1、硫酸、磷肥工业废水处理设计技术规定HG/T 20590-97 条文说明1总则1.0.3 充分利用原有的建、构筑物，节省基建投资。1.0.4 由于硫酸、磷肥工业的工艺过程，特别是硫酸工业净化工艺过程的不同，其废水量及水质也不同。一般硫酸工业的废水水量、水质分别参见表1、表2。为了减少废水排放量，应要求工艺专业选择技术先进的工艺流程。如硫酸装置，其净化工艺过程采用水洗净化流程时，废水量为5-15吨/吨酸，若采用稀酸洗净化流程时，废酸量为30-50千克/吨酸。表1磺酸工业各种水洗流程的废水排水量表流程文、泡、文、泡、二文、一器、二文)文水串用文电一电或文、泡水串用废水量1215 9-12 78 4-
2、5 吨/吨酸1.0.6 硫酸工业中产生的稀硫酸，目前国内用于普钙生产中的配酸，其它综合利用方案尚未应用于工业生产上。磷肥工业中产生的氟硅酸可作氟硅酸锅及冰晶石原料。稀硫酸、氟硅酸暂时无法综合利用时，应进行中和处理，在综合利用的过程中产生的废水，亦应进行处理。1. O. 7 贯彻执行三同时的规定。15 0、平1碑(mg/l)氟(mg!l总酸度(g/l)南化吴泾公司化工厂318 2. 55. 0 1576 6075 38 23 表2部分硫酸厂废水水质表上海苏州杭州四川硫酸厂硫酸厂硫酸厂化工厂513 O. 55. 0 1. 4 24 lO30 2. 57. 2 60 25 1.7lO 39 610
3、昆明株州韶关冶炼厂化工厂冶炼厂O.17.0 4. 7138 11130 2. 54. 0 60220 24160 24 45 2 硫酸工业废水处理2. 1 一般规定2.1.1 强调在废水处理设计之前，掌握废水水量及水质的重要性。2.1.2 强调废水处理方案，首先应考虑处理后循环再利用的必要性。对于采用水洗流程的硫酸装置应首先采用。2.1.3 因为畔的毒性大，也较难去除，若硫酸工业废水中碑含量较高时，其处理方案应考虑以除呻为主。以硫铁矿为原料制酸所排出的废水中的铁离子浓度约在4050mg/l.根据经验，废水中呻含量低于4mg/1时，可以调整酸度和除氟为主。2.1.4 指出确定废水处理方案及流程的
4、技术依据。2.2 处理方法、工艺设计及计算2.2.1 所谓呻含量不高，指用硫铁矿作原料时，耐含量小于4mg/l.若原料不是硫铁矿时，如用钵精矿制酸，则因废水中铁离子浓度较低，即使呻含量小于4mg汀，而只采用石灰乳(或电石渣)凝聚沉淀法，也不能使出水中的碑含量低于0.5mg/1。石灰乳与硫酸工业废水的中和反应如下:S03十HzO+Ca(Ol-/)zCaS04t +ZHzO S02十HzO十CaCOH)zCaS03t + 2H 20 2HF十CaCOH)zCaF2t +ZHO FeS04+CaCOH)2 FeCOH)z t +CaS04 t ZCa(OH)z十2H3As032CCOH)AsOz十4
5、HzOCAs6mg/l) 3As203十2Fe(OH)32Fe (AsOz ) 3 .十3H20(As203呈固态时)从试验得知，废水中铁离子与呻含量之比(Fe/As)为一定时，处理后出水中的残留伸含量也基本相同，如表3所示。表3废水中残留呻含量表Fe/As值50 残留硝量(mg/l)O.闪以下由于三价碑或五价碑与石灰乳反应所生成的难榕盐类的溶解度仍然较大，如果在废水中加人足够的铁盐，则与碑进一步反应，生成更难溶的盐类，其反应如下:Ca(OH)2+Fe+ Fe (OH)2 .十Ca+3Ca(OH)2十2Fe+什2Fe(OH)3+3Ca+ AsZ0 3+2Fe(OH)2 Fe2Asz05 +2H
