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1、銅冶煉煙氣制酸凈化污水零排放煙臺鵬暉銅業(yè)有限公司王舉良張均杰摘要：煉銅密閉鼓風爐改為側吹爐后，進入制酸轉化工序煙氣中的SO2濃度由5%提高到7%以上，硫酸產(chǎn)量高，制酸煙氣帶入的水量小于成品硫酸帶出的水量，為制酸凈化污水全部利用創(chuàng)造了有利的條件，原外排的中水經(jīng)過處理后全部返回到凈化工序使用，實現(xiàn)了污水零排放。關鍵詞：煉銅煙氣；硫酸；凈化污水；零排放煙臺鵬暉銅業(yè)有限公司始建于上世紀70年代，1995年新建了一套銅冶煉及配套的煙氣制酸系統(tǒng)。冶煉采用密閉鼓風爐熔煉－連續(xù)吹煉爐吹煉工藝，制酸采用絕熱增濕稀酸洗
2、滌凈化－兩轉兩吸工藝。硫酸工藝流程圖見圖1。圖1硫酸工藝流程圖煙氣制酸凈化工序產(chǎn)生的污酸送污水處理工序處理（凈化產(chǎn)生的廢液稱為污酸，污酸處理后的廢液稱為污水），加入硫化鈉，其中的砷、銅等重金屬離子生成難溶的硫化砷、硫化銅沉淀，經(jīng)過濃密機、壓濾機分離，上清液采用電石渣—硫酸亞鐵工藝中和處理后達標排放。雖然該工藝處理后的污水能夠達標排放，但仍存在浪費水資源、排放的水中含有害雜質對環(huán)境造成污染等問題。1污酸處理工藝7制酸系統(tǒng)凈化工序采用空塔－填料塔－二級間冷器－二級電除霧絕熱增濕稀酸洗滌工藝，洗滌介質為稀
3、硫酸。由于稀硫酸洗滌煙氣后雜質含量和酸濃不斷升高，需抽出一定數(shù)量處理，再補充新水，以保證凈化指標。污酸在沉淀槽沉降后上清液自流到污酸貯槽，再送到污水處理工序。污酸中含As3+、Zn2+、Cu2+、F-、Pb2+等離子，用泵送至Na2S反應槽與Na2S溶液充分反應，然后經(jīng)過1#濃密機，底流至1#壓濾機壓濾，濾餅（硫化砷）送相關單位處理，濾液返回1#濃密機。1#濃密機的上清液溢流入中和槽，與硫酸亞鐵、電石渣液反應，經(jīng)過兩級曝氣后進入2#濃密機，底流經(jīng)壓濾機壓濾，濾液和濃密機上清液外排，濾渣外銷。含砷低的
4、污酸則不經(jīng)過Na2S反應槽而直接在中和槽與硫酸亞鐵、電石渣液反應，曝氣后進入2#濃密機過濾后排放。污酸處理工藝流程圖見圖2。圖2污酸處理工藝流程圖2制酸凈化污水零排放的條件公司原銅熔煉采用密閉鼓風爐，由于煉銅煙氣中的SO2濃度低，硫酸產(chǎn)量低。制酸煙氣帶入的水量大于成品硫酸帶出的水量，沒能實現(xiàn)制酸凈化污水零排放。2007年密閉鼓風爐改為側吹爐后，進入轉化工序的煙氣中的SO2濃度由5%提高到7%以上，制酸煙氣帶入的水量小于成品硫酸帶出的水量，為實現(xiàn)制酸凈化污水零排放創(chuàng)造了有利條件。2.1制酸凈化污水零排
5、放的依據(jù)7實現(xiàn)制酸凈化污水零排放要具備以下條件：（1）制酸煙氣帶入的水量小于成品硫酸帶出的水量；（2）制酸煙氣帶入的雜質量與污水處理工序液固分離出來的雜質量平衡；制酸凈化污水零排放，少量雜質在內部循環(huán)，只要回用水不影響凈化指標，可適當放寬污酸處理標準。根據(jù)制酸凈化工序對洗滌液的不同要求，洗滌液從后往前串，間冷循環(huán)槽洗滌液串到填料塔循環(huán)槽，填料塔循環(huán)槽洗滌液串到空塔循環(huán)槽，在間冷循環(huán)槽補充外工序來的水。2.2制酸系統(tǒng)的水平衡側吹爐和連續(xù)吹煉爐產(chǎn)煙氣量合計34472m3/h，煙氣中含水3.277t/h。
6、系統(tǒng)改造后可產(chǎn)98%硫酸18.555t/h，其中含水包括游離的水和與三氧化硫結合的水，生產(chǎn)98%硫酸則需水:18.555×（1-0.98）+18.555×0.98×18÷98=3.711t/h側吹爐和連續(xù)吹煉爐煙氣帶入制酸系統(tǒng)的水量為3.277t/h，制酸系統(tǒng)生產(chǎn)98%硫酸需要的水量為3.711t/h，，需水量大于帶入制酸的水量。制酸系統(tǒng)需要補充的水量為：3.711-3.277=0.434t/h生產(chǎn)98%硫酸能夠保持制酸凈化工序循環(huán)稀酸量不增加。2.3凈化工序和污水處理工序的水平衡實際生產(chǎn)過程中，凈
7、化工序污酸產(chǎn)量（含水量）為20.000t/h，經(jīng)過污水處理工序處理后返回凈化工序的回用水量為19.500t/h，需補充新水0.934t/h。凈化工序水量平衡見表1。表1凈化工序水量平衡t/h項目入水量項目出水量冶煉煙氣3.277產(chǎn)品硫酸3.711回用水19.500產(chǎn)出污酸20.000補充新水0.934合計23.711合計23.711污水處理（沖電石渣、配硫化鈉溶液、配硫酸亞鐵溶液）用水3.500t/h，這部分水與凈化污酸一起處理，然后返回污水處理工序。污水處理過程中水損耗（蒸發(fā)和渣帶走）為0.500
8、t/h。污水處理工序水量平衡見表2。表2污水處理工序水量平衡t/h項目入水量項目出水量7污酸中的水20.000返回凈化的回用水19.500污水處理用水3.500返回污水處理用水3.500合計損耗23.500合計0.50023.5002.4改造后的水回用改造后的水回用工藝圖見圖3圖3改造后的水回用工藝圖凈化工序循環(huán)槽補充水一般情況下是從間冷循環(huán)槽補充；硫酸亞鐵配制槽、硫化鈉配制槽、電石渣配制槽是污水處理工序用水。2.5污水閉路循環(huán)使用時雜質的流向及分布污酸采用硫化鈉－電
