introductory

有色金屬冶煉廠(chǎng)污廢水的來(lái)源為設(shè)備冷卻水、沖渣水、煙氣凈化廢水及濕法冶煉過(guò)程排放或泄漏的廢水。其中冷卻水基本未受到污染，沖渣水僅受到輕度污染，而煙氣凈化廢水及濕法冶煉過(guò)程排放的廢水污染較嚴(yán)重，是重點(diǎn)治理對(duì)象。有色金屬冶煉廠(chǎng)的污廢水主要包括以下幾種：

1）爐窯設(shè)備冷卻水：它是冷卻冶煉爐窯等設(shè)備而產(chǎn)生的，排放量大，約占總量的40%。

2）煙氣凈化廢水：它是冶煉、制酸等煙氣進(jìn)行洗滌所產(chǎn)生的，排放量大，含有酸、堿及大量重金屬離子和非金屬化合物。

3）沖渣水：它是對(duì)火法冶煉中產(chǎn)生的熔融態(tài)爐渣進(jìn)行水淬冷卻時(shí)產(chǎn)生的，其中含有爐渣微粒及少量重金屬離子等。

4）沖洗廢水：它是對(duì)設(shè)備、地板、濾料等進(jìn)行沖洗所產(chǎn)生的廢水，還包括濕法冶煉過(guò)程中因泄漏而產(chǎn)生的廢液，此類(lèi)廢水含重金屬和酸。筆者對(duì)北方某鉛鋅冶煉廠(chǎng)排放的污廢水進(jìn)行了調(diào)查和分析，確定了污廢水處理技術(shù)路線(xiàn)，為有色金屬冶煉廠(chǎng)污廢水處理的工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

1工程簡(jiǎn)介與污廢水水質(zhì)

北方某鉛鋅冶煉廠(chǎng)生產(chǎn)污水水量為1523m3/d（其中冶煉污水水量為1427m3/d，硫酸污水水量為96m3/d），生產(chǎn)廢水水量為1741m3/d?？紤]到水量的波動(dòng)系數(shù)，確定設(shè)計(jì)污水處理站的處理能力為1600m3/d，其中冶煉污水為1500m3/d，硫酸污水為100m3/d；生產(chǎn)廢水處理能力按1800m3/d來(lái)設(shè)計(jì)。冶煉污水水質(zhì)見(jiàn)表1（pH值為3～4.5）。生產(chǎn)廢水主要來(lái)自設(shè)備冷卻排水，溫度有所升高，鈣離子質(zhì)量濃度較高，還含有懸浮物。

2處理后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)處理的出水要求全部回用于冷卻循環(huán)補(bǔ)充水、冶煉用水、制酸用水及道路綠化，出水水質(zhì)執(zhí)行GB25466—2010《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，具體見(jiàn)表3（pH值為6～9）。

