实验使用的主要试剂有：硫酸等。实验使用的主要仪器有：DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、755B紫外可见分光光度计、JEl002电子天平、217型氟离子选择电积、温度计等。
1．4 实验方法
实验设计如下：①正交实验，氟离子、氯离子去除实验设计3因素(酸度、时间、温度)5水平正交表进行实验，分析正交实验结果确定氟离子、氯离子去除的影响因素；②单因素实验，根据正交实验的结果，进行单因素实验。
表3中，Ki(i=1、2、3、4、5)分别表示各因素(酸度、时间、温度)每一个水平的平均值，R为极差。
由表3正交实验结果及极差R值可知，影响氯离将反应时间控制在150min条件下，进行反应温度对氟离子去除效果影响实验，由图2可知，不同酸度条件下污酸废水中氟离子的去除率随着温度的提高逐渐升高，但提高均不明显，在硫酸酸度从200g／L到600g／L条件下，从100℃到132℃去除率提高仅7．6％～13．5％，提高不明显，主要是因为氟离子和氯离子在污酸废水中以氢氟酸、盐酸混合形式存在，沸点在100～120。C，而实验控制的5个温度条
金川集团股份有限公司（以下简称金川公
硫化后压滤液进入中和工序，进入一段中和反应罐。同时在石灰配置槽内配置质量分数为１０％～１２％的石灰浆液，通过石灰输送泵送入一段中和反应罐进行逐级反应。并在一段中二级、四级反应罐进行ｐＨ值监测，经过四级中和反应的一段中和液通过自流进入一段浓密机进行固液分离。一段浓密机上清液自流进一段浓密清液罐，底部稠液通过底流输送泵输送至一段压滤机，进行渣水分离，滤液进入压滤清液储罐。
来自一段浓密清液罐和压滤清液储罐的水进入二段中和反应罐。同时加入石灰乳进行二段中和反应，并在二段中二级、四级反应罐进行ｐＨ值监测。经过反应的二段中和液通过自流进入二段浓密机进行固液分离，清液自流进中和二段浓密清液罐，底部稠液通过底流输送泵送至二段压滤机，进行渣水分离。来自压滤清液储罐和二段浓密清液罐的达标清水可在系统内进行回用。
１.３.３ 主要工艺指标
设计正常处理水量２００ｍ３／ｄ，处理后达标水送制酸系统净化工序回收利用。
主要工艺指标为：
酸水处理量／（ｍ３?ｄ-１）２００
酸水温度／℃≤５０
酸水质量浓度，％≤１０
一段中和后ｐＨ值４～５
二段中和后ｐＨ值８～１０
浓密机底排含固量（ｗ），％１５～２５
滤渣含固量（ｗ），％４５～５０
２、闲置设备改造
该项目中和工序利旧，改造厂房内一套粗粒合金加压浸出系统，设备已闲置多年。在充分论证工艺可行、现有闲置设备可恢复的基础上，重新配置工艺管道，对泵及搅拌装置进行填平补齐，达到酸性水处理要求，同时大大降低项目投资。此次改造共利旧设备２３台，新增泵类设备１４台、搅拌设备２台、管道２７００ｍ、阀门６０件及电气仪表设备２９台。改造所用设备见表１。
司）现有２５２０ｋｔ／ａ镍、铜冶炼烟气制酸能力，硫酸生产净化工序会产生大量的酸性废水，通过不断技改减排和综合治理，目前已经初步实现了源头控制，分质规范排放、分级处理、集中回用的目标，使制酸酸水排放已缩减至２２～３０ｍ３／ｈ，这部分酸性废水需要经过处理以达到国家排放标准。
１、工艺方案
１．１ 流程简述
金川公司酸性废水采用硫化钠除铜、ＥＸ２０００除砷工艺进行初步处理后，再利用石灰中和法对硫化后酸性水进行中和处理，中和后废水送至公司水处理厂进一步处理。
铜冶炼系统酸性废水处理系统是在充分利用公司内部闲置设备和厂房基础上，采用石灰-铁盐法处理工艺，主要流程分为硫化工序、中和工序两部分。
硫化工序将制酸系统净化除尘、除铅后的酸性水加Ｎａ２Ｓ反应，通过硫离子与重金属的高效沉淀机理，除去酸水中的重金属和砷，反应生成的沉淀通过板框压滤机压滤为干渣，清液进入中和工序继续处理。同时设置Ｈ２Ｓ吸收塔和脱气装置，可将反应产生Ｈ２Ｓ气体进行吸收后达标排放。
中和工序使用浆化后的氧化钙溶液与硫化后的酸性水分别进行一段中和与二段中和，两段中和液分别进入一、二段浓密机并投加絮凝剂，浓密后底流液通过底流输送泵进入压滤机压滤除渣，浓密与压滤的清液可作为中水回用。
１．２ 反应原理
石灰-铁盐法是通过调节ｐＨ值来控制反应程度，通入一定量的Ｃａ（ＯＨ）２溶液将酸性废水中和，再在碱性条件下沉淀砷、氟、锌、铁、镍、铅等微量有害元素，同时加入硫酸亚铁、絮凝剂等净水剂进行混凝沉淀，终使废水达到排放要求。
件均在该范围内，故对去除率提高影响不明显。在相同温度条件下，硫酸酸度200g／L时氟离子的去除率与硫酸酸度300—600g／L时氟氯子去除率差距较大，主要是因为酸度较低时，水的饱和蒸气压远大于HF、HCI，不利
