那个范围？答：完全取决于你对出水的要求，如果接触氧化后直接排放，应该要控制进水有机物浓度的，此浓度控制多少取决于你的接触氧化池去除效率，可以在运行中积累数据得出你的接触氧化池处理效率，以此判断其可能的最大抗有机负荷能力。
5．我现在进水量3.5方每小时，UASB出水不稳定，在1000~1800间，氯离子在9000mg/L 左右，进好氧池后，每小时加自来水2.5方，同时加面粉75kg，好氧池两个，每个池子有效容积100方，生物可以见少量钟虫，好氧A池sv32％（厌氧出水带泥）好氧B池sv20％出水在650左右，我感觉就是培养不起来，去除率不高，怎么回事?答（1）、既然UASB出水已经很高了，就不要在好氧区投加面粉了。
酸洗磷化废水处理技术工程应用及评价
酸洗磷化废水处理技术工程应用及评价摘要：酸洗磷化工艺，是机械加工生产过程中用于保护金属的重要工序，多用于钢铁件的表面处理。
然而处理过程中，会产生大量成分复杂的废水，对生态环境具有较大的危害。
本文对酸洗磷化废水的基本情况进行阐述，分析废水处理技术工程的应用情况，以期为高效处理酸洗磷化废水提供有价值的参考。
关键词：酸洗磷化工艺；废水处理技术；应用评价在机械加工生产的过程中，金属涂装前需要先进行酸洗磷化，在金属表面形成磷化膜层的微孔结构，从而提高金属机械的耐腐蚀性能。
在酸洗磷化的过程中，不可避免地产生大量的废水。
由于工艺本身的特点，这些废水中含有大量的重金属，以及磷化物等污染物，如果不经有效处理便进行排放，必然会对生态环境造成不可挽回的破坏。
因此，必须对酸洗磷化废水进行技术处理，尽可能地清理完废水中的有害离子成分，使废水排出符合国家规定的标准。
一、酸洗磷化废水的来源和成分酸洗磷化废水多来源于钢铁厂、电镀厂等大型机械生产企业，主要产生自金属管件的除油、除锈、磷化、表调、钝化等过程，以及在上述环节中配套的水洗环节，如果不及时、正确的进行处理，将会对生态环境造成危害，还会制约企业的生产发展。
一是脱脂废水，又称为除油废水，是对机械钢铁件进行除油脱脂过程中，从机械表面除下的油污废水，其中包含了油污以及脱脂剂。
其中，常见的脱脂剂有碱性皂化除油剂和乳化除油剂两种，内含油脂、乳化剂、洗涤剂等有机成分。
二是酸洗综合废水，是在机械除锈过程中形成的废水，包含了大量的酸、碱成分，还有丰富的铁离子，以及酸洗过程中生成的大量悬浮物。
三是磷化废水，是在形成磷化膜层的过程中生成的废水，其中含有大量的酸性物质和磷化物质，同时还有相当比例的锌、镍等金属元素。
四是倒槽母液，即是对上述三类废水槽进行定期更换，由此带来的废水。
这些废水混合了前面三种废水，酸、碱、重金属、磷化物等各种危害物质都存在其中，而且污染物浓度非常高，具有较大的危害性，是酸洗磷化废水处理中最为关键的环节。
酸洗磷化废水处理
酸洗磷化废水处理
废水来源：
酸洗磷化废水是为了清除金属表面氧化物，采用硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。
废水多来源于钢铁厂或电镀厂，pH值一般在1.5以下（游离酸0.5-2%），呈强酸性，采用对废水进行处理。
处理方案：
采用蒸发浓缩处理，废水进入低温真空蒸发器，在真空低温条件下蒸发，水蒸气在抽真空过程中冷凝形成蒸馏水，收集至清水储存罐中；剩余的微量废物做下一步处理。
经过废水处理系统真空蒸馏后残留物可减少到原有废水量的5%，水蒸气冷凝后几乎不含任何杂质，可作为工艺水送回到生产过程中。
