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(yán)重污染。目前，針對冶金行業(yè)中的飛鼠主要采用化學(xué)法進行處理，但是其對應(yīng)的處理效果不佳，導(dǎo)致所排放出的廢水中的鎘、鋅、砷以及鉛等重金屬含量超標(biāo)且廢水的pH值超標(biāo)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)用研究可知，導(dǎo)致電絮凝工藝無法廣泛、高效應(yīng)用于對廢水處理的根本原因是無法從根本上突破反應(yīng)器的泄露、結(jié)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(jié)如下：

1）ETIG電絮凝工藝解決了國內(nèi)反應(yīng)器結(jié)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(yīng)器工作時產(chǎn)生的氣體。

3）ETIG電絮凝工藝可無需對反應(yīng)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(yīng)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(xué)工藝進行處理，具體操作方式為在廢水中添加化學(xué)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(yīng)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(dǎo)致所添加藥劑的用量、時間以及反應(yīng)時間無法精確控制，導(dǎo)致采用化學(xué)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(jié)果。

表1 冶煉廠廢水監(jiān)測結(jié)果

如表1所示，廢水中鎘的平均排放濃度為254.71μg/L，而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(xué)法對廢水進行處理需繳納一定的排污費。經(jīng)核算，按照當(dāng)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(dāng)前采用化學(xué)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(shè)備對廢水進行處理，該設(shè)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(dǎo)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(dǎo)致ETIG電絮凝反應(yīng)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(yīng)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(yīng)器中；經(jīng)電絮凝反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(jié)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(dāng)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(xué)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。