[发明专利]一种具有气相压力梯度的含重金属污酸硫化反应装置

说明书

本发明涉及一种具有气相压力梯度的含重金属污酸硫化反应装置，包括带有锥底的外筒体(7)、同心内筒(5)、文丘里喷射器(1)、循环泵(10)及硫化氢供气管(2)；所述的带有锥底的外筒体(7)内装有待处理污酸，所述的同心内筒(5)置于外筒体(7)内，且两者同心，同心内筒(5)的上部伸出外筒(7)的顶部，上部用盖板密封，在盖板的中心安装文丘里喷射器(1)，内筒(5)的下部置于外筒体(7)内污酸液面以下，并在其筒壁上开有气泡孔(8)，使之直接与外筒体(7)的内部空间联通。与现有技术相比，本发明在提高硫化效率及硫化氢利用率的同时，也保证直接与环境接触的反应器外筒顶部空间始终处在微负压状态，有效避免硫化氢泄露等安全与卫生问题的出现。

技术领域

本发明属于污酸重金属处理技术领域，具体涉及一种具有气相压力梯度的含重金属污酸硫化反应装置。

背景技术

重金属污染带来的严重环境污染问题，具有长期性、累积性和不可逆性等特点，影响着人类及环境的健康和国民经济的发展。有色金属冶炼行业，在提供经济发展所必须的原材料的同时，也伴随着高强度的重金属排放。以铅、锌、铜为代表的有色金属冶炼过程中，以汞、砷为代表的挥发性重金属在高温焙烧烟气中主要以气态形式存在，同时伴随着Pb、Cd等多种重金属颗粒的粉尘或半挥发性组分共同存在焙烧烟气中。烟气经历“除尘-降温洗涤-制酸(或脱硫)”等工艺流程，大部分的 As、Hg等重金属会在降温洗涤过程进入废水中形成“污酸”。由于较高浓度硫酸的存在对重金属的去除造成非常不利的影响，同时污酸中重金属的存在又反过来限制了这部分硫酸回收利用，二者相互制约，由此导致污酸处理成为当前有色金属冶炼、硫铁矿制硫酸等行业中的最为棘手的环保问题。

烟气制酸产生的污酸含重金属种类多，成分复杂，尤其砷浓度高、危害性最大，污酸中的砷以亚砷酸为主也最难处理。目前，针对污酸中砷、汞等重金属主要采用石灰中和、HDS中和、硫化法和等方法进行处理，由于污酸废水含有大量的废酸、重金属等污染物，采用石灰中和及HDS中和法处理时不仅需要消耗大量的石灰，而且产生大量的含有铜、锌、砷等污染物的危险废物，污水综合处理成本高。硫化法主要通过硫化沉降再过滤的方法去除污酸中重金属。目前，主要采用的硫化剂为硫化钠和硫化氢。投加硫化钠进入污酸导致钠离子进入污酸体系，难以去除，影响制酸的品质。采用硫化氢直接多相硫化沉降重金属则不会引入钠离子，有利于提高后续的制酸品质。硫化后污酸中仍含有少量的重金属，需进行强化反应处理或进一步加入少量吸附剂进行深度去除重金属。

申请号为201310501529.7的中国专利公布了一种重金属污酸废水资源化回收方法及装置，包括硫化反应器上部设置的射流器，所述的射流器在高速流动的低酸重金属循环液流经时产生的负压使硫化氢气体进入反应器中，并与低酸重金属液中的重金属离子在射流器内混合反应，生成重金属硫化物沉淀。但该设计硫化后污酸中仍含有少量的重金属，其重金属脱除不够彻底，需进行进一步加入少量吸附剂进行深度去除重金属。本发明为提高硫化氢对污酸中砷的硫化效果，提出了一种具有气相压力梯度的含砷污酸硫化反应装置。该装置利用具有气相压力梯度的作用使硫化氢可充分吸收并与污酸中的重金属进行高效的硫化，用以解决现有的硫化氢硫化反应器中硫化效率不够彻底的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可提高硫化氢对污酸中砷的硫化效果的具有气相压力梯度的含重金属污酸硫化反应装置，用以解决现有的硫化氢硫化反应器中硫化效率不够彻底的技术问题。