引言

熱鍍鋅又稱熱浸鋅，是鋼鐵制品表面防腐的重要手段，在大型輸變電器材、通訊線路、市政照明、家電、汽 車、造 船 等 行 業 中，熱鍍鋅鋼鐵制品應用廣泛。據統計，全世界每年鋅產量約有40%用于熱鍍鋅。熱鍍鋅工藝在生產中產生大量酸性廢水，具有很強的腐蝕性，直接排放會對管道及地下構筑物造成破壞，進入水體會影響水體的pH值，破壞水體自凈能力，嚴重危害周圍環境，為此對酸洗廢水進行無害化處理及回收利用顯得十分必要和緊迫。熱鍍鋅工藝中的酸性廢水主要來自鋼鐵制品酸洗后的漂洗用水，目的是清洗制品表面的殘酸和鐵鹽。富陽某熱鍍鋅企業通過工藝改造，出水水質大大提高，可為其他熱鍍鋅企業廢水處理工藝改造提供借鑒。

1原有廢水處理工藝富陽某熱鍍鋅企業年加工熱鍍鋅20000t，生產廢水主 要 為 漂 洗 廢 水，其中堿洗后漂洗廢水量為100m3/a，酸洗后漂洗廢水量為1450m3/a，其 中435m3回用于堿洗后漂洗池和酸洗池配制溶液，因此進入廢水處理站的廢水量為1115m3/a，以工作日為300d/a計，則廢水產生量為3．7m3/d。企業現有以“收集—沉淀”為主體工藝的廢水處理站，由于處理設施不完善，工藝不合理，處理后的廢水難以全面穩定 達 到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)的三級 標 準，個別指標也不能滿足當地環保要求。廢水及出水水質如表1所示。

2廢水處理工藝改造

2.1工藝改造酸性廢水處理主要是通過中和將廢水pH值調至6～9，同時沉淀水中的鐵及鋅離子，中和劑一般采用生石灰制備后混合，廢水中的Fe2+經中和產生的Fe(OH)2溶 解 度 較 高，不 易 沉 淀。Fe3+產 生 的Fe(OH)3正 好 相 反，其 在 較 低pH值 下 即 可 沉 淀。Fe(OH)3的沉降性能和沉渣脫水性能指標均優于Fe(OH)2，故在中和池曝氣使得Fe2+全 部 轉 化 為Fe3+，與OH－生成較易沉淀的Fe(OH)3，如此不僅提高出水效果，污泥也更易脫水。根據上述設計原則和進、出水水質指標，結合以往同類實際成功的工程經驗，經多方案比較，推薦“二級氧化與二級沉淀”處理工藝。工藝流程見圖1。

廢水經收 集 后，在中和調節池加堿液調節pH值為6．5～8，進行氣力攪拌，使中和調節池內廢水得以充分的均質、均量，并使部分Fe2+氧化成Fe3+。混勻廢水泵入一沉池反應區，在PAC混凝劑與PAM助凝劑的協同作用下進行初級沉淀。沉淀后廢水自流入氧化池曝氣氧化，使廢水中未被去除的Fe2+基本上轉化為Fe3+，消除出水返黃現象。曝氣氧化后廢水泵入二沉 池 反 應 區，加 堿 液 調 節pH值 為9～10，在PAC混凝劑與PAM助凝劑的協同作用下進行二級沉淀。沉淀后出水再自流入回用水池，加酸回調pH值為6～9，其中約30%的清水回用于漂洗工段，其余清水達標接入廠區生活污水管網，最終納入市政污水管網。沉淀池污泥的產生量為2．5t/a，含水率約為70%，經脫水后作為危險固廢委托有資質的危廢處理單位進行妥善處置，濾液仍返回處理系統。