蒸发处理优势：
1、相较于传统蒸发技术，热泵蒸发技术在能耗上可以节约90%以上；
2、其唯一的热源为电。
无需任何蒸汽供热或者作为辅助热源，因而大大节省设
经过以上的处理方法后，如若你的COD还是未达标，可以考虑使用希洁COD降解剂
COD降解剂是一种非常好用而且环保的处理COD的污水处理药剂，集合了氧化、反应沉降、吸附等处理技术，能将污水中的COD等污染物从水体中快速去除，。
线材制品业酸性废水的综合治理与回用研究
用膜分离加电解 回收的水处理工艺使富集重金属的酸性废水 中的大部分废水经处理后达 到回用标准 ， 过处理后 经
的重金属离子被还原 为单 质回收 。传统 中和沉淀法设 备投 资需 ６０万元 ， ０ 年处理成本达 ３ ０万元 ； 膜分离 加电解 回
收 的水 处 理 工 艺 设 备 投 资 仅 需 ２ 元 ， 回用 中水 可 节 省 ｌ ５万 年 ２万元 ， 回 收 副 产 物 收 入 ｌ ．８万 元 ， 处 理 成 本 可 年 ００ 年 忽 略 不计 ， 有 可 观 的经 济效 益 和 社 会 效 益 。 具
关键词
酸性废水 ； 膜分 离技术 ； 电渗析 ； 重金属离子 ； 电解 ； 回用
Ｔ ０５ Ｑ ８
中图 分 类 号
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｃ ｍｐｒ ｈｅ ｓｖ ｏ ｔ ｏ ｌｎ ｎｄ ｒ ｃ ｃ ｉ ｆ ｓａ ｃ ｏ ｏ ｅ ｎ ｉｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｇ ａ ｅ ｙ ｌ ｉ ｎｇ ｏ ａ ｉ ｓｅ ｗａ ｅ ｎ ｍ ｅ ａ ｏ ｕ ｔ ｃ ｄ ｗａ ｔ ｔ ｒ ｉ ｔ ｌｐｒ ｄ ｃ ｓ
线 材 制 品 业 酸 性 废 水 的 综 合 治 理 与 回用 研 究
刘 阳 ， 谭佃 龙 ， 徐 红 ， 高 红 ， 马伟 杰
江 阴 ２４３ ） １４ ３ （ 江苏法尔胜 泓异集 团有限公司 ， 江苏
摘
要
分 析 我 国水 资源 及 水 处 理 产 业 的现 状 ， 绍 膜 分 离 技 术 加 电还 原 法 废 水 处 理 工 艺 ， 出工 艺 流 程 图 Байду номын сангаас 采 介 给
第 ３ 卷 ６
Ｖｏ ６ Ｌ３
第５ 期
Ｎ ． ｏ５
金
属
制
品
工业副产稀硫酸的几种处理利用方法
工业副产稀硫酸的几种处理利用方法在工业生产中，每年副产稀硫酸量超过1000万吨的行业主要有硫酸法钛白粉行业、硫酸行业、有色金属冶炼行业和钢铁酸洗行业等。
其它行业副产稀硫酸量较大的行业还包括染料中间体行业、硝化行业、蓄电池行业、氯碱行业、氟化氢行业、烷基化行业、离子交换树脂行业和农药行等。
一、副产稀硫酸的来源1、钛白粉行业据统计，2018年我国39家钛白粉企业产能340万吨,实际产量295.43万吨，同比增长2.95%。
硫酸法钛白粉产量约250万吨，生产过程副产稀硫酸1900万吨以上。
2、制酸行业副产稀硫酸主要产生于硫铁矿制酸和金属冶炼烟气制酸的烟气酸洗净化工段和尾气吸收工段。
净化工段副产稀硫酸浓度10%~30%，酸度大，砷及其它重金属元素含量较。
尾气吸收工段副产稀硫酸酸度大，纯度高，氧化性强。
2018年硫铁矿制酸产量1652万吨，副产稀硫酸量按0.3t/t 计，年副产20%的稀硫酸约2478万吨。
