自动反洗表面过滤器在水处理中的应用

表面过滤技术
在酸性废水处理中的优势
陕西金禹科技发展有限公司
摘要：表面过滤技术应用于酸性废水处理，具有运行阻力低、处理水流量大、过滤效果好和脱饼性能好等优势，新材料的开发与应用使得滤袋使用寿命延长，而运行费用大大降低。
关键词：表面过滤  新材料  
1.概述
陕西金禹科技发展有限公司致力于液体过滤技术开发和液体过滤设备生产，着重研发表面过滤技术所依赖的关键材料—滤布，新型自动化低压反洗液体过滤设备—自动反洗表面过滤器在多个厂家成功应用。
2. 表面过滤技术的改进
传统的表面过滤技术，其优势体现在：运行阻力低（0.05MPa~0.15MPa）、处理水量大（最大单台设备≈1680m3/d）、过滤效果好（SS≤20ppm）等优势，但存在滤膜寿命短和滤膜再生困难等不足，很多用户因频繁更换滤膜造成昂贵的运行费用而为难。
传统滤膜使用寿命短和再生困难的原因是，材质较厚，单面光滑。穿滤的胶体物质易粘附于其内层，反冲路径长，所需反冲力较大，滤布形变小，脱饼依赖完全反冲力，再生时必须要将胶体粘附到内层形成的结垢物溶解才能透出。
材质较薄，双面光滑的材料即可克服上述不足，滤材表面的高分子涂覆使得胶体物质不易粘结，斗状开孔的结构使得滤饼的形成和脱离都更为简便。
我公司已改造传统戈尔膜过滤器20余台，均获成功，伴随着更多高科技含量技术的介入，近200台套自动反洗表面过滤器已成功应用于冶金、冶炼、化工和化肥等领域。
3. 在酸性废水处理工艺中的应用
3.1冶炼行业酸性废水
黄金冶炼、铜冶炼、铅锌冶炼中含尘二氧化硫烟气洗涤净化所排出的污酸、设备及地面冲洗水等形成酸性废水。
3.1.1石灰铁盐法处理后的固液分离
酸性废水中普遍有含量不等的砷、氟、铅、铜、锌、镉等重金属离子，经一段或两段“石灰-铁盐法”或“硫化钠-石灰-铁盐法”等化学工艺反应后，形成细小的颗粒、悬浮物和胶体物质，依靠传统的沉降工艺难以达到良好的固液分离效果，有资料表明，沉降工艺的最佳沉降效果为180~220mg/L，而自动反洗表面过滤器可以快速高效完成固液分离。
山东某公司（10万吨铜冶炼烟气制酸）原采用浓密池做末级固液分离，排放不达标，采用自动反洗表面过滤器过滤后，环保局检测达标。
上述工艺模式还应用在河南中原黄金冶炼厂，山东国大黄金股份有限公司，阳谷祥光铜业公司，衡阳水口山8厂和甘肃宝徽建新集团等多家企业。
3.1.2过滤废酸后获取有价金属
    湖北某公司，铜冶炼烟气制酸净化液中的含有各种重金属离子，自动反洗表面过滤器过滤去除杂质后，稀酸清液含固量在5mg/L以内，为后续工艺从稀酸清液中提取有价金属铼提供了良好的前提条件。
3.1.3锡冶炼烟气脱硫
华锡集团某冶炼厂的锡冶炼中产生了浓度不足以制酸的稀薄二氧化硫烟气，采用石灰乳法完成烟气脱硫，排放烟气达到了国家排放标准（400mg/m3）。
完成洗尘和化学反应过后的硫酸钙、亚硫酸钙水合物浆液，经自动反洗表面过滤器完成固液分离，清液循环利用。
同样的工艺在云锡集团得到了成功应用。
3.2硫铁矿（硫精砂）制酸烟气净化废水
    硫铁矿制酸烟气净化所排废酸，随矿源和净化工艺不同，水质和水量等在各地差异较大，自动反洗表面过滤器分别应用于稀酸中和后过滤和直接过滤两种工况。
