先科新闻：PAC有色冶炼企业硫酸污水减排再利用工艺条件

一：PAC EX2000的应用及作用机理

PACEX2000药剂对污水的适应性很强，用EX2000处理硫酸污水，在污水水质发生较宽幅度的变化的情况下，依然可以保持良好的处理效果。另外，EX2000药剂对污水的阳离子具有选择性络合的性质，还具有顺序络合的性质，因此可以实现污水中铜离子与砷离子的分步沉降与分离，有利于污泥的分类回收利用。

PACEX2000是有机酸盐和生物技术的完美结合，通过复杂的反应过程去除重金属。在反应过程中，EX2000有机酸盐中所含有的-COOH(羧基)，-OH（羟基），-NH2(氨基)等官能基团以及自身带有的负电荷阴离子性质，均对金属离子有吸附作用，同时表面还黏附着大量有机含硫、含磷高分子化合物。金属离子与表面结构材料上的羧基阴离子、磷酸阴离子、有机含硫高分子化合物和有机含磷高分子化合物等发生相互作用而被固定，形成不溶性“Metaplex球体”。而“Metaplex球体”也会释放部分外部电荷吸引其他Metaplex和金属的络合物。当这些不溶性颗粒在废水中循环时，它们会互相结合形成絮体。2～4分钟内，絮凝就基本完成，形成小体积、高密度的含重金属污泥。EX2000可以在酸性条件下去除所有过渡金属及其盐，包括铁、铜、镍、钴、锌、汞、镉、铅、金、银、铂、铬、锡。也对30多种镧系、锕系金属有效。尤其重要的是，EX2000不会去除如钠、镁、钾、钙等碱土金属。当废水中含有高浓度的这类元素时，EX2000将不会被消耗，它只络合重金属。

 1。药剂投加量

污水的酸度、金属离子含量与EX2000的用量有直接的关系。污水酸度越高，EX2000的用量越大，污水中金属离子浓度越高，EX2000的用量也越大。

根据该公司提供的硫酸污水成份范围，确定此次试验药剂投加量以水样的酸度1%、铜200mg/L为基准条件来确定基准加药量。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，分别加入药剂量0.5ml至5ml，加药量每次增加0.5ml。在相同搅拌转速和反应时间情况下，测定铜的去除率，形成曲线如图1所示。根据图1分析，当药剂投加量在2ml至3ml时，铜的去除率提升最快，3ml之后铜的去除率变化缓慢，在实验室确定400ml原水样的最佳药剂量为3ml。以此加药比例确定中试一级反应每罐的加药量为4.7L（单罐容积为623L）。

图1 药剂投加量与铜的去除率关系

2。 最佳反应时间

最佳反应时间的确定试验采用相同原水样进行试验，所用原水样的酸度为1%、铜200mg/L左右。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，加入3ml药剂，在相同的搅拌转速下，初次搅拌反应时间为10分钟起始，以5分钟为梯度，逐步增加搅拌反应时间到50分钟。测定铜的去除率曲线如图2。由实验得出，反应时间在25分钟到30分钟时，铜的去除率最高，35分钟后铜的去除率下降，由此确定最佳搅拌反应时间为25分钟。

图2：反应时间与去除率的关系

3。 最佳搅拌速度与静置沉降时间

最佳搅拌转速与静置沉淀时间的确定试验采用相同原水样进行试验，所用原水样的酸度为1%、铜200mg/L左右。实验用500ml烧杯，装入400ml原水，加入3ml药剂，分别采用不同的搅拌转速搅拌反应25分钟。第一个试验样搅拌转速50转，第二个试验样搅拌转速100转，之后每个试验样比前样增加20转，最后一个试验样300转。搅拌反应完成后观察污泥静置沉淀情况，记录沉淀时间，取上清液测定铜的去除率，最终曲线如图3所示。根据图3分析，从140转开始，铜的去除率基本稳定，超过150转后污泥沉降时间明显增长，因此选定最佳搅拌转速为100～140转。工业化实施时转速可选择为60转/分，只要实现药剂与污水充分混合、污泥不会沉淀即可。

a）均化池

根据监测分析，酸性污水水质波动较大，为了有效降低系统运行控制难度，设置一个800m3的均化池，用于调节水质，减小水质波动幅度。

b）反应罐

EX2000和水的最佳反应时间为30分钟，按照每小时处理150吨水量，反应罐的有效容积为80m3，选择尺寸为直径4m高度7米的罐体，反应罐的顶部密封。反应罐采用底部连续进水上部连续出水的方式，设置搅拌为每分钟80转，保证罐中形成的污泥不会沉淀到底部。

c）沉淀罐

沉淀罐按照竖流式沉淀池的模式进行配置，水在池内沉淀时间为50分钟。每小时150吨的处理水量，沉淀罐有效容积为125m3。选择直径5m高度7米的罐体。沉淀罐采用底部连续进水上部连续出水方式，沉淀罐出水高度低于上级反应罐出水高度0.5m，污水可以从反应罐自流进入沉淀罐，省去泵的提升过程。沉淀罐的污泥通过底部排出，进入污泥脱水系统。沉淀罐上部出水高度高于下一级反应罐进水高度0.5m。

d）污泥系统

利用EX2000处理酸性污水，铜镍与砷可以实现分离沉降，由于污泥性质的不同，需要两套污泥处理系统。由沉淀池底部排出的泥水混合液通过泵提升至污泥浓缩罐，污泥浓缩罐底部设置为52°夹角的椎底，椎底底部距离地面高度不能低于2.5m。污泥浓缩罐锥底排出的泥水混合物进入卧螺式离心机深度脱水，配置两台离心机分别对不同性质的污泥进行脱水，脱水后的污泥含水率为75%～85%，污泥浓缩罐上清液及离心液通过泵输送至均化池。卧螺式离心脱水机的处理能力按照总水量的8%～10%选用。

e）EX2000储药罐

EX2000药剂为固体粉剂配置而成的10%浓度溶液，用直径4m高度7m的储存罐储存。储罐出口设置8台定量泵向四级反应系统加药。每级反应系统使用两台定量泵，一用一备。

f）管式混合器

采用静态管式混合器，设计流量为每小时60吨。

g）药剂定量泵按照每小时处理污水150吨计算，第一级反应系统选用2台流量为50L/min的定量泵，第二级反应系统选用2台流量为100L/min的定量泵，第三和第四级反应系统选用4台流量为60L/min的定量泵。

h）自控系统

整套污水处理装置采用DCS系统进行控制。自控系统包括污水流量显示，污水酸度、主要金属离子浓度、砷离子浓度在线检测仪表。一级反应采用铜在线检测数据控制定量泵的加药流量，二、三和四级反应采用砷在线检测数据控制定量泵的加药流量，各类液位检测仪控制中间输送泵的开停。