将反应温度控制在132℃条件下，进行反应时间对氯离子去除效果影响实验，由图3可知，在不同酸度条件下时间对氯离子去除效率影响规律与氟离子基本一致，随着反应时间的增加和硫酸浓度的升高而升高，并且硫酸浓度越低，反应时间对去除率的影响越大。当硫酸浓度为200～300g／L时，氯离子去除率随时间增长稳步提高，时间越长去除率提高越多；当硫酸浓度为400g／L时，前90min氯离子去除率随时间增长提高较快，90min后除率随时间增长提高缓慢；当硫酸浓度大于500g／L时，前60min氯离子去除率随时间增长迅速提高，60min后去除率随时间增长提高缓慢，说明硫酸浓度较低时需要经过电离反应逐步生成HCl气体，随着硫酸浓度提高，硫酸带入的少了氢离子直接与部分氯离子发生反应生成HCl气体，没有完成反应的需要再经过电离反应逐步生成HCl气体，当硫酸浓度较高时，硫酸带人的大量氢离子直接快速的与氯离子发生反应生成HCI气体。当硫酸浓度为600g／L时，反应时间从30min到60min，氯离子的去除率显著增加，到60min时，氯离子浓度由7640mg／L降低到404．92mg／L，去除率达94．7％，时间由120min，去除率达99．1％，120～150min氯离子去除率基本一致，说明在硫酸浓度为600g／L，反应时间120min时反应基本完成。
2．2．4 反应温度对氯离子去除效果影响
将反应时间控制在150min条件下，进行反应温度对氯离子去除效果影响实验，由图4可知，不同酸度条件下污酸废水中氯离子的去除率随着温度的提高逐渐升高，但提高均不明显，当硫酸酸度从200g／L到600g／L条件下，从100℃到132℃去除率提高仅6．8％一14．5％，主要是因为HF与HCl在污酸废水中以氢氟酸存在，氢氟酸沸点在100—120℃，而5个温度条件均在该范围内，故对去除率提高影响不明显。在相同温度条件下，硫酸酸度300—600g／L的去除率基本在80％以上，硫酸酸度200g／L时，去除率在45％以下，相差明显，这主要是因为在酸度较低时，需要经过电离反应逐步生成HCl气体，当硫酸浓度较高时，硫酸带入的大量氢离子直接快速的与氯离子发生反应生成HCl气体。
于HF、HCI的产生气体，当硫酸酸度大于300g／L后，HF的饱和蒸气压大于水，容易产生HF气体，去除效率明显提高。子去除效果的因素大小顺序为：时间>酸度>温度；氯离子去除的佳水平组合为：硫酸浓度600g／L，时间150min，温度100℃。
2．2 单因素实验结果
2．2．1 反应时间对氟离子去除效果影响
将反应温度控制在132℃条件下，进行反应时间对氟离子去除效果影响实验，由图1可知，在不同酸度条件下氟离子去除率随着反应时间的增加而升高，相同时间下硫酸浓度越高氟离子的去除率越高，并且硫酸浓度越低，反应时间对去除率的影响越大，这是因为硫酸浓度高、反应时间长有利于氟离子反应生成HF气体，当酸度低时，就需要更长的反应时间，从而有利于氟离子的去除。当硫酸浓度为200～300g／L时，氟离子去除率随时间增长稳步提高；当硫酸浓度为400—600g／L时，前60min氟离子去除率随时间增长迅速提高，60min后除率随时间增长提高缓慢，整体呈现抛物线走势，说明硫酸浓度较低时需要经过电离反应逐步生成HF气体，当硫酸浓度较高时，硫酸带人的大量氢离子直接快速的与氟离子发生反应生成HF气体。当硫酸浓度为600g／L时，反应时间从30min到60min，氟离子的去除率显著增加，到60min时，氟离子浓度由6880mg／L降低为22mg／L，去除率达到99．7％，较30min时氟离子的去除率提高了70．4％，时间由90min增加到150min，氟离子去除率基本一致，与60min去除率基本处于同一水平，说明在硫酸浓度为600g／L，反应时间60min时反应基本完成。
实验方法如下：取污酸废水1000mL，添加一定量的浓硫酸，分别将污酸废水硫酸浓度调至200g／L、300g／L、400g／L、500g／L、600g／L，倒人2000mL烧杯中，利用DF一101S集热式恒温加热磁力搅拌器加热并搅拌，到达设定温度100％、108℃、116℃、124℃、132℃时开始计，实验时间为30min，60min，90min，120min，150min，时间到后，停止加热，待冷却后测量体积，取样检测废水中氟离子浓度、氯离子浓度，并将检测结果浓度折算为1000mL时的浓度。
2、结果与分析
2．1 正交实验结果
2．1．1 氟离子去除正交实验
分别取1000mL污酸废水置于2000mL烧杯中，根据正交实验表组合不同的酸度、时间、温度进行3因素5水平正交实验，得出实验结果见表2。