宜兴玻璃钢污水处理设备批发代理

　对位酯是乙基砜型活性染料重要的中间体之一，其全称是对氨基苯基-β-砜硫酸酯。常用的合成对位酯的方法有乙酰苯胺路线、巯基乙醇路线、硫醚氧化路线、环氧乙烷路线，其中乙酰苯胺路线是长期以来我国生产对位酯所采用的主要方法。

　　乙酰苯胺路线合成对位酯的具体过程为：以乙酰苯胺为起始原料，先氯磺化，再用亚硫酸钠还原，再与氯乙醇缩合，最后进行硫酸水解酯化反应。其第一步氯磺化废水为高COD、强酸性、色度较浅的废水，主要COD来源为乙酸、对氨基苯磺酸、对乙酰氨基苯磺酸等，强酸性主要来源为硫酸。常规的废水处理方法如化学中和法、物理吸附法、光催化氧化法、铁碳微电解法、生化处理法等处理效果不佳，且处理成本较高。本实验探究了一种较为合理的处理方法，在处理废水的同时回收对氨基苯磺酸和，一定程度上实现了废水的资源化利用，降低了成本和后续的废水处理负担。

　　1、实验原理

　　废水中含有大量硫酸，其中的对乙酰氨基苯磺酸部分水解为乙酸和对氨基苯磺酸，本实验中和过程中放出大量热，一部分乙酸随着冷凝水被蒸出，进一步促进了对乙酰氨基苯磺酸转变为对氨基苯磺酸。对氨基苯磺酸在强酸和强碱性环境下为溶解的成盐状态，在特定的pH值条件下，溶解度较低，在冷水中微溶。利用对氨基苯磺酸的这一理化特性，回收对氨基苯磺酸，去除废水一部分COD，并实现后续废水浓缩液的套用处理。

　　2、实验部分

　　2.1 主要仪器和试剂

　　高效液相色谱仪(日本岛津公司)。精密增力电动搅拌器(金坛市江南仪器厂)。循环水式真空泵。氯磺化废水母液(车间自制)。氧化镁(重质质量分数90%)。活性炭。

　　2.2 实验方法

　　氯磺化废水原水水质：pH<0.5。COD18339mg/L。SO42-300146mg/L。Cl-8520mg/L。氨氮101mg/L。废水密度1.21g/cm3。色度较浅。

　　2.2.1 中和脱色

　　在带有减压蒸馏装置的500mL烧瓶中称取废水300g(250mL)，开启搅拌，并开启适量真空，缓慢加入氧化镁，控制体系为沸腾状态，缓慢蒸出水和乙酸。中和至pH值为7.5～8.5，再降温至75℃，趁热过滤，得到滤液。向滤液中加入活性炭1.5g，在75℃保温搅拌0.5h，趁热过滤，滤液去下一步。

　　2.2.2 冷却结晶

　　将上一步得到滤液缓慢降温至30℃，过滤，滤饼为含有结晶水。滤液冷冻降温至10℃，搅拌2h，过滤，滤饼为含有结晶水滤液去下一步。

　　2.2.3 酸析

　　用氯磺化废水原水调节上一步滤液pH值至1～1.5，在10℃保温搅拌0.5h，过滤，滤饼即为对氨基苯磺酸，滤液用氧化镁中和至pH值为7～8，过滤，滤液去浓缩。

　　2.2.4 蒸发浓缩

　　将上一步滤液转入250ml烧瓶中，升温至沸腾，蒸发浓缩，冷凝出水，浓缩至体系余液体积约60mL，并套用至下一批次实验的中和脱色。

　　3、结果与讨论

　　3.1 pH值对COD去除率和对氨基苯磺酸析出量的影响

　　由于不同pH值对对氨基苯磺酸的析出量和COD的去除率影响很大，且对氨基苯磺酸水溶液呈现酸性，故在酸性范围选择了几个pH区间考察pH值对实验结果的影响。考虑到降温的成本，实验选择了酸析时温度为10℃，除pH值外其他实验条件相同

　有色冶炼行业作为我国国民经济发展的支柱产业，不断发展壮大，越来越多的大型冶炼厂投入建设，但是环境问题，尤其是铜冶炼过程中的重金属废水治理一直是困扰着企业发展的难题。国家对新建铜冶炼项目实行“增产不增污，增产又减污，总量控制”等政策，要求铜冶炼厂实现重金属废水，这对铜冶炼企业是一个新的挑战。

　　铜陵地区某冶炼厂于1978年建成投产，至2017年全面关停，期间进行了多次升级改造，形成了系统多、能耗高、环保设施不健全等的局面，较严重的环境污染和高生产成本难以适应社会发展需求及市场竞争。在面临环保日趋严苛和企业发展难以为继的双重压力下，该厂提出了异地搬迁改造方案，通过对老厂进行转型改造，以实现铜冶炼老企业的产能升级与节能减排。该项目建设投资17.62亿元，其中环保投资占比达到总投资的29.83%，主工艺采用铜精矿配料—圆盘制粒—富氧顶吹熔池熔炼—智能数控吹炼—回转式阳极炉精炼—PC电解精炼流程，冶炼烟气制酸采用稀酸动力波洗涤器洗涤净化+二转二吸制酸+离子液脱硫工艺，生产电解铜200kt/a、硫酸760kt/a。目前该项目正在进行投料试生产，笔者对废水处理工艺及废水梯级回用措施进行探讨。

