污酸处理工艺设计说明书
1． 前言
在烟气制酸过程中的净化工序，使用了稀硫酸对烟气降温、除杂，稀酸底流
由于含有较高的砷、氟和少量铅、镉等重金属离子而被称为污酸，砷含量一般在
2000mg/L 左右。污酸的常规净化除杂方法是硫化——中和——铁盐法。
表 1-1 污酸杂质含量（mg/L）
元素
Cu
Pb
Zn
As
Cd
S2-＋Pb2+＝PbS↓ S2-＋Cd2+＝CdS↓ 2.2 中和：硫化后残留的砷、氟及重金属离子加入石灰乳（Ca(OH)2）进行中 和沉降进一步除去： 石灰乳与硫酸发生中和反应：Ca(OH)2＋H2SO4＝CaSO4↓＋2H2O 重金属离子沉降：Me2+＋2OH-＝Me（OH）2↓ 砷沉降：2H3AsO3＋3Ca(OH)2＝Ca3（AsO3）2↓＋6H2O 氟沉降：2HF＋＝CaF2↓＋2H2O 2.3 铁盐氧化：中和后砷的除去还是不够彻底，用铁盐继续除去： 2 价铁盐和亚砷酸先用双氧水氧化成为 3 价铁盐和砷酸： FeSO4＋Ca(OH)2＝Fe（OH）2＋CaSO4 2Fe（OH）2＋H2O2＝2Fe（OH）3 H3AsO3＋H2O2＝H3AsO4＋H2O
Q=15m3/h，H=50m XMZ80/1000-U，F=80m2 Φ2500×3000mm ，V=14m3 32FUH-20，Q=5m3/h，H=25m，P=2.2kW Φ3000×3000mm ，V=20m3 VA25AL GE GE GE，Q=4m3/h，H=50m Φ2500×3000mm ，V=14m3 32FUH-20，Q=5m3/h，H=25m，P=2.2kW 5000×18000mm，V=225m3
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然后砷酸和亚砷酸被高价铁盐沉降： H3AsO4＋Fe3-＝FeAsO4↓＋3H+ H3AsO3＋Fe（OH）3＝FeAsO3↓＋3H2O 由于砷酸铁不溶于水，而亚砷酸铁在水中还有一定的溶解度，因此需要将废 水中的三价砷氧化成五价砷后进行处理才能获得满意的效果。另外，生产中使用 的铁盐并不是三价铁，而是 FeSO4，也需要将其氧化。为了不引入新的杂质，生 产中选用了双氧水做氧化剂。
Na2S 溶液输送泵 石灰储槽 CaCO3 浆泵 铁盐储槽
Fe 盐溶液输送泵 净化池 搅拌机
表 4-1 污酸净化除杂工艺设备明细表
型号 5000×12000mm，V=150m3
Q=15m3/h，H=20m Φ4600×3000mm，V=50m3 Φ4600×3000mm，V=50m3 Φ4600×3000mm，V=50m3
H2SO4
指标
0.90
80.09
51.93
2000
27.87 5％～6％
2． 本工艺的工艺原理
2.1 硫化：污酸中的砷、氟一般以亚砷酸和氢氟酸的形态存在，其他重金属 以离子形态存在。在污酸中加入硫化钠与砷产生化学反应如下：
3Na2S＋2H3AsO3＝As2S3↓＋6NaOH 其生成不溶于水的硫化砷，沉淀入渣，其他重金属离子也被硫化入渣：
单位 个 台 套 套 套 台 台 套 台 套 台 套 台 个 台
数量 1 2 1 1 1 3 3 1 1 1 1 1 1 1 6
4
3． 本工艺的工艺流程
3.1 一段硫化脱砷：污酸经取样化验后泵入一段反应池，加入 1.1 倍理论需
要量的硫化钠溶液，用硫酸调节并控制反应的 pH 值为 1.7～2.3。反应时间 40～
60min。砷可降至 100～200mg/L。反应结束后压滤，滤液泵入二段反应池。
3.2 二段中和：二段反应池中加入石灰进行调节，调节 pH 值至 7～8，然后
降至 0.3mg/L 水平，该滤液进入公司废水处理站稀释后，可以达到 pH 值 6～9
的标准要求。所得石膏（CaSO4）经自然干燥后送冶炼系统代替石灰作为熔剂使 用。
3.4 药剂消耗
表 3-1 本工艺药剂消耗量（kg/m3）
硫化钠
石灰
硫酸亚铁
双氧水
40
2.65
0.02
0.01
2
3.4 工艺流程（详见图 3-1 所示）
硫化钠
污酸 一段硫化
压滤
石灰
滤液 二段中和
压滤
滤渣
双氧水 石灰 硫酸亚铁
滤液 三段净化
压滤
滤渣
滤液 （进入废水处理站）
滤渣 （做铅冶炼熔剂）
图 3-1 污酸净化除杂工艺流程
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4． 本项目使用的设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
设备名称 调节池 原液泵
硫化钠反应槽 中和反应槽 净化反应槽 料浆泵 压滤机 Na2S 储槽
进行压滤，滤液泵入三段反应池。源自3.3 铁盐脱砷：在三段反应池里加入石灰调节溶液 pH 值至 10～11（石灰用
量以达到 pH 值为准），然后加入硫酸亚铁（加入量：Fe∶As＝10∶1）和双氧水
（加入量：H2O2∶As≥2∶1），使砷生成砷酸钙、砷酸铁和碱式砷酸铁沉淀。反 应时间 2h。全部过程采用常温。正常生产条件下，三段反应后滤液砷的含量可