宜興玻璃鋼污水處理設備批發代理
對位酯是乙基砜型活性染料重要的中間體之一，其全稱是對氨基苯基-β-砜硫酸酯。常用的合成對位酯的方法有乙酰苯胺路線、巰基乙醇路線、硫醚氧化路線、環氧乙烷路線，其中乙酰苯胺路線是長期以來我國生產對位酯所采用的主要方法。
乙酰苯胺路線合成對位酯的具體過程為：以乙酰苯胺為起始原料，先氯磺化，再用亞硫酸鈉還原，再與氯乙醇縮合，最后進行硫酸水解酯化反應。其第一步氯磺化廢水為高COD、強酸性、色度較淺的廢水，主要COD來源為乙酸、對氨基苯磺酸、對乙酰氨基苯磺酸等，強酸性主要來源為硫酸。常規的廢水處理方法如化學中和法、物理吸附法、光催化氧化法、鐵碳微電解法、生化處理法等處理效果不佳，且處理成本較高。本實驗探究了一種較為合理的處理方法，在處理廢水的同時回收對氨基苯磺酸和，一定程度上實現了廢水的資源化利用，降低了成本和后續的廢水處理負擔。
1、實驗原理
廢水中含有大量硫酸，其中的對乙酰氨基苯磺酸部分水解為乙酸和對氨基苯磺酸，本實驗中和過程中放出大量熱，一部分乙酸隨著冷凝水被蒸出，進一步促進了對乙酰氨基苯磺酸轉變為對氨基苯磺酸。對氨基苯磺酸在強酸和強堿性環境下為溶解的成鹽狀態，在特定的pH值條件下，溶解度較低，在冷水中微溶。利用對氨基苯磺酸的這一理化特性，回收對氨基苯磺酸，去除廢水一部分COD，并實現后續廢水濃縮液的套用處理。
2、實驗部分
2.1 主要儀器和試劑
高效液相色譜儀(日本島津公司)。精密增力電動攪拌器(金壇市江南儀器廠)。循環水式真空泵。氯磺化廢水母液(車間自制)。氧化鎂(重質質量分數90%)。活性炭。
2.2 實驗方法
氯磺化廢水原水水質：pH<0.5。COD18339mg/L。SO42-300146mg/L。Cl-8520mg/L。氨氮101mg/L。廢水密度1.21g/cm3。色度較淺。
2.2.1 中和脫色
在帶有減壓蒸餾裝置的500mL燒瓶中稱取廢水300g(250mL)，開啟攪拌，并開啟適量真空，緩慢加入氧化鎂，控制體系為沸騰狀態，緩慢蒸出水和乙酸。中和至pH值為7.5～8.5，再降溫至75℃，趁熱過濾，得到濾液。向濾液中加入活性炭1.5g，在75℃保溫攪拌0.5h，趁熱過濾，濾液去下一步。
2.2.2 冷卻結晶
將上一步得到濾液緩慢降溫至30℃，過濾，濾餅為含有結晶水。濾液冷凍降溫至10℃，攪拌2h，過濾，濾餅為含有結晶水濾液去下一步。
2.2.3 酸析
用氯磺化廢水原水調節上一步濾液pH值至1～1.5，在10℃保溫攪拌0.5h，過濾，濾餅即為對氨基苯磺酸，濾液用氧化鎂中和至pH值為7～8，過濾，濾液去濃縮。
2.2.4 蒸發濃縮
將上一步濾液轉入250ml燒瓶中，升溫至沸騰，蒸發濃縮，冷凝出水，濃縮至體系余液體積約60mL，并套用至下一批次實驗的中和脫色。
3、結果與討論
3.1 pH值對COD去除率和對氨基苯磺酸析出量的影響
由于不同pH值對對氨基苯磺酸的析出量和COD的去除率影響很大，且對氨基苯磺酸水溶液呈現酸性，故在酸性范圍選擇了幾個pH區間考察pH值對實驗結果的影響。考慮到降溫的成本，實驗選擇了酸析時溫度為10℃，除pH值外其他實驗條件相同
有色冶煉行業作為我國國民經濟發展的支柱產業，不斷發展壯大，越來越多的大型冶煉廠投入建設，但是環境問題，尤其是銅冶煉過程中的重金屬廢水治理一直是困擾著企業發展的難題。國家對新建銅冶煉項目實行“增產不增污，增產又減污，總量控制”等政策，要求銅冶煉廠實現重金屬廢水，這對銅冶煉企業是一個新的挑戰。
銅陵地區某冶煉廠于1978年建成投產，至2017年全面關停，期間進行了多次升級改造，形成了系統多、能耗高、環保設施不健全等的局面，較嚴重的環境污染和高生產成本難以適應社會發展需求及市場競爭。在面臨環保日趨嚴苛和企業發展難以為繼的雙重壓力下，該廠提出了異地搬遷改造方案，通過對老廠進行轉型改造，以實現銅冶煉老企業的產能升級與節能減排。該項目建設投資17.62億元，其中環保投資占比達到總投資的29.83%，主工藝采用銅精礦配料—圓盤制粒—富氧頂吹熔池熔煉—智能數控吹煉—回轉式陽極爐精煉—PC電解精煉流程，冶煉煙氣制酸采用稀酸動力波洗滌器洗滌凈化+二轉二吸制酸+離子液脫硫工藝，生產電解銅200kt/a、硫酸760kt/a。目前該項目正在進行投料試生產，筆者對廢水處理工藝及廢水梯級回用措施進行探討。
1、給排水系統概述
給排水系統承擔著向生產車間各個環節供應不同類別的水的任務，同時還要對車間排出的廢水進行收集、輸送、處理和排放。該項目給水系統分為生產給水系統、生活給水系統、事故給水系統、循環冷卻水供水系統、回用水供水系統、消防給水系統等7個部分，其總用水量為4.8282×105m3/d。其中新水用量9629m3/d，回用及循環水用量4.73191×105m3/d，工業用水循環率達到98.0%。