　　1、给排水系统概述

　　给排水系统承担着向生产车间各个环节供应不同类别的水的任务，同时还要对车间排出的废水进行收集、输送、处理和排放。该项目给水系统分为生产给水系统、生活给水系统、事故给水系统、循环冷却水供水系统、回用水供水系统、消防给水系统等7个部分，其总用水量为4.8282×105m3/d。其中新水用量9629m3/d，回用及循环水用量4.73191×105m3/d，工业用水循环率达到98.0%。

　　生产排水系统采用清污分流、雨污分流制，厂区内建设了1座1500m3/d初期雨水处理站和1座2600m3/d深度废水处理站。项目投产后产生的含重金属废水量约为1449m3/d，清洁废水量为2261m3/d，经处理后全部回用，无生产废水外排。

　　2、废水来源

　　按照排水的水质，可将厂区需要进行处理的废水分为生产废水、循环冷却系统排污水和场地初期雨水三部分。

　　2.1 生产废水

　　在铜冶炼生产过程中，矿石中的重金属会在冶炼过程中通过废水排放出来，这些重金属废水水质较为复杂，厂区内生产废水主要来自以下区域：

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　1)熔炼区域废水。

　　熔炼渣、转炉吹炼渣以及阳极板浇铸时需用工业水进行直接喷水冷却，因冷却水和熔体直接接触，因此该区域废水中含有炉渣的微粒和溶解的重金属Cu，Pb，Zn，As等。

　　2)电解区域废水。

　　经电解完成的阴极板表面沾有含CuSO4，H2SO4，H2O电解液，清洗阴极板可使部分铜离子进入废水系统，致使废水中含有Cu2+，H2SO4，Ni，As，Bi，Sb，Ag等物质。另电解槽定期清理过程中，用水将黏附于阳极和池壁的泥状物质冲洗掉，产生的废水中含有阳极泥及Cu，As，Bi，Pb，Sb等。

　　3)硫酸区域废水。

　　冶炼烟气制酸产生的污酸污水，占到全厂重金属废水的80%以上。制酸流程中烟气湿法降温洗涤时开路出来的稀酸，由于烟气中含有重金属烟尘，通过湿法洗涤后，由气相转入液相。该区域污水含酸量大、污染物种类多，主要成分为H2SO4，Cu，As，Pb，Zn等。

　　2.2 循环冷却系统排污水

　　铜冶炼过程中，根据工艺需求，需设置大量的循环水冷却系统，以保证设备、介质适宜的工作环境。循环水系统在循环过程中，由于温度、流速的变化以及工艺的需要，导致水分不断蒸发，无机盐离子和有机物逐渐浓缩。当循环冷却水系统中有害物质达到一定的浓度时，即需排污。厂区循环冷却水系统的排污水主要来自熔炼循环水、浇铸机循环水、电解及净液循环水、硫酸循环水、制氧循环水、动力区域循环水、渣缓冷循环水等9个独立的循环冷却水系统。

　　2.3 初期雨水

　　初期雨水的特点是水量大、成分简单、重金属含量低、pH值接近中性、处理成本低，中水回用适应面广。目前，尽管对主要重金属污染区域，比如，制酸、冶炼、收尘等区域的初期雨水进行了收集处理，但由于厂区物料运输及堆存、烟道清灰作业等生产活动，降雨期间厂区初期雨水仍然会出现重金属离子浓度超标的情况。

　　3、废水处理工艺探析

　　3.1 生产废水处理工艺

　　铜冶炼厂生产废水种类多、成分复杂，必须进行合理的废水分类和预处理。但是分水过细，则建筑物过多、排水管网过长、管理难度大;分水过粗，则污染因子可能相互干扰，增大废水回用难度。考虑到硫酸区域废水量大、成分复杂等特点，该项目设置2套生产废水处理系统，1套单独处理硫酸区域产生的酸性废水，另1套则处理其他区域的生产废水。

　　酸性废水采用“硫化—石膏—一次中和—氧化—二次中和”的工艺流程。硫酸净化工序中产生的酸性废水首先通过圆锥沉降槽进行沉降，脱除废水中的铅等杂质后进入硫化工序，通过加入Na2S进行脱铜和脱砷处理。其反应后液进入石膏处理站，通过加入石灰石浆液在搅拌的情况下进行充分反应，除去硫酸以及部分氟离子。经硫化和石膏工序处理后，反应后液进入中和工序。在中和工序中，加入以强化除砷效果，并按“一次中和—氧化—二次中和”三步进行。中和后液再通过浓密机沉降，上清液泵入脱钙工序处理后回用。其他区域的生产废水则直接采用“一次中和—氧化—二次中和”的工艺流程来进行处理。此方案既提高了系统整体的净水回收率，又降低了工程投资和运行费用，经济性能优异。

　　3.2 循环冷却系统排污水处理工艺

　　厂区循环排污水首入原水调节池，在此调节水量和水质，然后采用提升泵将废水提至斜板沉淀池。在斜板沉淀池前端设置絮凝剂和助凝剂反应池，废水与药剂进行化学反应后，泥水分离，上清液提升至多介质过滤系统，采用物理吸附原理去除水中大部分胶体。然后采用超滤/反渗透膜处理技术，通过超滤除去水中胶体、颗粒和分子量较高的物质，通过反渗透膜除去有机物、盐和微生物。为提高系统回收率，一级反渗透浓水进入纳滤系统，纳滤系统产出的浓水进入脱钙工序处理后回用，产出的淡水直接作为硫酸系统循环水的补充水。

　　针对铜冶炼厂循环排污水的复杂情况，该组合技术以化学处理为预处理、物理吸附为二级处理、超滤-反渗透-纳滤组合技术作为循环排污废水的深度处理。通过对多种废水处理技术的合理化联用，将循环排污水进行层层净化，为废水梯级回用创造了良好的前置条件。