重金属污酸废水资源化回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种重金属污酸废水资源化回收装置，主要采用电渗析装置以及射流技术的重金属硫化装置。电渗析过程中阴、阳离子膜的选择可以很好的将污酸中的酸实现分离，同时重金属离子仍停留在污酸溶液中，分离出来的酸进入浓缩池酸度达到8%以上，可用于制硫酸工序；处理后的污酸酸度降低到pH值3以上，含重金属的低酸度废液利用硫化氢气体和射流工艺集成技术能够快速回收废液中的有价重金属，重金属离子的回收率达95%以上；剩余的低酸低盐废水能够回用于喷淋系统。该装置能够高效处理重金属污酸废水，避免现有技术采用碱去中和，产生难处理的中和渣形成二次污染，还能做到回收高质量的硫酸和重金属，更重要的是采用的设备和装置简单，操作方便，处理效果好。
【专利说明】重金属污酸废水资源化回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于重金属污酸废水处理【技术领域】，具体涉及一种重金属污酸废水资源化回收装置。
【背景技术】
[0002]国内制酸的冶炼烟气主要来自铜、镍、铅、锌、黄金等金属的冶炼过程，冶炼烟气在制硫酸的过程中均使用了湿法净化工艺，在湿法除尘的空塔、填料塔、动力波以及电除雾过程中均会产生大量的酸性废水，即为污酸。污酸废水均为强酸性，污酸中硫酸浓度在2%-11%之间，同时还含有铜、铅、汞、锑、锌、砷、镉、铟、镍、锡、锰、氟、氯等杂质；是目前冶炼厂酸性重金属离子废水的主要来源。由于污酸酸度和重金属含量均较高，不能不经处理就直接排放，否则造成严重的环境污染，而且其中的酸和有价重金属也白白损失。目前国内处理污酸废水的方法主要有中和法、硫化法一中和法、中和一铁盐共沉淀等方法，但都存在各自的缺陷，而且处理效果不理想。
[0003]1、中和沉淀法
[0004]在污酸中投加碱中和剂，使污酸中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除，特点是在去除重金属离子的同时能中和污酸及其混合液。通常采用碱石灰(CaO)、消石灰(Ca(0H)2)、飞灰(石灰粉，CaO)、白云石(Ca0.MgO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单。由于污酸中酸含量高(以硫酸计质量分数2-11%)，每中和处理I吨污酸大约需消耗30-80kg生石灰，产生60-150kg的中和渣，中和过程中重金属离子进入中和渣。中和废渣中含有重金属离子属于是危险废物，由于产生的中和渣量大，废渣中的重金属离子品位低(小于1%)，回收经济价值低，通过传统的火法或者湿法回收成本高，难度大。年产10万吨铅的冶炼企业每年产生的污酸中和渣近5000吨，必须安全处置，否则渣中的重金属离子容易被浸出造成二次污染。采用中和的方法处理污酸，污酸中的酸和重金属离子均不能实现回收，且需修建渣场安全处置中和渣。
[0005]表1金属氢氧化物溶度积
[0006]
【权利要求】
1.重金属污酸废水资源化回收装置，其特征在于，包括初沉池、微过滤器、电渗析装置、用于储存酸浓缩液的浓缩池、硫化反应器和重金属处理装置，所述的电渗析装置包括分别设置于相对两侧的阴极和阳极，以及处于阴极和阳极之间且依次交错设置的至少两块阳离子膜和至少一块阴离子膜，最靠近阴极和阳极的离子膜均为阳离子膜并分别与阴极和阳极形成通有极水的两个极室，阳离子膜和阴离子膜之间交错形成用于通过酸浓缩液和污酸废水的交换室，所述的初沉池和微过滤器通过管道依次串联并连接电渗析装置中用于通过污酸废水的交换室，然后再依次连接硫化反应器和重金属处理装置，所述的浓缩池通过管道连接电渗析装置中用于通过酸浓缩液的交换室，然后再连接回浓缩池以形成酸浓缩液交换循环。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设有两个输入口和一个输出口的原水池，所述的原水池的第一输入口通过管道连接微过滤器，原水池的输出口分别通过两根设有阀门的管道连接电渗析装置用于通过污酸废水的交换室以及硫化反应器，原水池的第二输入口通过管道连接电渗析装置用于通过污酸废水的交换室以形成污酸溶液交换循环。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的硫化反应器包括上部设有射流器的反应器本体，反应器本体上设有用于输入经过电渗析后得到的低酸重金属液的入液口、射流器上设有进液口、进气口和扩散管，进液口通过连接反应器本体以输入进入反应器本体的污酸溶液，进气口连接外部硫化氢气体发生器以输入硫化氢气体，扩散管将混合反应后的产物输出至反应器本体内，反应器本体上设有用于排出硫化氢气体至硫化氢气体发生器以循环利用的排气口以及输出反应产物的输出口，输出口连接至重金属处理装置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的重金属处理装置包括依次串联的压滤机、清水池和喷淋系统。
【文档编号】C02F9/06GK203558939SQ201320656399
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】柴立元, 王庆伟, 李青竹, 蒋国民, 杨志辉, 柴承志 申请人:中南大学, 长沙赛恩斯环保科技有限公司