車間外排廢水綜合治理

張亞菲，譚運(yùn)良

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

車間外排廢水綜合治理

張亞菲，譚運(yùn)良

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)

有色冶金產(chǎn)生的廢水中，含有各類不同的重金屬離子及其化合物，對(duì)環(huán)境存在一定的毒性。本文在全面分析造成外排至廠串山壟1#水庫(kù)的車間外排水Cu2+在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)小幅超標(biāo)原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家節(jié)能減排精神，對(duì)為解決這一問(wèn)題所采取的一系列技術(shù)改造進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以期對(duì)存在相似情況的冶金廢水治理提供借鑒和參考。

廢水;Cu2+;超標(biāo);節(jié)能減排;綜合治理

1 前言

新材料車間主要是利用冶煉廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)出的各類中間物料，通過(guò)綜合回收利用，對(duì)其中的有價(jià)金屬加以提取。由于回收物料元素品種多，進(jìn)入水體的重金屬種類也較多，為了對(duì)污染物排放總量進(jìn)行控制，車間從源頭至末端都加強(qiáng)了管理［1］。盡管如此，自2010年7月下旬以來(lái)，車間外排至冶煉廠串山壟1#水庫(kù)的外排水中的Cu2+始終保持在1.5～3.0mg/L間波動(dòng)，超過(guò)了工廠車間外排水控制標(biāo)準(zhǔn)Cu2+濃度0.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，給工廠總排口廢水達(dá)標(biāo)排放增加了一定的負(fù)擔(dān)。針對(duì)這一問(wèn)題，車間對(duì)整個(gè)生產(chǎn)區(qū)域廢水排放情況展開(kāi)了排查。

2 車間外排廢水現(xiàn)狀

排往串山壟1#水庫(kù)的廢水主要是車間各工段工藝?yán)鋮s水、生活污水及雨水。為了對(duì)外排廢水加強(qiáng)管理，廠安環(huán)科監(jiān)測(cè)站每日從車間總排口取樣檢測(cè)，車間每周兩次對(duì)車間總排口、各工段排口及臨時(shí)排口進(jìn)行取樣檢測(cè)，以確保達(dá)標(biāo)排放［2］。

一般情況下，造成外排廢水超標(biāo)排放的原因有以下兩種:

2.1 雨天

(1)因各類原料無(wú)堆場(chǎng)，中間物料周轉(zhuǎn)場(chǎng)地不足，從而導(dǎo)致雨天雨水沖刷，廢水含銅超標(biāo);

(2)車間生產(chǎn)區(qū)域相對(duì)分散，各類原料、中間物料及固體廢物的來(lái)往倒運(yùn)主要通過(guò)翻斗車、叉車、裝載機(jī)及手推車實(shí)現(xiàn)，車輛在運(yùn)送過(guò)程中，往往會(huì)通過(guò)車輪粘結(jié)、粘掛，物料撒落等，在路面來(lái)回碾壓形成粉塵，經(jīng)雨水沖刷進(jìn)入外排水溝，造成外排水含銅超標(biāo);

(3)收塵系統(tǒng)收塵效率低，致使外逸至屋頂，墻面的粉塵在雨水的攜帶下進(jìn)入總排，造成外排水含銅超標(biāo)。

2.2 事故排放

由于車間原料成分復(fù)雜，在生產(chǎn)過(guò)程中，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)，就會(huì)使得原液泄漏至外排水，造成車間總排含銅超標(biāo)。

3 全面排查

針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們對(duì)原因進(jìn)行了分析，表1為7月下旬外排廢水的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

表1 2010年7月下旬Cu2+檢測(cè)數(shù)據(jù)(單位:mg/L)

由上表可以看出，下雨天廢水超標(biāo)明顯，但在預(yù)料之中。所以，排查的重點(diǎn)應(yīng)在:是什么原因?qū)е略谔鞖馇绾玫那闆r下廢水依然超標(biāo)較多。為此，車間向廠調(diào)度科申請(qǐng)?jiān)黾榆囬g內(nèi)部取樣頻次，每天對(duì)車間的各個(gè)排口進(jìn)行取樣跟蹤。得到批準(zhǔn)后，排查工作全面展開(kāi)。

下圖1為根據(jù)廢水流向制定的取樣路線示意圖。

圖1 取樣路線示意圖

經(jīng)過(guò)2個(gè)月的跟蹤取樣，及對(duì)800多個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)的邏輯性分析，造成外排水持續(xù)超標(biāo)的原因最終歸結(jié)為以下幾點(diǎn):

(1)硫酸銅工段真空抽濾系統(tǒng)產(chǎn)生的酸氣進(jìn)入真空泵密封水中，直接排放的密封水(即:圖1中的A點(diǎn))對(duì)廢水排放指標(biāo)產(chǎn)生影響;

(2)“硫酸銅廠房西排口”至“車間總排口”(即:圖1中的B→C段)監(jiān)控點(diǎn)銅突然升高，砷及PH變化不大，但從地表上未曾發(fā)現(xiàn)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)間有新的廢水源，所以初步確認(rèn)為:含重金屬的廢水滲入車間排口，造成外排水超標(biāo);

(3)下雨造成的廢水排放超標(biāo)。

至此，造成外排廢水近段時(shí)間內(nèi)持續(xù)超標(biāo)的原因已經(jīng)明了，如何解決這一問(wèn)題，成為擺在我們面前的首要任務(wù)。

4 廢水綜合治理

結(jié)合工廠環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，車間決定將節(jié)能減排改造作為此次廢水綜合治理的主要手段，這樣環(huán)境污染在得到治理的同時(shí)，也避免了大量水資源的浪費(fèi)和能源的消耗［4］。