3、有色金属冶炼行业有色金属冶炼行业主要包括铜、铅、锌等有色金属的冶炼生产和提纯，有色金属冶炼烟气制酸与硫铁矿制酸工艺类似，烟气制酸的烟气成分随有色金属不同而有差别。
铜冶炼烟气制酸副产的稀硫酸主要组分包括As, Cu, Zn, Fe, Bi, F和Cl等，产出量为0.2~0.3m3/t，浓度10%~15%。
锌冶炼烟气制酸副产稀硫酸量为0.20~0.5 m3/t，铅冶炼烟气制酸副产稀硫酸量为0.6~1.0m3/t.浓度2.5%~10%。
据统计，2018年全国有色金属冶炼酸产量3496万吨，副产生浓度2.5%~15%的稀硫酸约1425万吨。
有色金属的冶炼方法主要有火法冶金、湿法冶金和电冶金，其中湿法冶金过程中用硫酸对金属矿物进行化学处理。
电解法精炼铜、锌、镉、镍时，电解液需使用硫酸，电解液中杂质积聚到一定程度需排出系统产生多余稀硫酸。
阳极电解炼铜过程中，每产1t阳极铜要外排1.2m3电解溶液，其中硫酸含量约为15%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环 境保 护
变速升流中和技术处理钛白粉厂
酸性废水
冯素敏X 河北科技大学环境科学与工程学院 石家庄 050018
轩少伟 刘爱林 河北省环境保护开发总公司 石家庄 050051李劲飞 河北省石油化工规划设计院 石家庄 050081
摘要 重点介绍变速升流中和技术处理钛白粉厂酸性废水的工艺流程、设备选型、主要技术经济参数
和技术特点。关键词 变速升流 中和技术 钛白粉 酸性废水
我国钛资源十分丰富,储量位居世界之首。目前国内钛白粉生产厂达50余家,总生产能力为175ktPa,大部分采用硫酸法,生产规模以中小型为主,年产量大多为1000~5000t。硫酸法工艺开发较早,因其技术成熟、操作简单、产品品种齐全等优点,被国内广泛采用。但该工艺存在/三废0排放量大的缺点,尤其是酸性废水的大量排放,会对环境造成严重的污染。搞好/三废0治理工作,寻求一种适合中小型钛白粉厂废水治理技术,减少环境污染,是关系到我国钛白粉工业进一步发展的重要举措。本文介绍变速升流中和技术在河北某钛白粉厂酸性废水处理中的成功应用。1 废水来源及成分该厂是一家以硫酸法生产钛白粉的县级企业,其年生产能力为1000t。在生产过程中,每天排放800~1000m3的酸性废水。其中主要含游离硫酸、硫酸亚铁、偏钛酸和其他硫酸盐等。该废水主要来自生产过程中偏钛酸水洗工序洗涤水、水解废酸、煅烧废气洗涤水及设备清洗水等。其中酸回收罐洗涤水虽然排水量不大,但悬浮物含量很高,应考虑单独处理。该厂酸性废水经处理后出水水质已达到国家5污水综合排放标准6GB8978-1996表2中的二级标准。废水水量、水质及出水标准见表1。表1 废水水量、水质及出水标准废水来源排放量(m3Pd)COD(mgPL)SS(mgPL)pH值酸回收罐洗涤水2513070003~4水洗水解等废水775150~2004501~2出水标准[150[2006~92 废水处理工艺211 方案确定目前,我国一些中小型硫酸法钛白粉厂大多采用石灰中和法处理酸性废水,该方法虽然可使出水达标排放,但却存在着劳动卫生条件差,操作管理复杂,污泥排量大且脱水困难等问题,难以长期稳定运行。酸性废水中和处理还常采用普通升流式中和滤塔,即利用石灰石或白云石细小颗粒作为碱性材料来中和酸性废水的装置。普通升流式中和滤塔水流上升速度较慢(一般控制在20~40mPh),用于处理较清洁的HCl和HCN废水效果比较理想。用于处理含硫酸废水时,由于中和反应生成的CaSO4容易覆盖在滤料表面,阻碍反应继续进行,所以,普通升流式中和滤塔处理硫酸废水效果较差,一般控制硫酸浓度在2000mgPL以下。近年来,人们在普通升流式中和滤塔基础上开发了变速升流式中和滤塔(如图1所示),该滤塔塔体设计成倒锥形,塔下部直径较小,上部直径
