攀钢钛白粉厂含铬含砷废水处理工程研究

【摘要】：随着钛白粉的广泛应用和钛白粉行业的不断发展，硫酸法生产钛白粉过程中排出的酸性废水量也日益增多。攀枝花钢铁公司钛业有限公司采用硫酸法生产钛白粉，每天产生酸性废水约400m3。废水水质复杂，主要污染物为COD、Cr6+、TCr、As，检测浓度分别约为0.70mg/L、1.60mg/L、0.62mg/L。正常情况下废水呈酸性，深褐色，色度约8000倍，浊度约1.5%。若不处理直接排放，其中的铬、砷等有毒有害物质会影响地下水、土壤微生物等，还会通过食物链影响人体健康。根据环保要求，第一类污染物排放口必须设置污水处理设施，因此在满足出水达标排放的前提下，寻找经济、高效、节能的水处理方法及合适的药剂成为该领域的重要研究课题。废水的水质对水处理工艺的选择提出了客观要求。本文以攀钢集团钛业公司一车间酸泥洗涤废水为主要研究对象，通过对水质的认真分析，在不破坏厂区原有设施的情况下，充分利用厂区地形，系统研究其水处理技术。主要研究结果与结论如下：废水采用化学混凝法处理，通过总结国内外各种含铬、含砷废水处理工艺的经验，确定本项目废水处理主要工艺采用调节初沉池+微孔曝气反应池+斜管沉淀池+污泥储存干化池。

通过烧杯搅拌实验，确定了适用于处理钛白污泥酸解废水的药剂，即用氢氧化钠调节pH值，用碱式氯化铝和聚丙烯酰胺进行絮凝沉淀。通过工艺调试，通过改变药剂的投加量，获得了该项目的最佳操作条件。另外，对项目调试过程中遇到的问题进行了分析和解决；研究了铝盐混凝剂的作用机理和氧化还原法除铬、砷的机理，分析了该工艺运行的经济性。根据车间现有位置，在不影响正常生产的前提下，因地制宜地确定了工艺流程和工艺设施的布置。工艺流程中，初沉池设置在二楼。废水经氢氧化钠调节pH后，利用6m高差使废水在重力作用下流入混合曝气池进行混合反应，将大量的亚铁离子氧化为三价亚铁离子。由于铁离子价态的改变，水中化学需氧量也大大降低。含铁化合物与絮凝剂聚丙烯酰胺在斜管沉淀池中共沉淀，去除废水中的铬和砷。该处理系统高效利用了车间闲置空间，在不影响车间正常生产的情况下完成了工艺流程的布局，占地面积小，抗冲击负荷能力强，污泥量少，能有效去除钛白粉废水中的铬和砷。出水无色透明，水下1.4m的斜管清晰可见，远低于第一类污染物最高允许排放标准。该工艺最佳运行条件为：pH值为7左右，碱式氯化铝投加量（1：3溶解稀释20倍）为35L/h，CODCr、TCr、Cr6+、As、浊度、色度去除率分别可达91.6%、62.2%、55.8%、53.4%、91.4%、99.2%。经测算，含铬、砷钛白废水工程投资费用为972元/m3，运行费用为1.32元/m3。工业废水行业水处理工程投资大幅降低，实现了节能增产、废水达标排放。也有效促进了攀钢钛业有限公司钛白产业的可持续发展，也为硫酸法钛白废水的工程处理提供了借鉴。