3.2.1高砷、氟及硫铁矿
高砷氟硫铁矿二氧化硫烟气净化后的废酸，经 “石灰--铁盐法”反应后，直接进入自动反洗表面过滤器完成固液分离，过滤后清液满足达标排放和部分回用于烟气净化，部分冲洗地面和设备的要求。
3.2.2低砷氟废酸
    随着选矿技术的不断进步，硫铁矿越来越多地被硫精砂所取代，制酸系统所所排出的酸性废水中含有的砷、氟等越来越低，而且随着烟气净化工艺技术的不断进步，水洗流程不断被改造为酸洗流程，废酸越来越少，废酸中的砷、氟和有害重金属离子浓度越来越低，自动反洗表面过滤器应用于烟气净化后的稀硫酸直接过滤。
A：酸洗净化工艺
在硫精砂制酸烟气酸洗净化工艺中，定期从斜板沉降器排出底流，进入自动反洗表面过滤器，过滤后清液被添加于硫酸干吸工段利用，在保证硫酸品质的前提下，不仅增加了硫酸的产量，还实现了废水零排放。
设备在湖南泸溪某公司，##某公司，四川某公司，广东湛江某公司，山东鲁北某公司，辽宁大石桥某公司等近30余家企业均得到成功应用。
在某些酸洗工艺中，净化稀酸除尘降温后被用于烟气净化，云南漾濞某公司，河南某公司即为此例。
B：水洗改酸洗工艺
有些硫精砂制酸厂家，在原有水洗工艺条件下，没有增加电除尘设备，也不用增加斜板沉降器，文氏管和泡沫塔之后的烟气净化稀酸经脱吸塔后脱出二氧化硫后，直接进入自动反洗表面过滤器，在此实现固液分离，过滤后清液经板式换热后降温，清液返回烟气净化系统。
甘肃某公司、陕西某公司应用自动反洗表面过滤器实现固液分离，效果良好，系统运行稳定。
4. 其它工艺液体的净化
4.1稀磷酸的进一步过滤
在磷酸生产工艺中，硫酸与磷矿料浆反应，生成含有磷酸与磷石膏（CaSO4•2H2O）的混合料浆，经转盘（台）过滤机过滤后，得到磷酸清液，但由于矿源中磷品味偏低，磷酸清液通常不纯，在后续工艺中容易结垢堵塞后续设备管道，自动反洗表面过滤器将转盘过滤后的磷酸清液再次过滤，简化了后续繁杂的沉降净化工艺。
4.2磷酸工艺副产品--氟硅酸的净化回收
由于磷矿中广泛含有的氟、硅等元素，在磷酸生产的数个工艺段，混合于矿源中的氟逐步被“蒸”出，生成氟化氢气体，经水洗后，最终生成氟硅酸，属于磷酸生产中的副产品。通常氟硅酸中含有硅胶物质（mSiO2•nH2O），比重很小，采用沉降方法实现固液分离效果不稳定，含硅胶底流对环境污染严重。自动反洗表面过滤器过滤后，氟硅酸清液中检测不到硅胶物质，全部返回氟硅酸储槽，基本无氟硅酸污水排放。
4.3五氧化二钒生产中钒液净化
在五氧化二钒生产工艺中，酸浸后的钒液中含有二氧化硅物质，需要固液分离工艺去除杂质，得到相对纯净的浸出钒液，是后续工艺（如离子交换）获得纯净的五氧化二钒的基础工艺。
该工艺在湖南某公司均得到了成功应用。
4.4氢氧化钽工艺液净化
江西某冶炼厂，氢氧化钽工艺液体，原采用“压滤→沉降”的处理工艺回收液体中的氢氧化钽物料，但由于氢氧化钽颗粒细小，悬浮物沉降周期长，沉降效果不稳定，沉降后的清液中仍有部分氢氧化钽物料，随清液进入废水处理站流失。为了回收物料，节能增效，选用自动反洗表面过滤器完成压滤后清液的固液分离，半年回收物料的价值，即相当于自动反洗表面过滤器的成本。