生產排水系統采用清污分流、雨污分流制，廠區內建設了1座1500m3/d初期雨水處理站和1座2600m3/d深度廢水處理站。項目投產后產生的含重金屬廢水量約為1449m3/d，清潔廢水量為2261m3/d，經處理后全部回用，無生產廢水外排。
2、廢水來源
按照排水的水質，可將廠區需要進行處理的廢水分為生產廢水、循環冷卻系統排污水和場地初期雨水三部分。
2.1 生產廢水
在銅冶煉生產過程中，礦石中的重金屬會在冶煉過程中通過廢水排放出來，這些重金屬廢水水質較為復雜，廠區內生產廢水主要來自以下區域：
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1)熔煉區域廢水。
熔煉渣、轉爐吹煉渣以及陽極板澆鑄時需用工業水進行直接噴水冷卻，因冷卻水和熔體直接接觸，因此該區域廢水中含有爐渣的微粒和溶解的重金屬Cu，Pb，Zn，As等。
2)電解區域廢水。
經電解完成的陰極板表面沾有含CuSO4，H2SO4，H2O電解液，清洗陰極板可使部分銅離子進入廢水系統，致使廢水中含有Cu2+，H2SO4，Ni，As，Bi，Sb，Ag等物質。另電解槽定期清理過程中，用水將黏附于陽極和池壁的泥狀物質沖洗掉，產生的廢水中含有陽極泥及Cu，As，Bi，Pb，Sb等。
3)硫酸區域廢水。
冶煉煙氣制酸產生的污酸污水，占到全廠重金屬廢水的80%以上。制酸流程中煙氣濕法降溫洗滌時開路出來的稀酸，由于煙氣中含有重金屬煙塵，通過濕法洗滌后，由氣相轉入液相。該區域污水含酸量大、污染物種類多，主要成分為H2SO4，Cu，As，Pb，Zn等。
2.2 循環冷卻系統排污水
銅冶煉過程中，根據工藝需求，需設置大量的循環水冷卻系統，以保證設備、介質適宜的工作環境。循環水系統在循環過程中，由于溫度、流速的變化以及工藝的需要，導致水分不斷蒸發，無機鹽離子和有機物逐漸濃縮。當循環冷卻水系統中有害物質達到一定的濃度時，即需排污。廠區循環冷卻水系統的排污水主要來自熔煉循環水、澆鑄機循環水、電解及凈液循環水、硫酸循環水、制氧循環水、動力區域循環水、渣緩冷循環水等9個獨立的循環冷卻水系統。
2.3 初期雨水
初期雨水的特點是水量大、成分簡單、重金屬含量低、pH值接近中性、處理成本低，中水回用適應面廣。目前，盡管對主要重金屬污染區域，比如，制酸、冶煉、收塵等區域的初期雨水進行了收集處理，但由于廠區物料運輸及堆存、煙道清灰作業等生產活動，降雨期間廠區初期雨水仍然會出現重金屬離子濃度超標的情況。
3、廢水處理工藝探析
3.1 生產廢水處理工藝
銅冶煉廠生產廢水種類多、成分復雜，必須進行合理的廢水分類和預處理。但是分水過細，則建筑物過多、排水管網過長、管理難度大;分水過粗，則污染因子可能相互干擾，增大廢水回用難度。考慮到硫酸區域廢水量大、成分復雜等特點，該項目設置2套生產廢水處理系統，1套單獨處理硫酸區域產生的酸性廢水，另1套則處理其他區域的生產廢水。
酸性廢水采用“硫化—石膏—一次中和—氧化—二次中和”的工藝流程。硫酸凈化工序中產生的酸性廢水首先通過圓錐沉降槽進行沉降，脫除廢水中的鉛等雜質后進入硫化工序，通過加入Na2S進行脫銅和脫砷處理。其反應后液進入石膏處理站，通過加入石灰石漿液在攪拌的情況下進行充分反應，除去硫酸以及部分氟離子。經硫化和石膏工序處理后，反應后液進入中和工序。在中和工序中，加入以強化除砷效果，并按“一次中和—氧化—二次中和”三步進行。中和后液再通過濃密機沉降，上清液泵入脫鈣工序處理后回用。其他區域的生產廢水則直接采用“一次中和—氧化—二次中和”的工藝流程來進行處理。此方案既提高了系統整體的凈水回收率，又降低了工程投資和運行費用，經濟性能優異。
3.2 循環冷卻系統排污水處理工藝
廠區循環排污水首入原水調節池，在此調節水量和水質，然后采用提升泵將廢水提至斜板沉淀池。在斜板沉淀池前端設置絮凝劑和助凝劑反應池，廢水與藥劑進行化學反應后，泥水分離，上清液提升至多介質過濾系統，采用物理吸附原理去除水中大部分膠體。然后采用超濾/反滲透膜處理技術，通過超濾除去水中膠體、顆粒和分子量較高的物質，通過反滲透膜除去有機物、鹽和微生物。為提高系統回收率，一級反滲透濃水進入納濾系統，納濾系統產出的濃水進入脫鈣工序處理后回用，產出的淡水直接作為硫酸系統循環水的補充水。
針對銅冶煉廠循環排污水的復雜情況，該組合技術以化學處理為預處理、物理吸附為二級處理、超濾-反滲透-納濾組合技術作為循環排污廢水的深度處理。通過對多種廢水處理技術的合理化聯用，將循環排污水進行層層凈化，為廢水梯級回用創造了良好的前置條件。
