高濃度泥漿法在鉛鋅聯合冶煉廢水處理中的應用實踐

2014-12-09 02:42:08彭偉剛周永輝

科技創新與應用 2014年34期

彭偉剛　周永輝

摘要：簡單介紹了江銅鉛鋅金屬有限公司鉛鋅聯合冶煉廢水處理工藝，原有的廢水處理工藝在廢水中重金屬含量小的情況下，存在著生成的沉淀顆粒細小、濃度低、澄清過程緩慢、沉淀難以沉降等問題，導致排放水達標不穩定；針對這些問題，對原處理工藝進行高濃度泥漿工藝的改造，提高了污泥濃度、適量減小了絮凝劑的投加量、改善了污泥沉降濃縮效果，使廢水的排放穩定達到《鉛、鋅工業污染物排放標準》（GB 25466-2010）的限值。

關鍵詞：鉛鋅冶煉；廢水處理；高濃度泥漿技術；達標排放

引言

近年來國家的環保力度不斷的加大，鉛鋅冶煉行業廢水排放標準不斷提高，尤其是2010年《鉛、鋅工業污染物排放標準》（GB 25466一2010）[1]的正式發布和實施，對排放水水質要求更加嚴格，因此鉛鋅冶煉行業廢水的綜合治理是企業可持續發展的迫切要求。而鉛鋅冶煉的廢水中的Pb2+、Zn2+、Cu2+、As3+、Cd2+、Hg等重金屬離子又是最難處理的[2]，如果未達標排放對環境造成嚴重后果。

江銅鉛鋅金屬有限公司硫酸分廠負責了全公司鉛鋅冶煉廢水及煙氣制酸產生的廢酸的水處理，廢水主要采用了傳統的石灰乳中和處理工藝。2014年4月公司大修后送至廢水處理的各種廢水中的重金屬含量有了很大的降低，導致原有廢水處理系統存在澄清過程緩慢、沉淀難以沉降等問題，廢水排放達標不穩定。5月對廢水處理系統實施技術改造，采用高濃度泥漿法（HDS）治理廢水，實現了污水穩定達標排放。

1 鉛鋅冶煉廢水處理工藝

1.1 廢水工序處理的廢液及組成

江銅鉛鋅公司的廢水處理的各種廢水主要包括鉛鋅冶煉產生的各種廢水、煙氣制酸產生的污酸經過先硫化再石膏后的石膏濾液、公司初期雨水收集處產生的污泥，其廢水的主要成分組成為：F-：10～300mg/L，As：0.9～10mg/L，Zn：150～1500mg/L，其中酸度及其他重金屬含量均較低。

1.2 廢水工序處理工藝

江銅鉛鋅公司的廢水處理采用比較成熟的石灰乳中和-鐵鹽的傳統處理工藝。

廢水處理主要包括一、二兩個系列，其中其中一系列分為2段中和處理。

含有的Pb2+、Zn2+、Cu2+、As3+、Cd2+、F-等離子的鉛鋅冶煉廢水與石膏濾液用泵輸送至一級中和反應槽槽內，加入消石灰進行中和反應，并根據Fe/As≥10的標準添加適量的FeSO4，控制一級反應槽出口PH=7，然后進入三聯氧化槽進行曝氣氧化，二次中和控制在PH=9～10，使廢水與石膏濾液中的Zn2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等形成氫氧化物來沉淀下來，氟和砷則以CaF2和Ca3（AsO4）2的形式沉淀下來，再添加PAM絮凝，在一系列一段濃密機進行固液分離，底泥通過泵送至壓濾機過濾，中和渣送渣場堆放；清液溢流至二段中和進行處理，添加消石灰調整二段中和PH=10～11，將廢水中未去除干凈的Cd2+繼續脫除，二段濃密機底泥用泵輸送至一系列2#反應槽，上清液直接排放。

公司利用生物藥劑法處理初期雨水池的排放水，產生的污泥輸送至中和二系列進行簡單的沉降后直接排放，底泥用泵輸送至一系列2#反應槽。

該污水處理系統投產初期運行正常，隨著2014年4月公司大修后送至廢水處理的各種廢水中的重金屬含量有了很大的降低，逐漸暴露出以下問題：

（1）廢水中重金屬含量的極大降低，導致廢水處理系統產生的沉淀顆粒細小、沉淀顆粒大小在加了大量PAM后仍很難長大、澄清過程緩慢、沉淀難以沉降，排放水達標不穩定等問題。

（2）運行費用較高，操作環境惡劣。

2 廢水處理工藝高濃度泥漿法改造

2.1 改造的工藝選擇

針對暴露出來的問題，通過對現有工藝的分析，最終在現有的工藝采用高濃度泥漿法進行改造，節省投資。

改造主要是對原有的中和二系列濃密機5m3*h-1的底泥輸送泵出口管道改造，原有的中和二系列濃密機底泥主要輸送至一系列一段2#反應槽，其為間歇性運行。將其管道改至去中和一系列、二系列1#反應槽，并用閥門控制去兩個系列的量，既增加了一系列與二系列的沉淀顆粒粒徑和污泥密度，又保證了二系列的底泥回流；提高了中和廢水沉降性能，提高處理污泥的固含量，改造后排放水達標率保持在99%以上。

2.2 改造的工藝特點

高濃度泥漿法與傳統的廢水中和-鐵鹽處理工藝不同，其在傳統處理工藝的基礎上融入了晶種循環處理技術，即底泥回流系統[3]。與傳統的處理工藝相比，高濃度泥漿法有以下特點：

（1）由于增加了中和反應槽沉淀的濃度，及加入了沉淀生長的晶種，沉降顆粒大，加快了沉降和分離的速度，保證了排放水的穩定達標。

（2）高濃度泥漿法可減少消石灰的利用，處理相同體積量廢水水可減少消耗消石灰5%～8%[4]。

（3）是在原有的廢水水處理基礎上，將常規廢水處理工藝改造為高濃度泥漿法，并且技術改造簡單[5]，改造投資小。

（4）高濃度泥漿法可以大大減緩水處理設備和管道的結垢。改造前的水處理系統基本一個季度就要一次，改造成高濃度泥漿法后至今已有半年多，設備結垢不明顯；可大大節省設備的清垢費用，保證了設備的正常運行。

2.3 改造后的運行情況

改造后的廢水處理系統設備運轉良好，各項排放指標均達到《鉛、鋅工業污染物排放標準》GB 25466-2010的排放指標。

3 結束語

江銅鉛鋅公司硫酸分廠改造后的高濃度泥漿法加電石渣一鐵鹽法污水處理系統已穩定運行半年多。改造后廢水排放可以穩定達到國家規定的排放標準。此項技術值得在有色行業推廣應用。

參考文獻

[1]GB 25466-2010.鉛、鋅工業污染物排放標準[S].環境保護部，國家質量監督檢驗檢疫總局，2010.