重金屬廢水回用減排在金屬表面處理劑工廠中應用的研究

王 婕

（漢高化學技術（上海）有限公司 上海 201507）

1 研究背景

重金屬廢水，由于其對自然環(huán)境危害大，國內外普遍十分重視此類廢水的處理，采取將有毒化為無毒、將有害轉化為無害，并且回收其中的貴重金屬，將廢水循環(huán)使用等措施，消除和減少重金屬的排放量。

本項目的重金屬廢水來自金屬表面處理劑裝置設備清洗排水、實驗室排水及酸霧洗滌塔排水。這些廢水中的第一類污染物主要有六價鉻、總鉻、總鎳、總鈷、總釩，需要分別單獨收集處理。

2 重金屬廢水回收處理工程設計

含第一類污染物重金屬廢水預處理方案為還原、中和沉淀：首先在廢水中加入還原劑硫酸亞鐵FeSO4，重金屬離子與Fe2+反應由高價還原為低價：

然后加入堿液調節(jié)廢水pH值8.5～9.5，廢水中重金屬離子形成難溶的氫氧化物沉淀：Mn++n OH-Fe(OH）n

最后加入絮凝劑PAM以加快氫氧化物沉降速度并使沉降更加徹底，經(jīng)分離后廢水中第一類污染物絕大部分被除去，出水濃度達到排放標準要求。

采用沉淀法處理含金屬離子廢水，其出水濃度與進水濃度無關，只要控制廢水pH值在適當?shù)姆秶梢允箯U水中金屬離子殘存濃度到達很低范圍，滿足出水達標要求。該法在重金屬廢水處理中常用方法之一，運行效果穩(wěn)定可靠。

項目含第一類污染物廢水經(jīng)單獨預處理后與其他有機廢水混合后的混合廢水（包括經(jīng)隔油處理后的含油廢水），混合廢水廠內預處理采用絮凝沉淀工藝進行適當處理，達到納管標準要求。

3 重金屬廢水回用減排措施

3.1 回用控制原則

在污水處理過程中，既要本著達標處理的原則，又要結合清潔生產(chǎn)做好源頭控制。采用技術創(chuàng)新配合管理措施，加強污染治理及總量控制，減少污染排放及對環(huán)境影響。

3.2 回用減排措施

3.2.1 重金屬清洗水回用

各班次生產(chǎn)前清洗反應釜和產(chǎn)品切換時浸泡反應釜用水，簡稱“洗釜水”和“泡釜水”。洗釜水：由于前處理產(chǎn)品的種類較多且需求量大，根據(jù)每天的生產(chǎn)需求，在不同類別的產(chǎn)品切換前必須清洗反應釜以保證產(chǎn)品潔凈度。以往操作是通常用80kg壓力的水管人工清洗罐壁。因為是頭道清洗，這類洗釜水的重金屬濃度達700mg/L～1000mg/L，每批清洗產(chǎn)生80kg～100kg洗釜水。泡釜水：由于一些產(chǎn)品含不易溶解物料，罐壁會有結塊。直接用清洗水難以沖洗干凈，因此需要靜置浸泡4h～8h使其溶解。因為是整釜浸泡，一次性會產(chǎn)生大量泡釜水約6t，濃度大約250mg/L。

首先以含鎳產(chǎn)品為例，用噸桶分別收集洗釜水和泡釜水，在下個批次前實驗回用，并請質檢部門測試產(chǎn)品參數(shù)。確認對產(chǎn)品質量無影響后，再次回用。經(jīng)多次實驗認證，每批洗釜水可持續(xù)循環(huán)使用，泡釜水可循環(huán)使用7～8次。同樣實驗應用在其他重金屬工藝。在確定了循環(huán)使用可行性后，我們對每種重金屬廢水準備多個噸桶盛放，設立專門區(qū)域分類存放，建立臺賬記錄和回收標準流程。幾個月來，洗釜水回收率達100%，泡釜水回收率也到65%。各類重金屬污水在達標前提下排放量有明顯下降，同時減少新鮮用水量。

3.2.2 清洗設備改進

除了采用傳統(tǒng)工藝，工廠也在考慮技術改進來減少清洗反應釜的用水量，以減少重金屬廢水的排放。

以往使用的清洗工藝是用80kg左右的水管對釜內進行清洗。但是由于人工操作時存在距離和視線上的限制，需要反復清洗。經(jīng)過技術人員的探索，工廠改用釜內200kg高壓清洗噴頭，這類噴頭設有多個噴水孔。優(yōu)點在于高壓清洗全覆蓋，不但節(jié)約了用水量，減少了洗滌次數(shù)，而且工人的勞動強度也有效降低。

3.3 重金屬廢水回收減排經(jīng)濟效益

重金屬廢水回收減排，優(yōu)點在于減少了重金屬的產(chǎn)生排放，同時減少了新鮮用水量。考慮含釩廢水產(chǎn)生量非常少約每年10t左右，在此初步估算按照每月回用201t含鎳廢水和245t含鉻廢水，每月重金屬廢水約回用446t，全年回用超過5000t，這也意味著減少了5000t新鮮水使用。目前工廠廢水預處理后排至化工區(qū)內污水處理廠。按20元/m3收取處理費，全年減少污水處理費10萬元。同時，工業(yè)用水1.3元/m3，每年節(jié)省6000元。同時在社會效益和環(huán)保效益上，減少了重金屬排放超標的風險。

4 結語

4.1 我國水資源嚴重缺乏的國家，重金屬廢水回用減排作為循環(huán)經(jīng)濟的模式，是解決重金屬污染減排的重要途徑之一。

4.2 重金屬廢水回用減排項目不僅在技術上可行，而且產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益和廣泛的社會效益、環(huán)境效益。

4.3 利用系統(tǒng)的技術手段和管理手段對重金屬廢水從產(chǎn)生來源，處理手段，排放標準，測試技術等全面的進行分析，積累數(shù)據(jù)，進行系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析，是解決重金屬廢水減排的重要數(shù)據(jù)和理論基礎。

[1]趙寶江,李江,王麗萍.污水處理廠節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑分析.實用技術,2010.

[2]張建國,羅凱.膜技術在處理重金屬廢水中的應用[J].礦業(yè)工程,2004(05）.

[3]劉有才,鐘宏,劉洪萍.重金屬廢水處理技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].廣東化工,2005(04）.