2.2工藝特點在調節池內 先 初 級 調 節pH值，并 在 池 內 設 置氣力攪拌系統，不但降低了中和調節池大面積的防腐要求，而且克服了一般機械攪拌面積小、供氧量不足等缺點;根據Fe2+的化學性質，控制最佳pH值氧化條件，提高Fe2+氧化成Fe3+的反應速度，以減少Fe(OH)2污泥生成量，提高污泥脫水性能;為 加 速沉淀，投加PAC和PAM可解決Fe(OH)3不易沉淀的問題，從而縮短沉淀時間，減少土建投資［4］;所有沉淀池均選用豎流式結構，不但降低了工程投資，而且克服了斜管沉淀池易堵塞、易老化等缺點;適當考慮操作上的自動化，凡涉及pH值控制處均配置pH自控裝置，便于操作，節省投藥量。

3主要構筑物及設計參數

3.1組合池1地下磚混結構，由現有池體改造而成，包括中和池、調節池、氧化池、回用水池。中和池有效容積為5．6m3，內設pH值控制器一套，穿孔管曝氣系統一組;調節池有效容積為28．7m3，內設耐腐蝕液位計一套，穿孔管曝氣系統二組;氧化池有效容積為11．3m3，內設耐腐蝕液位計一套，穿孔管曝氣系統一組;回用水池有效容積為11．3m3，內設pH值控制器一套，耐腐蝕液位計一套，穿孔管曝氣系統一組。

3.2組合池2地上鋼制防腐結構，由現有池體改造而成，基本尺寸為4．0m×2．3m×3．0m，包 括 一 沉 池、二 沉池。其中一 沉 池 為 豎 流 式 結 構，表 面 負 荷 為0．33m3/(m2·h) ，一沉池前設反應池，反應池內設穿孔管曝氣系統一組;二沉池為豎流式結構，表面負荷為0．33m3/(m2·h) ，二沉池前設反應池，反應池內設pH控制器一套，穿孔管曝氣系統一組。

3.3加藥系統PAC加藥箱，塑料材質，總容積為0．5m3，配套WB－100型機械攪拌裝置;PAM加藥箱，塑料材質，總容積為0．5m3，配套WB－100型機械攪拌裝置;堿液加藥箱，塑料材質，總容積為0．5m3，配套WB－100型機械攪拌裝置，配套ADL70投藥泵;HCl加藥箱，塑料材質，總容積為0．5m3，配套ADL55投藥泵。

3.4污泥脫水系統污泥機械脫水利用現有設備:XMYZ20/630－UB型壓濾機，濾室總容量為250L;隔膜泵，流量為8．0m3/h，壓力為0．6MPa;W－0．67/7空壓機，Q=0．67m3/min，P=0．8MPa。3.5規范排放口地下磚混結構，新建，尺寸為1．5m×0．76m×0．8m。

4經濟技術指標新工藝在原有基礎上進行改造，節省了土建費用，土建費用為0．3萬元，設備材料費用為6．11萬元，其他費用(含管理、調試、稅金等)為1．33萬元，工程總造價為7．74萬元。運行效果見表3，工程運行費用見表4。運行成本有所增加，廢水處理成本提高到3．423元/m3，主要是改造工藝中使用藥劑，增加了成本。該 工 藝 改 造 完 成 后，可減少廢水直排量334m3/a，處理后削減COD排放量約0．3t，SS約0．06t，環境效益和社會效益顯著。因廢水處理后回用可減少工業用 水 量334m3/a，按 工 業 水 價 為3．1元/m3計，共折合約1035元，再加上因回用水節省的工業廢水處理費用約4268元，因此每年為企業節省成本約5300元。

5結論富陽某熱鍍鋅企業廢水處理采用二級氧化+二級沉淀處理 工 藝，出 水 水 質 達 到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)的三級標準，總鋅達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級標準，總鐵達到《污水排入城市下水道水質標準》最高允許濃度。該工藝改造完成后，減少了廢水直排量，實現了主要水污染物排放總量的削減，廢水再生回用為企業節省了運行成本，取得了良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

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