392001,11(6) 冯素敏等 变速升流中和技术处理钛白粉厂酸性废水
X冯素敏:高级工程师,1982年毕业于河北科技大学环境工程系。长期从事环境工程科研、设计与教学工作。联系电话:(0311)8632208。较大。废水自下而上流动,与悬浮的石灰石滤料充分混合接触,发生中和反应。石灰石滤料直径控制在015~3.0mm之间,塔下部设计滤速达130~150mPh,上部滤速为40~60mPh,使全部滤料完全处于膨胀状态。由于塔下部滤速高,较大的滤料颗粒不断膨胀翻滚,相互摩擦碰撞,使滤料表面形成的硫酸钙沉淀很快脱落被水冲走,从而保证了滤料的活性。上部水流上升速度较慢,小颗粒滤料在低滤速中不致被水带走,系统得以正常运行。变速升流式中和滤塔处理硫酸废水,可使进水硫酸浓度提高到3000mgPL。图1 变速升流式中和滤塔示意图中和反应化学方程式如下:H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2{反应生成的CO2经吹脱装置脱气后,从水中逸入大气。正常操作时,滤塔出水pH值可升至415~5.0,吹脱装置出水pH值可上升到515~610。变速升流式中和滤塔处理硫酸废水与石灰中和法相比具有操作简单,成本低廉,污泥量少等优点。所以,本工程设计采用了以变速升流式中和滤塔为主要处理单元的方案。212 工艺流程针对钛白粉工艺废水排放状况,采取/清污分流,分质处理0措施,对含悬浮物较高的酸回收罐洗涤水首先进行单独沉淀处理,去除大量悬浮物后,清液再与其它废水一道进入废水处理站统一处理。废水处理工艺流程如图2所示。来自车间的酸性废水首先经格栅进入调节池进行水质水量均衡,为防止悬浮物沉于池底,调节池内设有空气搅拌装置。调节池废水由污水泵提升并经过计量后进入变速升流式中和滤塔,出水靠液位差自流入CO2脱气装置。出水pH值可升到515~610。废水再继续进入反应池与石灰乳及混凝药剂充分反应后流入平流式混凝沉淀池,此时大量悬浮物和铁盐被去除,该废水COD主要是还原性物质硫酸亚铁造成的,在大量铁盐被去除的同时COD也得到下降。处理后的废水pH=7.0~8.0,COD[130mgPL,SS[150mgPL,完全达到了国家排放标准的要求。
图2 废水处理工艺流程示意图为了方便运行,中和滤塔和CO2脱气装置均设置两套,并联操作。两塔之间设有操作平台和石灰石起吊投料装置,每班需投加滤料2~3次,当投料后滤塔出水pH[412时,应倒塔换料。213 主要设备选型主要设备及构筑物见表2。表2 主要设备及构筑物一览表
名 称规格型号单位数量调节池10.0m@6.0m@3.3m座1污水泵80NWY50-11台2中和滤塔50.45m~50.80mH3.2m台2CO2脱气塔2.8m@1.7m@2.1m台2混凝沉淀池14.0m@5.0m@2.5m座1加药装置JYA型51.2mH1.4m台2污泥浓缩罐52.0mH3.5m台2鼓风机SSR-80型台1污泥干化场16.0m@10.0m@0.5m座1