6、20 H3As04+Fe(OH)3FeAs04.十3H20H3As03十Fe(OH) 3 FeAs03. +3H20 因为五价碑比三价碑盐类的溶解度小，对于高含碑废水，用化学氧化剂将三价碑氧化成五价碑，二价铁也被氧化成三价铁，当pH68时可起海凝作用，增强了除呻效果。2.2.2 根据废水水量水质和对出水水质要求，选择经济合理的处理方案的重要性。不同的排水方式，所要求的水质是不同的。排入水体需达到国家排放标准，循环回用的只需符合工艺要求。在上述的方法中，可单独应用，也可组合应用，因地制宜地选择经济而合理的方案。2.2.3 以石灰为中和药剂时，石灰用量的计算方法，理论计算量则根据条文说明2.2.1
7、条化学反应平衡式进行计算。18 2.2.4 污泥量计算的方法:N=N.+Nb+Q(S-C d) Ckg/h) 式中N. -中和反应所产生的沉淀物量，kg/h;一般可查阅有关化学药剂中和产生的盐量表(单位酸量)。Nb一一中和药剂中的杂质含量，kg/h。19 3 磷肥工业废水处理3.1 一般规定3. 1. 1 由于磷肥品种较多，各种磷肥工业废水除了氟含量较高以外，其它污染物都有所不同。但由于同离子效应影响，中和处理后氟化钙搭解度有较大的变化，因此废水处理流程选择适当与否，对出水中氟含量有很大的影响。3.1.2 黄磷、钙镜磷肥废水，经处理后可全部返回工艺系统中去，应坚持采用循环使用的方案。磷酸废水在
8、良好的管理及水平衡条件允许情况下，可全部或大部分返回工艺中去。3.1.3 磷肥工业废水处理设计的基本原则。不同的排水方式，所要求的水质是不同的，排入水体需达到国家排放标准，循环回用的只需符合工艺要求。3.2 方案选择3.2.1 磷酸、重钙工业废水水质相似，除了含有氟硅酸外尚有五氧化二磷存在，经试验和生产厂运行实践，采取二级中和方案，可将出水的氟含量降至20mg/l以内。同理，如果在含氟废水中加入足够量的氧化钙，也可达到此目的。试验表明，当石灰投加量为理论计算值的0.77倍，氯化钙的加人量为0.05mol/l时，出水的含氟量可降低到10mg/l以103.2.2 试验证明，第一级中和采用石灰石或石
9、灰石粉有如下优点:可节省药剂费用，因石灰石或石灰石粉比石灰便宜。第一级可不调控户H，用石灰石中和废水的pH只能升至420 5之间。用石灰石中和后，其污泥的沉降性能大大改善。3.2.3 黄磷废水除了工艺废水外，还有设备及地坪冲洗废水，因此，在管理水平较好的情况下，黄磷工业废水经处理后能全部返回工艺使用，其技术成熟。3.2.4 当pH8.废水中的元素磷将与石灰乳反应生成剧毒磷化氢气体，其反应式如下:4瓦+3Ca(OH)2+18H20一3CaH2POJ2十lOPH3t 3.2.5 磷肥工业废水用石灰中和的主要反应如下:H2SiF6+ 3Ca OH) 2 -一如3CaF2t十Si02+4H202HF十
10、CaOH)2一一CaF2t +2H20 H2S04十CaOH)z一一.CaS04十2H20P205十3H20-一2H3P042H3P04+ 3Ca OH) 2一一+Ca3(P04)2t +6H20 21 4 硫酸、磷肥工业废水处理的主要设备4. 1 中和设备的设计和选用4.1.2 停留时间应以试验为依据，规定中建议的参数，为经验数据，仅供设计参考。4.1.3 压缩空气搅拌的动力消耗较大。采取何种方式搅拌应根据各方面条件决定。4.1.4 考虑混合、中和较均匀。4.1.5 国内采用卧式滚筒中和机来处理黄磷工业废水有成熟经验，中和药剂为块状石灰石。4.1.6 当废水中有盐酸时，建议采用固定床过滤，接
11、触时间由试验确定，一般采用石灰石过滤中和，在磷肥工业废水处理中用作预处理。4.1.7 中和反应后生成的盐类，如硫酸钙、氟化钙等，其晶体非常细小，为改善沉降性能，增加晶体互撞及长大的时间。设置养晶槽对晶体颗粒增大有良好作用。4.2 凝聚反应槽的设计4.2.1 凝聚剂、凝聚反应时间与凝聚反应器型式均有一定影响，一般宜通过试验进行选取，本条规定所建议的数据，系反应槽为桨式或框式搅拌机、凝聚剂为聚丙烯酷胶时的经验数据。4.2.2 为使细小的晶体形成絮凝体，需进行搅拌混合，但强度不能大，否则形成的絮凝体将会被打碎。22 4.3 沉降槽(池)的设计4.3.1 因平流式沉降池占地面积大，排泥困难，环境卫生差
