ETIG電絮凝工藝處理冶煉廢水的試驗研究

劉鵬浩

（長治市生態(tài)環(huán)境局襄垣縣分局，山西 長治 046200）

某煉鋼廠作為對鋼鐵進行鍛造的工廠，在生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能鋼鐵的同時還伴隨著大量廢水、廢棄的排放。若對所排放出的廢水、廢棄不進行處理或者處理效果不佳會造成環(huán)境的嚴重污染。目前，針對冶金行業(yè)中的飛鼠主要采用化學法進行處理，但是其對應的處理效果不佳，導致所排放出的廢水中的鎘、鋅、砷以及鉛等重金屬含量超標且廢水的pH值超標，從而對周圍生態(tài)環(huán)境破壞[1]。為此，本文將重點研究ETIG電絮凝工藝在冶煉廢水的應用效果

1 ETIG電絮凝工藝概述

電絮凝工藝已經(jīng)有近百年的歷史，而且在國內(nèi)已經(jīng)使用近40 a的時間。但是，電絮凝工藝從應用開始始終無法取得較大的進展，每天可處理廢水的量最高才幾十噸。經(jīng)對實踐應用研究可知，導致電絮凝工藝無法廣泛、高效應用于對廢水處理的根本原因是無法從根本上突破反應器的泄露、結垢以及電極腐蝕的問題。值得一提的是，美國推出的ETIG電絮凝工藝已經(jīng)克服了國內(nèi)電絮凝工藝存在的問題，其特點可總結如下：

1）ETIG電絮凝工藝解決了國內(nèi)反應器結垢、電極腐蝕以及泄露的問題。

2）ETIG電絮凝工藝可將有效消除反應器工作時產(chǎn)生的氣體。

3）ETIG電絮凝工藝可無需對反應器進行酸清洗，從而避免對周圍環(huán)境造成二次污染。

4）ETIG電絮凝工藝可根據(jù)實際需求無線增大產(chǎn)量，解決國內(nèi)電絮凝工藝產(chǎn)量小無法工業(yè)化的問題[2]。

目前，ETIG電絮凝工藝已經(jīng)成功并高效應用于美國、墨西哥各大中小型冶金行業(yè)企業(yè)中，并取得理想的廢水處理效果。

2 ETIG電絮凝工藝的試驗研究

目前，某冶煉廠的廢水處理工藝主要采用化學工藝進行處理，具體操作方式為在廢水中添加化學藥劑對其中的重金屬進行沉淀、絮凝。從理論上將該廢水處理方法可有效去除廢水中的重金屬；但在實際應用中由于廢水的水質(zhì)不穩(wěn)定、重金屬的含量不穩(wěn)定導致所添加藥劑的用量、時間以及反應時間無法精確控制，導致采用化學法對廢水的處理效果不佳，同時造成對周圍生態(tài)環(huán)境的破壞[3]。

2.1 冶鋼廠廢水處理現(xiàn)狀

經(jīng)對某冶煉廠排放出廢水近一個月的監(jiān)測，主要對廢水中鎘、砷的含量和pH值進行監(jiān)測，換算出平均值并得出如表1所示的監(jiān)測結果。

表1 冶煉廠廢水監(jiān)測結果

如表1所示，廢水中鎘的平均排放濃度為254.71μg/L，而相關標準規(guī)定鎘的平均排放濃度不得超過0.1 mg/L；廢水的平均pH值為10.45，原超過標準所規(guī)定的的pH值控制在7～9的范圍；按照冶鋼廠目前的生產(chǎn)狀態(tài)，若一直采用化學法對廢水進行處理需繳納一定的排污費。經(jīng)核算，按照當前生產(chǎn)狀態(tài)每月需繳納排污費用588136.18元，累計每年需繳納費用700萬元。

總的分析，當前采用化學法對廢水進行處理不僅達不到理想的處理效果，對周圍環(huán)境造成污染；而且，企業(yè)還需交納每年超過700萬元的排污費，大大增加了企業(yè)的開銷[4]。

2.2 ETIG電絮凝工藝的實施

針對本工程采用ETIG電絮凝處理設備對廢水進行處理，該設備對廢水的處理能力為9.6 L/min。同時，對處理后的水采用原子吸收分光光度計、電導儀、pH計等儀器對處理效果進行驗證。該ETIG電絮凝廢水處理公司流程如圖1所示。

圖1 ETIG電絮凝廢水處理工藝流程

從圖1得知，原水池的原水中含有一定的漂浮物能容易導致ETIG電絮凝反應系統(tǒng)管道的阻塞，因此為在pH值調(diào)節(jié)池前附加篩網(wǎng)；pH調(diào)節(jié)池的主要功能是將原水的pH值控制在6.5～7.5之間；在實際反應中，經(jīng)pH調(diào)節(jié)后的原水在水泵的作用下以2800 L/min的速度進入電絮凝反應器中；經(jīng)電絮凝反應系統(tǒng)處理后水進入添加絮凝劑的除泡池中；經(jīng)除泡后的水經(jīng)測量達到循環(huán)排放標準后排放，并回收利用，沉淀的污泥進行另行處理[5]。

2.3 ETIG電絮凝工藝廢水處理效果評估

采用ETIG電絮凝工藝對冶煉廠的廢水進行處理，為對處理效果進行評估，分別對原水和處理后水中的pH值以及各類重金屬的總量進行監(jiān)測，并得出如表2所示的結果。

表2 ETIG電絮凝廢水處理工藝的效果

從表2得知，經(jīng)處理后，pH值達到標準要求；Pb、Zn以及As的總量已經(jīng)降為0，Cd的總量降低為0.038 kg。

同時，通過在實踐中應用發(fā)現(xiàn)ETIG電絮凝工藝對廢水進行處理后，可對重金屬進行回收。

1）經(jīng)處理后，水中的鉛的質(zhì)量濃度僅為0.019 mg/L；處理前鉛的質(zhì)量濃度為6.79 mg/L，去除率為99.2%。每天可回收鉛68 kg。

2）經(jīng)處理后，水中的鋅的質(zhì)量濃度僅為0；處理前鉛的濃度為169.13 mg/L，去除率為99.9%。每天可回收鉛1705 kg，可創(chuàng)造4.77萬元的收益。

3）經(jīng)處理后，水中的鎘的質(zhì)量濃度僅為0.018 mg/L；處理前鉛的濃度為2.23 mg/L，去除率為99.2%。

4）經(jīng)處理后，水中的砷的質(zhì)量濃度僅為0.011 mg/L；處理前鉛的質(zhì)量濃度為0.54 mg/L，去除率為97.48%。

3 結語

冶煉廠在實際生產(chǎn)中會排放出一定的廢水，若對廢水處理不當容易對周圍環(huán)境造成污染，甚至對周圍生態(tài)環(huán)境破壞。為解決傳統(tǒng)化學法對冶鋼廠廢水處理效果不佳的問題，本文引入ETIG電絮凝工藝，經(jīng)實踐表明：基于ETIG電絮凝處理工藝可對廢水中的鉛、鎘、砷以及鋅重金屬進行有效處理，并達到國家相關標準規(guī)定的要求。