3污廢水處理工藝

該工程包括硫酸污水、冶煉污水和生產(chǎn)廢水3部分，分別采用不同的工藝來(lái)處理。硫酸污水經(jīng)污酸管道自流進(jìn)入污酸調(diào)節(jié)池，再通過(guò)提升泵揚(yáng)送至一級(jí)反應(yīng)槽，加入石灰乳溶液將pH值調(diào)至3.5，在一級(jí)反應(yīng)槽反應(yīng)后出水經(jīng)一級(jí)沉淀池將石膏渣分離，一級(jí)沉淀池出水自流至氧化反應(yīng)槽，在氧化反應(yīng)槽中加曝氣頭通入壓縮空氣，同時(shí)投加FeSO4溶液（鐵砷比10∶1）以去除水中的As，出水經(jīng)二級(jí)沉淀池將砷渣分離，二級(jí)沉淀池出水自流至污水調(diào)節(jié)池與冶煉污水一起處理。冶煉污水經(jīng)生產(chǎn)污水管道自流進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池，再通過(guò)提升泵揚(yáng)送至二級(jí)反應(yīng)槽，加入石灰乳溶液將pH值調(diào)至7.5，然后自流進(jìn)入電凝聚槽，同時(shí)向電凝聚槽內(nèi)投加PAC和PAM，再經(jīng)自浮槽進(jìn)行渣水分離，去除水中的Cd、Pb、Zn、Cu和剩余的As，自浮槽上清液自流至回用水池回用。生產(chǎn)廢水經(jīng)生產(chǎn)廢水管道自流進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池，再通過(guò)提升泵揚(yáng)送至三級(jí)反應(yīng)槽，同時(shí)向三級(jí)反應(yīng)槽內(nèi)投加PAC，三級(jí)反應(yīng)槽出水自流至三級(jí)沉淀池，經(jīng)三級(jí)沉淀池去除水中的SS，三級(jí)沉淀池出水自流至回用水池回用。硫酸污水一級(jí)沉淀池的底流用底流泵揚(yáng)送至壓濾機(jī)1，經(jīng)壓濾機(jī)1脫水后，干渣為石膏，進(jìn)行填埋處理；二級(jí)沉淀池的底流用底流泵揚(yáng)送至壓濾機(jī)2，經(jīng)壓濾機(jī)2脫水后，干渣為砷渣，送當(dāng)?shù)匚U處置中心處置；自浮槽的浮渣用泵揚(yáng)送至壓濾機(jī)3，經(jīng)壓濾機(jī)3脫水后，干渣為重金屬氫氧化物綜合渣，返回冶煉進(jìn)料系統(tǒng)；生產(chǎn)廢水三級(jí)沉淀池的底流用底流泵揚(yáng)送至壓濾機(jī)4，經(jīng)壓濾機(jī)4脫水后，干渣為懸浮物泥渣，運(yùn)至渣場(chǎng)存放。污廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。污水處理藥劑用量為：PAM用量9kg/d，PAC用量15kg/d，生石灰用量1050kg/d，F(xiàn)eSO4用量280kg/d。污水處理產(chǎn)生渣量為：石膏2465kg/d（含水率70%），砷渣1004kg/d（含水率80%），重金屬氫氧化物綜合渣150kg/d（含水率80%），懸浮物泥渣20kg/d（含水率80%）。

4構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及設(shè)備選型

1）污酸調(diào)節(jié)池：尺寸L×B×H=7m×10m×3.5m，地下式，有效容積約210m3，停留時(shí)間約33h。污酸提升泵選用50FZU-28工程塑料立式自吸泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=20m3/h，H=28m，N=5.5kW（每天工作8h）。

2）污水調(diào)節(jié)池：尺寸L×B×H=15m×10m×3.5m，地下式，有效容積約450m3，停留時(shí)間約3.6h。污水提升泵選用100FZU-35工程塑料立式自吸泵3臺(tái)（2用1備），其性能為Q=65m3/h，H=30m，N=18.5kW。

3）廢水調(diào)節(jié)池：尺寸L×B×H=10m×10m×3.5m，地下式，有效容積約300m3，停留時(shí)間約7.2h。污水提升泵選用80FZU-32工程塑料立式自吸泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=45m3/h，H=30m，N=11kW。

4）中間水池：尺寸L×B×H=10m×10m×3.5m，地下式，有效容積約300m3，停留時(shí)間約1.8h。回水泵選用100LB-36.4×2型立式長(zhǎng)軸泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=75m3/h，H=75m，N=30kW。

5）回用水池：尺寸L×B×H=10m×10m×3.5m，地下式，有效容積約300m3，停留時(shí)間約3.6h?；厮眠x用100LB-36.4×2型立式長(zhǎng)軸泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=85m3/h，H=70m，N=30kW。

6）一級(jí)反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=2.5m×2.5m×3.5m，地上式，有效容積約18m3，選用XFJ-1700型反應(yīng)攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為1700mm，N=0.8kW。污酸水力停留時(shí)間約0.9h。

7）二級(jí)反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=5m×5m×3.5m，地上式，有效容積約75m3，選用XFJ-3580型反應(yīng)攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為3580mm，N=0.8kW。污水水力停留時(shí)間約0.65h。