12、，在新建的硫酸、磷肥工业废水处理中已很少采用。4.3.3 竖流式沉降槽(池)设计的基本方法。所提供的数据为参考数据。4.3.4 辐流式沉降槽(池)设计的基本方法。所提供的数据为参考数据。4.3.5 应根据场地情况、水量大小及沉降槽(池)型式来决定设置一座或两座沉降槽(池)。如选用竖流式沉降槽(池)，则宜设置两座。4.4 污泥脱7.1设备的选用4.4.1 污泥脱水设备选用除考虑污泥的脱水性能、污泥量的大小外，还可依据生产厂的具体情况及使用设备的习惯等因素考虑。4.4.2 污泥脱水设备的生产能力，与污泥的性能有密切的关系。同是硫酸工业废水，因原料为块矿和尾砂而异，其污泥脱水性能就有明显的差异，所以
13、进行污泥脱水试验是必要的。23 5 中和药剂及石灰乳制备5. 1 一般规定5.1.2 电石渣作为废渣用来作中和剂，既经济合理又符合以废治废的原则，缺点是废渣量较大。5.1.3 对硫酸、磷肥工业废水处理通常使用石灰乳，这是因为国内石灰有效氧化钙的含量不高，一般均为散装块状，很少是粉状的缘故。5.2 石灰乳制备系统5.2.3 对石灰仓库的卫生条件，严格讲都应采用密封仓储存，设除尘及机械加料系统。5.2.4 湿法储存，是将石灰倾入水池中，以避免飞灰影响环境，实际上由于产生大量水蒸汽，在水蒸汽中也会夹带一定量飞灰。5.2.5 为降低劳动强度，改善工人操作环境。人工化灰在消石灰槽中进行，槽上部的水蒸汽及
14、飞灰不仅对环境而且对人的健康均有很大影响。5.2.6 石灰乳配制步骤，若间断操作时，也可在浓浆槽内配制好石灰乳浓度，再送至石灰乳储槽中。5.2.7 为减少水泵的磨损，石灰乳中的砂子需通过筛网或除砂器除去。5.2.8 一般采取石灰的投配量与户H自动控制联锁。5.2.10 石灰乳输送管道的设计要点，在短期停用石灰乳管时，不仅要放空管内积存的石灰乳，而且需用清水冲洗，否则管道易堵塞。5.3 主要设备的设计与选择5.3.2 选用消石灰机的基本要点。考虑到减轻工人的劳动强度及便于机械化操作和改善岗位操作安全卫生，宜选用卧式滚筒消石灰机。25 6 硫酸、磷肥工业废水处理站6. 1 废水处理站的位置6.1.
15、1 废水处理站位于装置主要废水排放工段的边缘地带，且处于下风向，以免在运输和卸石灰时飞灰及酸性废水事故外溢(或渗漏)造成的环境污染。6.1.2 废水处理站内部的布置原则，也应该将卫生环境较差的工段设在下风向，运送石灰和污泥容易造成道路污染，应尽量避开厂区主干道。6.2 废水处理站对石灰消化部分的布置石灰储存及消化是环境卫生较差的工段，应布置在下风向并紧靠中和设备，减少石灰乳输送距离。6.3 石灰消化系统的布置要求6.3.1 石灰在输送时易产生飞灰，应尽量采取密闭系统的方案，改善操作环境，在转运点或者易产生飞灰处，采取负压操作，设除尘器，在其附近设洗眼器、防护眼罩等防护用品。6.3.2 对于石灰用量小，采取简易仓库储存的，要注意与其它设施隔开。6.3.3 在简易石灰仓库中可设单轨或桥式起重机，以减轻劳动强度，操作人员应带防护用品，最好是遥控。6.3.4 由于石灰消化是一个放热过程，所以消化厂房宜采取防暑降温的措施。26 责任编辑张利华版权所有翻印必究中华人民共和国行业标准硫酸、磷肥工业废水处理设计技术规定HG/T 20590- 97 编辑化工部工程建设标准编辑中心(北京和平里北街化工大院3号楼)邮政编码:100013 印刷秦皇岛市卢龙印刷厂1997年8月
