【技术实现步骤摘要】
本技术涉及污酸处理，具体涉及一种分离污酸中离子的系统。
技术介绍
1、在制酸净化过程中，烟气净化洗涤时会产生浓度约为10％的废酸，并且烟气中的砷、锌、镉、铅等不同离子进入废酸中，称之为“污酸”，随着洗涤过程的循环进行，这些污染物逐渐富集，为防止杂质累积，影响净化及后续制酸工序，必须定期排出一定的污酸进行处理、排放。污酸中的某些元素如砷为剧毒物质，对动植物具有严重的危害，也会破坏生态环境；并且直接排放也会造成稀酸资源、重金属及其它元素等资源的严重浪费。因此，在该废酸排出之前一定要进行严格的处理。
2、目前国内处理污酸废水的方法主要有硫化+石膏+中和法、硫化+中和法、中和法等方法。
3、1、硫化+石膏+中和法
4、如图1所示，该工艺首先向硫化反应槽中加入污酸和硫化钠(或硫氢化钠)溶液，使污酸中的大部分杂质离子与硫离子反应生成难溶的硫化物沉淀除去，反应过程有少量硫化氢溢出(一般硫化氢体积分数小于0.1％)。液固分离后，在石膏工序向清液中投加石灰石乳或石灰，控制ph值为2.5～4.0，产出石膏(caso4·2h2o)。再次液固分离后，在中和工序向清液中继续加入石灰乳和铁盐中和，控制ph值为7～11，经液固分离产出中和渣，清液送往深度处理站处理达标后排放或回用。该工艺产出的中和渣一般为第ii类一般工业固体废物，石膏可作为副产品外售。
5、该工艺的主要缺点有：1.硫化钠或硫氢化钠的价格较高，污酸处理的运行成本较高；2.过程不易控制，通常需要过量投加硫化钠或硫氢化钠，且硫化钠或硫氢化钠含大量杂质
6、2、硫化+中和法
7、如图2所示，该工艺首先向硫化反应槽中加入污酸和硫化钠(或硫氢化钠)溶液，除去大部分重金属离子，经液固分离后，在中和工序向清液中加入石灰乳和铁盐，控制ph值7～11，再次经液固分离产出大量中和渣，清液送往深度处理站处理达标后排放或回用。
8、该工艺的主要缺点有：1.硫化钠或硫氢化钠的价格较高，污酸处理的运行成本较高；2.硫化钠或硫氢化钠含大量杂质，投加传统硫化剂，将大量钠离子带入废水中，容易形成结晶并造成管道设备堵塞或腐蚀，增加了废水零排放的处理成本；3.没有石膏工序，导致产出的中和渣属于危险废物。
9、3、中和法
10、为缓解钠盐富集问题，有的铜冶炼企业将污酸处理工艺改为两段中和法，如图3所示，不再加入硫化剂，直接向污酸中加入大量石灰乳和铁盐，控制ph值7～11。
11、可以看出以上的传统中和法工艺简单、药剂成本低，但产出的大量含石膏的中和渣为危险废物，由于没有硫化工序，产出的危险废物量远高于同类型企业。同时该工艺产出的含大量石膏的中和渣中砷质量分数高于5％，根据gb18598—2019《危险废物填埋污染控制标准》，该工艺产出的含石膏的中和渣只能进入刚性填埋场，因此该处理方式已难以持续。
12、而且污酸中的含有的各种杂质离子，也是重要资源。以上所介绍的“中和法”无法实现资源回收。“硫化+石膏+中和法”和“硫化+中和法”投加的硫化剂为硫化钠，过程不易控制，通常需要过量投加硫化钠或硫氢化钠，生成的硫化物沉淀为各种元素硫化物的混合沉淀，使后续资源化分离难度加大。而且，硫化钠或硫氢化钠含大量杂质，并且将大量钠离子带入废水中，容易形成结晶并造成管道设备堵塞或腐蚀，增加了废水零排放的处理成本。因此，为了解决污酸中各种离子难以分离回收的问题，需要开发出一种能够分步分离污酸中各种离子的工艺。
技术实现思路
1、本技术提供了一种分步分离污酸中各种杂质离子的方式，以解决污酸中的杂质离子难以有效回收的问题。本技术是通过以下技术方案的实施方式实现的：
2、一种分离污酸中离子的系统，包括反应塔，反应塔顶部设有用于通入污酸的污酸入口，反应塔底部设有用于通入硫化氢的硫化氢入口；
3、所述反应塔内部沿反应塔高度方向设有多个反应单元；污酸从上至下经过各个反应单元；
4、每个具有硫化物沉淀析出的反应单元均连接有沉淀分离装置；沉淀分离装置用于将污酸中的硫化物沉淀移出反应塔。
5、本技术的系统将污酸从反应塔塔顶泵入，硫化氢气体从反应塔底部通入；两种物料在反应塔内逆流接触进行气液传质；硫化氢气体逐级溶解入每一个反应单元上的污酸中，电离产生负二价硫离子，与污酸中的离子反应生成沉淀；由于硫化氢为逐级溶解反应，污酸中的离子会根据其所形成硫化物的溶度积的差异在不同的塔板上分批沉淀富集。在各个硫化物富集析出的反应单元上进行侧线采出，采出物料进入固液分离系统得到液体与相应元素的硫化物沉淀。
6、可选的，沉淀分离装置的数量与污酸中可生成硫化物的离子种类的数量相同。
7、可选的，所述反应单元为塔板或填料单元。
8、可选的，所述反应单元为塔板。
9、可选的，所述所述反应塔内部设有20～40个反应单元；
10、可选的，所述反应塔内部设有20～30个反应单元。
