易明希
(江西銅業鉛鋅金屬有限公司,江西九江 332500)
鋅冶煉污酸,就是指一些會給周遭環境帶來極大污染的重金屬,形狀復雜的污染物等。目前雖然我國正在大力地進行各類改造,增添排污口增加相關設施以及人員處理這些有害物質,但是仍然會有很多疏漏。這些疏漏導致的結果,就是有些工廠能力有限,沒有辦法或者是沒有資金去對污染物進行一個很好的處理。處理污染物的時候,簡單粗暴,將他們直接排進土壤和污水中。這非常不利于人類賴以生存的環境。
任何化工廠,在運作的過程中,都不可避免地會排出有毒有害的物質或者氣體。例如,我們最熟悉的就是“汞”,汞會揮發,對身體也有很大的危害。如果化工廠將汞排放在了土地、河流中,它不僅僅會影響植物的生長繁殖發育,還會影響整個生物鏈。如果最終有毒有害的物體流入了水中,最終被人們飲用,將會給人們的身體帶來不可恢復的傷害。
其實污染物也是很好區分的。在處理廢水的過程中,通過一定時間的靜置,水會沉淀下去,這些有害、有毒的金屬物質會漂浮上來,可以將這一部分漂浮上來的物質分離出來單獨進行處理。可能會用到一些化學元素讓他們起反應,比如一些化學元素的中和性,或者一些物質的吸附性,利用好這些化學元素,讓有害物質得到最大限度地消除。
首先應該收集數據看看哪些方式之下,可以使這些有毒有害物品得到最大限度地消除,明確當前污酸處理工藝現狀,再以此為基礎展開新工藝的探討。
當前的污酸處理主要是利用鐵鹽+石灰中和法,采用連續作業的形式,但是這樣產生的中和渣非常多,且無法在此了利用,需要自費處理,具體工藝流程如圖1。
針對原工藝存在的問題,現有研究中提出了鋅冶煉污酸處理新工藝。新工藝流程如圖2所示。

圖1 污酸處理工藝流程

圖2 鋅冶煉污酸處理新工藝流程圖
在污酸處理中,中和過程中往往會出現中和渣的利用問題,一般表現為不能有效利用,針對此問題可以采取如下方法,即兩段中和工藝。這一工藝主要是針對一段中和反應,控制其在反應過程中的pH,借助這種方法讓重金屬離子不出現沉降。這樣也可以讓此項處理中所產生的90%的固廢實現無害化排出,進而減低危險廢物出現的概率。這對于企業的經濟效益來說有提升作用。
2.2.1 技術原理
在這一工藝中,主要遵循分級中和工藝,著眼于第一段的中和反應,控制其終點時的pH值,讓其小于主要金屬離子水解沉淀時的pH值,這樣可以避免金屬進入中和渣,生產的石膏也會更純凈。再對第二段中和終點的pH值做出控制,通過反應,讓重金屬離子形成氰化物沉淀,借助這樣的舉措,可以讓中性廢水更純凈,此階段產生的重金屬雜質,會被排出在本段的中和渣內。第一段所產生的石膏可以用于水泥廠等作為原料,實現對于資源的合理利用。讓此項處理工作中產生的危險廢棄物更少,節省這一部分處理成本。
2.2.2 一段中和設備選型
從當前的工作實際來看,這一部分有兩種選擇,第一,水壓榨隔膜壓濾機;第二,離心機。但是第一種經過實際操作,發現效果并不理想,所以本次技術改進中選擇石膏離心機作為主要設備。
2.2.3 離心機選型
在當前,可供選擇的離心機設備也有兩種,主要是價格上的差別,德國進口的每臺需要350萬人民幣左右,我國自己生產的價格在90到120萬。在具體選擇時還應該看其是否已經應用于工業生產。本次選擇的是和德國離心機性能相近的一款,具體參數對比見表3。

表3 參數對比
2.2.4 經濟效益
這一部分主要考慮離心機脫除石膏附著水的相關問題,其優勢是效果好,石膏附著水約15%,而且重金屬以及氯離子等的含量能夠符合相應的標準,但需要滿足不水洗的條件,才能確保其含量符合石膏原材料標準。此外,經過離心機的處理,產生的石膏是粉末狀的,這比較適合下游行業應用,而且其自動化程度較高,在過濾車間內,不需要過多的人員,甚至不需要人員操作,這樣可以極大地節省人力成本。除了上述幾項優點,它還有占地面積小的特點,由于是全封閉生產,所以在生產環境方面也比較有保障。從離心機方面來說,后期維護費用低,只需要每半年更換一次刮刀,每15d更換一次濾網即可。但其也有不足,首先需要較高的能耗,離心機功率為160 kW·h,在穩定運轉之后大約在90 kW·h,不過這些機器都是需要持續運轉的,所以能耗方面比較高。此外,其產出的濾液較為渾濁,所以相應的還需要配備濃密機做澄清。還有一點是比較重要的,即離心機的主體部分在使用滿3年之后,需要更換,這需要較高的成本。
隨著我國科技水平的與日俱增,還應當了解一些新興的能夠改進其工藝的辦法,例如,納米膜等等。每個國家都對污水的處理排放有一個標準,應當遵循這一標準,不僅僅是支持國家,你是為了員工,更是利于企業在今后能夠得以長足的發展。