1、背景介紹

    硫酸是重要的基礎(chǔ)化工原料之一，是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品，主要用于制造無(wú)機(jī)化學(xué)肥料，其次作為基礎(chǔ)化工原料用于有色金屬的冶煉、石油精煉和石油化工、紡織印染、無(wú)機(jī)鹽工業(yè)、某些無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸、橡膠工業(yè)、油漆工業(yè)以及國(guó)防軍工、農(nóng)藥醫(yī)藥、制革、煉焦等工業(yè)部門，此外還用于鋼鐵酸洗。

    2003年，我國(guó)硫酸產(chǎn)量達(dá)到3371.2萬(wàn)t，比上年增產(chǎn)320萬(wàn)t，增長(zhǎng)10.5%，擺脫了長(zhǎng)期以來(lái)位居次席的地位，超越美國(guó)的3050萬(wàn)～3100萬(wàn)t。但是硫酸生產(chǎn)污染嚴(yán)重，而以硫磺為原料則可使凈化污水中不含砷、氟重金屬等雜質(zhì)，易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但硫鐵礦制酸畢竟是我國(guó)硫酸生產(chǎn)的重頭戲，我國(guó)必須對(duì)硫鐵礦制酸加大科技投入，依托科技創(chuàng)新改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低成本，有效利用我國(guó)資源優(yōu)勢(shì)，盡量減少進(jìn)口，降低對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依賴。

    硫酸工業(yè)加強(qiáng)環(huán)境污染的治理，嚴(yán)格評(píng)價(jià)硫鐵礦制酸工藝，控制污物排放量也是行業(yè)工作重點(diǎn)。硫鐵礦制酸污染嚴(yán)重的原因不僅僅在于工藝，我國(guó)現(xiàn)有的硫酸生產(chǎn)廠家近600個(gè)，多數(shù)規(guī)模小、布點(diǎn)廣泛，不僅不利于管理，還給周圍環(huán)境造成極大的危害，部分小硫酸廠廢氣、廢水排放超標(biāo)。據(jù)報(bào)道，國(guó)內(nèi)工業(yè)硫酸已供大于求，但一些企業(yè)對(duì)市場(chǎng)缺乏必要的預(yù)測(cè)和論證，只顧及眼前利益，依舊建設(shè)新裝置和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，同時(shí)受進(jìn)口化肥、硫酸的沖擊，供大于求的局面日趨嚴(yán)重。各自為政、混亂生產(chǎn)致使有些企業(yè)產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)手段不規(guī)范。一方面是企業(yè)面臨嚴(yán)峻的治污任務(wù)，一方面是有些企業(yè)盲目上馬，如此惡性循環(huán)的原因就是行業(yè)缺乏有序的宏觀調(diào)控，大量的資金擱置在生產(chǎn)過(guò)剩產(chǎn)品的工藝上，與其如此，莫不如增加技術(shù)改造的投入，通過(guò)大型化、集約化和科技創(chuàng)新改進(jìn)現(xiàn)有工藝，有效利用資源；消滅污染，加強(qiáng)環(huán)境治理。

    2、處理工藝技術(shù)概述

    硫酸工業(yè)廢水的處理，通常均采用中和法處理工藝，而中和法處理系統(tǒng)一般分成三個(gè)組成部分：中和藥劑的制備和投配、中和反應(yīng)及沉降、污泥處置等。

    中和硫酸廢水的藥劑有生石灰、石灰石、電石渣等，最常用的仍是生石灰，優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是在使用時(shí)，環(huán)境衛(wèi)生較差。在中和反應(yīng)之前，需將生石灰配制成一定濃度的石灰乳溶液。

    中和反應(yīng)的工藝技術(shù)，將依據(jù)廢水水質(zhì)來(lái)確定，最常用的是石灰法和石灰-鐵鹽法。

    污泥處置一直是硫酸廢水處理中較難解決的課題。近幾年來(lái)，隨著新的污泥脫水設(shè)備的出現(xiàn)，已有了較大的進(jìn)展。另外，有的廠將沉降槽排出來(lái)的濕污泥，替代工業(yè)冷卻水，直接送入焙燒工段中的排渣增濕器中，省去了污泥脫水系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)外技術(shù)和設(shè)備已在硫酸污水中成功運(yùn)行，例如采用美國(guó)戈?duì)柟�司的專利膜分離技術(shù)，將中和處理后介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾、固液一次分離，出水清澈，透明，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，可以循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。有硫酸工業(yè)廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

    對(duì)含有As及重金屬的硫酸廢水,國(guó)外一般采用氧化-鐵鹽-石灰法多級(jí)處理方法。先將As3+氧化成溶解度及毒性較低的As5+。然后通過(guò)加入Fe鹽石灰乳，使之分別產(chǎn)生砷酸鈣沉淀去除As，同時(shí)沉淀析出Cu，Ag，Pb，Au等貴重金屬。

    3、前景展望

    以往國(guó)內(nèi)制酸凈化流程大多數(shù)為水洗凈化工藝，該工藝的最大缺點(diǎn)是廢水危害嚴(yán)重，通常每產(chǎn)1t酸，外排廢水5-15t。但現(xiàn)在水洗凈化工藝早已被酸洗凈化工藝所代替。酸洗凈化工藝的排污酸量一般可減少到30-50l/t，相當(dāng)于水洗凈化時(shí)的1/200-1/300，因此處理工藝可大為簡(jiǎn)化。

    水洗凈化投資費(fèi)用雖低于酸洗凈化，但操作費(fèi)用高，廢水排放量大，而且這種含水量大的污泥處理比較困難，因此新建工程或老廠技術(shù)改造都應(yīng)優(yōu)先考慮采用酸洗凈化工藝。

    由于酸洗凈化工藝投資較大，操作要求高，新建的小型硫酸廠很多仍采用水洗凈化工藝。就目前來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)凈化流程中仍以水洗凈化為主，因此必須加強(qiáng)這種流程的廢水處理，使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才排放。廢水中砷、氟含量不高時(shí)可用石灰中和法，此法最為簡(jiǎn)單。如用此法達(dá)不到要求時(shí)則采用石灰-鐵鹽（再加絮凝劑）法。石灰-鐵鹽法處理的廢水中砷、氟含量太高（如用高砷硫酸鐵礦制酸）時(shí)仍達(dá)不到排放要求。因此硫鐵礦中砷、氟含量不能超過(guò)硫鐵礦專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。至于硫化法雖然凈化效率高，能回收有色金屬，但投資大，流程復(fù)雜，操作費(fèi)用和操作技術(shù)要求都較高，目前不建議在硫鐵礦制酸廠中采用。

    石灰法和石灰-鐵鹽法處理廢水時(shí)生成的污泥，經(jīng)沉淀過(guò)濾后，含水分在50%以上。對(duì)于這種量大而水分又高的污泥處理比較困難。如堆置則不但占用大量場(chǎng)地，而且會(huì)引起二次污染，這是采用水洗凈化工藝必須解決的一個(gè)課題。某化工廠利用這種污泥生產(chǎn)水泥不會(huì)引起砷的二次污染，將中和沉淀后的污泥漿全部送入增濕器代替清水而加入熱燒渣中，與燒渣一起供給水泥廠。目前國(guó)內(nèi)已有一些硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)采用此法處理污泥。此法不但簡(jiǎn)化工藝，消除污染，而且可對(duì)資源進(jìn)行綜合利用。