高纯二硫化钼生产中重金属离子废水处理_苏维

第37卷第4期有色金属加工Vol.37No.42008年8月NONFERROUSMETALSPROCESSINGAugust2008高纯二硫化钼生产中重金属离子废水处理苏维(洛阳有色金属加工设计研究院,河南洛阳471039)摘要:高纯二硫化钼生产过程中产生大量含Mo、As、Cu、Cd等重金属离子的废水,如不进行处理则会对环境造成严重污染。本文以某二硫化钼工程为例,针对其废水水量及水质,提出相应的治理措施及钼回收方案。本项目实施后,实现了重金属离子废水的零排放,每年可回收金属钼0.92吨。关键词:二硫化钼;废水处理;重金属离子;钼回收中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1671-6795(2008)04-0058-03收稿日期:2008-4-16二硫化钼是钼系列重要产品之一,为银灰色或黑色粉末。二硫化钼属六方晶系,密度4.80g/cm3,熔点185℃,升华温度450℃,莫氏硬度1.5,摩擦系数0.05～0.09。高纯度二硫化钼具有热稳定性好,不溶于水、酸、碱、石油及合成润滑剂,与一般金属不产生化学反应,不侵蚀橡胶材料等优良特性,主要用作转动设备的润滑材料,特别是作为高温、低温条件下的润滑材料具有独特的优势,广泛应用于航空航天、国防、运输、机械等领域。高纯二硫化钼生产过程中产生多种废水,其中含重金属离子的生产废水主要是由钼精粉一段酸浸产生的废酸液和洗涤水组成的。一段酸浸采用盐酸浸出,浸出废液中不仅含有酸、砷,同时还含有铁、锌、铅、铜、锰、镉、铬、汞等多种重金属离子。这种重金属离子浓度较高的生产废水如果直排出去,将会对受纳水体造成严重的污染。1废水来源、水质、水量1.1废水来源一段酸浸采用30%盐酸、27.5%双氧水及一定量的热水,与钼精矿在密闭釜中反应,在升温、搅拌状态下钼精矿中的Fe、Cu、Pb、As、Mn、Zn、Cd、Cr等重金属溶于浸取液中,再经二次漂洗、压滤除去。酸浸过程中产生的含重金属离子及盐酸的废液及酸浸后产生的含重金属离子的漂洗废水,即为需处理的含重金属离子废水。1.2废水水量、水质及执行标准表1为某二硫化钼生产厂实测的废水水量及水质。可以看出,废液中含有高浓度的钼离子;漂洗废水及废液中含有高浓度的砷及重金属离子。表1重金属离子废水水量及水质漂洗废水废液合计水量/m3·d-18.77.916.6水质/mg·L-1HCl159387515003.61Fe66.57368.31210.34Pb4.5927.7515.63Mn4.5925.2314.42Zn13.0971.3940.87Cu8.4946.1726.44Cr0.854.622.64Hg0.422.321.33Cd0.854.622.64As9.1850.4528.85Mo390受纳水体规划为Ⅲ类水域,应执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级,但考虑该厂位置较敏感,含重金属离子的废水按零排放要求执行。治理方案主要包括三个方面:采用离子交换技术回收废液中的钼;除去砷及除重金属离子;废水深度处理后回用。2废液处理及钼回收工艺废液中的钼离子含量达390mg/L以上,具有极高的回收价值。本工程采用离子交换法通过选择性离子树脂回收钼,钼的回收率>90%。交换柱饱和后用4%NaOH对其进行再生。回收钼后的浸出液、漂洗水及离子交换树脂再生水送废水处理站处理。第4期有色金属加工3废水处理工艺废水处理工艺流程如图1所示。3.1除砷及重金属离子首先将废水中的三价砷氧化成五价砷,然后加入石灰乳液生成砷的沉淀物去除,同时使废水中的重金属离子和Ca(OH)2反应使之生成氢氧化物沉淀物去除,同时采用DTCR(重金属离子捕集沉淀剂)进行鳌合捕集,进一步去除砷离子及其他重金属离子,满足达标排放要求。主要处理设备包括废水调节池、软锰过滤器及反应槽。3.1.1废水调节池废水处理系统设置有一座调节池,用于收集废水(钼回收后的浸出液、漂洗水及离子交换树脂再生水)及调整水质、水量。3.1.2软锰过滤器由调节池来的废水通过“二氧化锰”过滤器(软锰过滤器),将三价砷氧化成五价砷。3.1.3反应槽经过软锰过滤器的废水进入反应槽,在反应槽内依次投加8%的Ca(OH)2乳液、DTCR、PAM。加入Ca(OH)2是为了节省DTCR的用量,减少运行费用。Ca(OH)2的作用除了使废水中的重金属离子形成氢氧化物沉淀外,还可中和废水中的盐酸。根据本项目的处理水量,Ca(OH)2的加入量约为155kg/d;DTCR的加入量约为50～100mg/L;PAM的加入量约为20mg/L。反应一段时间后静置沉淀,沉淀的污泥用污泥泵输送至污泥浓缩罐,反应槽的上清液进入下一步处理系统。3.1.4污泥处理反应槽沉淀的污泥用污泥泵打至污泥浓缩罐进一步脱水,然后用螺杆泵打至压滤机进行压滤。污泥浓缩罐的上清液及压滤机的压滤