3 技术、经济指标311 技术指标(1)废水处理站设计能力:1000m3Pd
(2)调节池停留时间:4h(3)中和滤塔底部滤速:131mPh顶部滤速:42mPh(4)混凝沉淀池停留时间:3h(5)出水水质指标:pH=7.0~8.0COD[130mgPL
40 CHEMICALENGINEERINGDESIGN 化工设计2001,11(6)SS[150mgPL312 经济指标(1)工程总投资36万元;(2)站区占地面积550m2;(3)吨废水处理费用0133元;(4)年节约水费及排污费约510万元(回用水按20%计)。4 技术特点(1)采取/清污分流,分质处理0措施,既节省投资费用,又确保中和滤塔进水水质要求。(2)采用变速升流式中和滤塔、CO2脱气装置、混凝沉淀组合工艺处理钛白粉酸性废水,工艺技术和设备较先进,运行稳定可靠,出水水质好。(3)石灰石原料来源广泛,价格低廉,大大降低了废水处理运行费用。
5 结语经过半年来的运行表明,该工程采用变速升流中和技术处理钛白粉工业酸性废水,出水效果好,运行稳定,并且原料来源广泛,处理费用低。出水水质达到了国家5污水综合排放标准6GB8978-1996表2中的二级标准要求。(修改回稿 2001-10-21)
(上接第31页)水器,收水效果达90%以上,基本解决了冷却塔的水雾问题。许多辅助设施的工艺技术,设备材表1 机械通风冷却塔与相邻建筑物、构筑物之间的最小水平间距建筑物、构筑物名称间距(m)生产及辅助生产建筑物25生产试(化)验室、生产控制室40露天生产装置30
室外总变电所电石库当在冷却塔冬季最多频率风向的上风向时40当在冷却塔冬季最多频率风向的下风向时60
当在冷却塔冬季最多频率风向的上风向时50
当在冷却塔冬季最多频率风向的下风向时100
危险品库25散发粉尘的原料、燃料及材料堆场40工业企业铁路
工业企业道路
厂外铁路(中心线)35厂内铁路(中心线)20厂外道路35厂内道路15厂区围墙(中心线)15
质,构造等在不断地更新换代,从安全、环保方面作出成效,因此客观上为压缩防护距离提供了可行性,诸如此类建议现行的规范应通过调查,积累资料,作为修改规范的依据。
3 结语节约用地是工厂设计中必须遵循的一项政策性原则,在工厂总平面设计中,总图专业应运用本专业技术精心设计,紧凑布置,提高土地利用率,以减少占地,与之相关的主导专业也应从本专业角度认真探讨节约用地的途径。如前所述,采用先进的工艺技术、流程短,设备少,自动化水平高,安全度也高;选用先进的设备,能力大,性能好,体积小,不须备用等都会从客观上达到减少用地的目的,而这些成果也必将在总平面布置中得以体现。所以,在炼油化工厂设计中工艺主导专业与包括总图运输在内的各专业应协同作战,从不同角度共同探讨节约用地的途径。(收稿日期 2001-09-03)
(上接第33页)所转换机制的形式,挂靠大企业;或以技术入股与企业办联合体;或者与研究所联合开发新技术,建立合资企业;或者自办公司经营;工作人员以合同形式招聘,一专多能,专业人员根据课题任务需要,临时招聘。各设计技术中心站可根据自身特点,探讨尝试各种转制形式,稳妥地逐步推进改革。
3 结语总之,中心站要顺应改革的形势,解放思想,积极探索新的服务领域,努力开拓新的信息资源,认真研究新的服务形式,以优质服务求生存,以不断创新求发展。(修改回稿 2001-05-29)
412001,11(6) 冯素敏等 变速升流中和技术处理钛白粉厂酸性废水