1 來源及水質(zhì)
1.1 硫酸車間
硫酸車間以混礦(硫鐵礦和硫精砂按一定比例混合)為生產(chǎn)原料,凈化工段采用電除塵封閉酸洗流程,吸收工段采用二轉(zhuǎn)二吸制酸工藝。該車間排放的主要有稀酸、滾筒冷卻水和循環(huán)下水。
稀酸廢水主要來自凈化工段,正常生產(chǎn)時,每天排放稀酸泥兩次,每次15m3,開車初始階段(約8h)為10m3外;此外,干吸工段濃硫酸鑄鐵排管冷卻器有少量漏酸,脫鹽水站排放少量酸堿廢水。
滾筒冷卻水用于冷卻排渣滾筒,因混入大量硫鐵礦渣而含有大量懸浮物。
該車間設(shè)有兩套600t/h循環(huán)水系統(tǒng),一套為余壓回水,供發(fā)電和凈化工段間冷器冷卻水使用;另一套為無壓回水,供于吸工段冷卻排管使用。因填料倒塌等原因,冷卻效果較差,補充水量較大,故有部分冷卻下水排放。
1.2 磷肥車間
磷肥車間以磷礦石為原料,經(jīng)破碎、球磨制漿、混合化成、熟化等工序生產(chǎn)磷肥(普鈣),混合化成工序含氟尾氣用兩級吸收室吸收。廢水來自氟硅酸鈉合成工序的合成槽和,為酸性含氟廢水,主要含氟硅酸鈉和鹽酸。
1.3 磷銨車間
磷銨車間含磷酸和磷銨兩個工段。磷酸工段以磷肥車間生產(chǎn)的礦漿和硫酸車間生產(chǎn)的硫酸為原料,經(jīng)革取、過濾等工序生產(chǎn)磷酸。該工段的廢水主要為文丘里洗滌塔的含氟廢水。用新鮮水作為水環(huán)真空泵冷卻水,排水用作大氣冷凝器冷卻水。
磷銨工段以氮和磷酸為原料,經(jīng)中和濃縮、造粒干燥等工序生產(chǎn)磷銨。該工段各種設(shè)備冷卻水約40m3/h,沒有而直接排放;其中以混合冷凝器(用磷酸工段過濾系統(tǒng)大氣冷凝器后的冷卻水來冷凝二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體)排放的冷凝水為主。正常生產(chǎn)時,這部分廢水的pH、磷酸鹽、氟化物和懸浮物均能達標,但在操作不穩(wěn)定時,這幾項指標時有超標現(xiàn)象。
1.4 廢水水量、水質(zhì)
正常生產(chǎn)時,全廠廢水水量、水質(zhì)見表1。
表1 廢水水量、水質(zhì)
?車間名稱 | 硫酸車間 | 磷肥車間 | 磷銨車間 |
稀酸廢水 | 滾筒冷卻水 | 冷卻水 | 含氟廢水 | 含氟廢水 | 冷卻水 |
排水量/(m3·h-1) | 1.25 | 20 | 40 | 2 | 3 | 40 |
pH值 | 3.0~4.0 | 中性 | 中性 | 0.5~3.0 | 0.5~3.0 | 中性 |
SS/(mg·L-1) | 600~800 | ≤8000 | | 3000~15000 | 3000~15000 | 30~350 |
F-/(mg·L-1) | | | | 3000~6000 | 3000~6000 | 10~70 |
PO43-(P)/(mg·L-1) | | | | | | 10~150 |
As3+/(mg·L-1) | 5~10 | | | | | |
2 廢水處理及回用
從表1可以看出,全廠排放的廢水可分為兩大類,即冷卻水和酸性廢水或酸性含氟廢水。前者水量大、污染程度輕微,但直接排放浪費了大量新鮮水,應(yīng)采取以完善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為主的治理措施;后者水量小,但污染程度嚴重,應(yīng)采取適當?shù)奶幚泶胧┖?,回用于生產(chǎn)或達標排放。
2.1 冷卻水
2.1.1 硫酸車間滾筒冷卻水
改造前,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水在冷卻滾筒后直排。現(xiàn)在滾筒下面設(shè)一只集水裝置,并用管道送至一座清水池,冷卻后又回用于滾筒的冷卻。
2.1.2 硫酸車間循環(huán)冷卻水
原循環(huán)冷卻水系統(tǒng)因填料倒塌等原因,冷卻效果較差。通過更換填料、增加1臺冷卻塔等措施,循環(huán)冷卻水量達800m3/h。3套600m3/h循環(huán)水分別供應(yīng)余熱發(fā)電、凈化工段間冷器和干吸工段陽極保護管殼式冷卻器使用。冷卻水排放量由改造前的60m3/h(其中,約20m3/h用于冷卻排渣滾筒后再排放)降至20m3/h。
2.1.3 磷銨車間冷卻水
改造前磷銨車間磷銨熱風機及料漿循環(huán)泵冷卻水(約10m3/h)直排;水環(huán)真空泵、大氣冷凝器和混合冷凝器的冷卻水順序重復(fù)使用,使用情況見圖1。
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在進行水量平衡的基礎(chǔ)上,提出磷銨車間水回用方案,工藝流程見圖2。
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工藝要點為:萃取尾氣洗滌水用作過濾工序盤式二次沖洗水;兩臺水環(huán)真空泵冷卻水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用;設(shè)立循環(huán)水站,將大氣冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷卻后循環(huán)使用;以熱風機及料漿循環(huán)泵冷卻水作為補充水。原磷鉸車間40m
3/h的冷卻水全部回用。