11、可选的，所述具有硫化物析出的反应单元的下方设有液体收集器，所述液体收集器通过侧线出料管道与沉淀分离装置连接；沉淀分离装置通过侧线回流管道将分离硫化物沉淀后的污酸回流至反应塔内的下一个反应单元。
12、例如，hgs沉淀富集在第5个反应单元上，第5个反应单元的固液混合物通过侧线出料管道进入沉淀分离装置，沉淀分离装置将hgs沉淀分离后，液体通过侧线回流管道回流至第6个反应单元上。
13、可选的，所述侧线出料管道上设有侧线出料泵；所述侧线回流管道上设有侧线回流泵。
14、可选的，侧线出料泵、沉淀分离装置、侧线回流泵的数量由需要分离的硫化物沉淀种类数量确定。例如，要进行处理的污酸中有4种生成硫化物沉淀的离子，则设置4套侧线出料泵、沉淀分离装置、侧线回流泵，安装在硫化物沉淀析出的相应反应单元。要进行处理的污酸中有6种生成硫化物沉淀的离子，则设置6套侧线出料泵、沉淀分离装置、侧线回流泵，安装在硫化物沉淀析出的相应反应单元。
15、可选的，所述反应塔顶部设有尾气出口，尾气出口连接有尾气处理系统；
16、可选的，所述反应塔底部设有污酸出口，所述污酸出口连接有污酸浓缩系统。
17、可选的，所述反应单元设有冷却系统。
18、可选的，所述离子为hg2+、hg+、cu2+、cu+、as3+、pb2+、cd2+、zn2+、co2+、fe2+、mn2+中的至少一种。
19、可选的，沉淀分离装置采用离心分离或带式分离。
20、进一步的，沉淀分离装置采用离心分离。
21、根据本技术的另一个方面，本技术提供的一种分步分离污酸中杂质离子的系统，包括：由管道依次相连的反应塔进料泵、反应塔、侧线出料泵、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，包括反应塔，反应塔顶部设有用于通入污酸的污酸入口，反应塔底部设有用于通入硫化氢的硫化氢入口；
2.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应单元为塔板或填料单元。
3.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应单元为塔板。
4.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应塔内部设有20～40个反应单元。
5.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述具有硫化物析出的反应单元的下方设有液体收集器，所述液体收集器通过侧线出料管道与沉淀分离装置连接；沉淀分离装置通过侧线回流管道将分离硫化物沉淀后的污酸回流至反应塔内的下一个反应单元。
6.根据权利要求5所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述侧线出料管道上设有侧线出料泵；所述侧线回流管道上设有侧线回流泵。
7.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应塔顶部设有尾气出口，尾气出口连接有尾气处理系统。>
8.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应塔底部设有污酸出口，所述污酸出口连接有污酸浓缩系统。
9.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应单元设有冷却系统。
10.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，沉淀分离装置采用离心分离或带式分离。
...【技术特征摘要】
1.一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，包括反应塔，反应塔顶部设有用于通入污酸的污酸入口，反应塔底部设有用于通入硫化氢的硫化氢入口；
2.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应单元为塔板或填料单元。
3.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应单元为塔板。
4.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述反应塔内部设有20～40个反应单元。
5.根据权利要求1所述的一种分离污酸中离子的系统，其特征在于，所述具有硫化物析出的反应单元的下方设有液体收集器，所述液体收集器通过侧线出料管道与沉淀分离装置连接；沉淀分离装置通过侧线回流管道将分离硫化物沉...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，陈宋璇，姚亮，余跃，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。