8）三級(jí)反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=5m×4m×3.5m，地上式，有效容積約60m3，選用XFJ-3000型反應(yīng)攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為3000mm，N=0.8kW。廢水水力停留時(shí)間約1.5h。

9）氧化反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=2.5m×2.5m×3.5m，地上式，有效容積約18m3，選用XFJ-1700型反應(yīng)攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為1700mm，N=0.8kW。污酸水力停留時(shí)間約1.0h。

10）一級(jí)沉淀池：采用L×B=4m×4m斜管沉淀池1座，有效高度3.5m，有效容積48m3，表面水力負(fù)荷1.25m3/（m2·h），沉淀時(shí)間2.4h。底流泵選用32FTU-20陶瓷復(fù)合泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=5m3/h，H=25m，N=2.2kW。

11）二級(jí)沉淀池：采用L×B=4m×4m斜管沉淀池1座，有效高度3.5m，有效容積48m3，表面水力負(fù)荷1.25m3/（m2·h），沉淀時(shí)間2.4h。底流泵選用32FTU-20陶瓷復(fù)合泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=5m3/h，H=25m，N=2.2kW。

12）三級(jí)沉淀池：采用L×B=8m×6m斜管沉淀池1座，有效高度3.5m，有效容積144m3，表面水力負(fù)荷0.86m3/（m2·h），沉淀時(shí)間3.5h。底流泵選用32FTU-20陶瓷復(fù)合泵2臺(tái)（1用1備），其性能為Q=5m3/h，H=25m，N=2.2kW。

13）電凝聚裝置：選用Xkq-30電絮凝裝置1臺(tái)，覫1.8m×1.8m，N=75kW；自浮槽1座，覫2.8m×3.5m。電絮凝車(chē)間尺寸12m×6m×6m。

14）壓濾及石灰乳制備廠(chǎng)房：2層，尺寸30m×12m×14m，壓濾機(jī)1選用BMZG630-U廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，單臺(tái)過(guò)濾面積40m2，N=2.2kW；壓濾機(jī)2選用XMZG1250-U廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，單臺(tái)過(guò)濾面積200m2，N=4kW；壓濾機(jī)3選用BMZG800-U廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，單臺(tái)過(guò)濾面積80m2，N=2.2kW；壓濾機(jī)4選用BMZG430-U廂式壓濾機(jī)1臺(tái)，單臺(tái)過(guò)濾面積20m2，N=2.2kW；LX-10型電動(dòng)單梁懸掛橋式起重機(jī)1臺(tái)，起重量10t，N=16.2kW。

15）FeSO4制備系統(tǒng)：JY-0.5/0.6-1型加藥裝置1臺(tái)，N=0.74kW。

16）PAC制備系統(tǒng)：JY-0.5/0.6-1型加藥裝置1臺(tái)，N=0.74kW。

17）PAM制備系統(tǒng)：JY-0.5/0.6-1型加藥裝置1臺(tái)，N=0.74kW。18）石灰乳制備系統(tǒng)：石灰消化機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)處理能力10t/d，N=4.0kW；螺旋分級(jí)機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)N=2.2kW；石灰乳投加泵采用HTB-65-50-160型陶瓷泵2臺(tái)（1用1備），Q=25m3/h，H=20m，N=18.5kW；石灰乳攪拌槽2臺(tái)，覫3m×3m，單臺(tái)N=0.75kW。5運(yùn)行效果該污廢水處理工程工藝流程合理、設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行效果穩(wěn)定。處理后廢水水質(zhì)見(jiàn)表4。

6結(jié)語(yǔ)

自該污水處理站投入運(yùn)行后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，處理后能確保實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)回用，有效地改善了冶煉廠(chǎng)環(huán)境，為冶煉廠(chǎng)可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的基礎(chǔ)。依照理論計(jì)算年減少超標(biāo)污水排放量108.9萬(wàn)t（污染負(fù)荷量是按照每年生產(chǎn)330d計(jì)算的），有非常明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

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