4.1 技術(shù)改造

4.1.1 硫酸銅工段真空抽濾系統(tǒng)的改造

經(jīng)過(guò)研究，車間決定利用工段原有的高位水槽，并在真空泵排水系統(tǒng)中增加一個(gè)蓄水器，通過(guò)控制3臺(tái)真空泵的閥門，使其保持在一個(gè)合適的開(kāi)度，以保證蓄水器中的水不溢流出來(lái)為原則，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)真空泵密封水的內(nèi)部循環(huán)［5］。并且，將以前外排管道上的閥門用銷子銷死，以防有人在不知情的情況下貿(mào)然打開(kāi)，使得循環(huán)水外排，造成偶發(fā)狀況下的環(huán)境污染。此工程已于8月30日完工。

通過(guò)此次改造，有效地解決了真空抽濾系統(tǒng)所造成的環(huán)境問(wèn)題，并且減少了新水的補(bǔ)給量，節(jié)省了大量的水資源。以下的圖2、圖3分別為真空抽濾系統(tǒng)改造前、后的示意圖。

圖2 真空抽濾系統(tǒng)改造前

圖3 真空抽濾系統(tǒng)改造后

4.1.2 排水系統(tǒng)尾端改造

在持續(xù)的取樣跟蹤期間，“硫酸銅廠房西排口”至“車間總排口”監(jiān)控點(diǎn)銅突然升高現(xiàn)象一直保持。為了進(jìn)一步確認(rèn)，是否確為地下水滲漏，并找到污染源，車間決定對(duì)這兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)間的地面進(jìn)行開(kāi)挖。地面挖開(kāi)后，我們發(fā)現(xiàn)，在“硫酸銅廠房西排口”至“車間總排口”監(jiān)控點(diǎn)間確實(shí)存在一個(gè)地下窨井，且窨井至車間總排口的出水口位置很低。我們通過(guò)對(duì)窨井周圍的地下水取樣化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其中的Cu2+含量較高。地下水重金屬離子含量高，主要是由于硫酸銅廠房西在車間大修期間作為硫酸銅物料的倒運(yùn)點(diǎn)，在各種車輛的碾壓下地面被破壞出現(xiàn)滲漏，含銅物料隨雨水進(jìn)入地下水。加之，車間“復(fù)雜稀散金屬?gòu)?qiáng)化冶金生產(chǎn)線”技改項(xiàng)目處于施工過(guò)程中，地面尚未硬化，下雨后雨水直接進(jìn)入地下，抬高區(qū)域內(nèi)地下水位，致使含重金屬離子的地下水經(jīng)過(guò)地下窨井進(jìn)入排水系統(tǒng)尾端，影響廢水排放指標(biāo)。

針對(duì)這一情況，車間決定采取以下措施進(jìn)行治理:

(1)硫酸銅物料的倒運(yùn)點(diǎn)恢復(fù)至廠房北邊的漿化區(qū)域。此區(qū)域在大修期間，地面做了深度防腐，且上空大面積搭建了雨篷，從源頭上消除了污染源。

(2)對(duì)“地下窨井”至“車間總排口”間的排水管進(jìn)行更換，抬高“地下窨井”的出水口位，避免地下水的滲入。且，對(duì)硫酸銅廠房西的地面重新作了鋪設(shè)，防止了雨水的滲漏;同時(shí)，加快“復(fù)雜稀散金屬?gòu)?qiáng)化冶金生產(chǎn)線”技改項(xiàng)目施工進(jìn)度，爭(zhēng)取9～10月份完成地面硬化工作。

通過(guò)這一改造，減少了物料的流失，保護(hù)了地下水資源，也使我們的外排廢水指標(biāo)進(jìn)一步好轉(zhuǎn)。

4.1.3 硫酸銅干燥系統(tǒng)改造

為了有效遏制下雨天外逸至屋頂、墻面的粉塵造成的廢水超標(biāo)排放現(xiàn)象，車間決定對(duì)收塵效率較低的硫酸銅生產(chǎn)系統(tǒng)干燥工序進(jìn)行改造。該工序目前存在的問(wèn)題有:

(1)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓低，使得流化床正壓噴料，粉塵外溢，不僅現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡劣，也造成了產(chǎn)品的流失;

(2)尾氣吸收用湍球塔吸收能力不足，外排汽含酸含塵，且其對(duì)應(yīng)的噴淋泵的密封水容易泄露，存在很大的環(huán)境隱患。

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，車間決定采取以下措施:

(1)拆除原有平臺(tái)上的噴淋泵，避免密封泄漏造成廢水外排;

(2)新增風(fēng)機(jī)、地坑各一個(gè)，空塔兩座。湍球塔開(kāi)啟兩級(jí)噴淋，原湍球塔四根出口風(fēng)管兩兩匯總分別經(jīng)兩根玻璃鋼管至兩座空塔，利用風(fēng)機(jī)通過(guò)煙囪排放。原湍球塔噴淋液循環(huán)方式改為從地坑打至噴淋塔，噴淋液回流至地坑。噴淋液可利用過(guò)濾器產(chǎn)品沖洗水，循環(huán)后液進(jìn)入系統(tǒng)配液。這樣，不僅避免了產(chǎn)品的流失，還減少了新水量［6］。

具體的煙塵吸收流程圖如下所示，圖4為改造前，圖5為改造后。

通過(guò)以上改造，提高了系統(tǒng)中的負(fù)壓，基本消除了干燥區(qū)域粉塵大的現(xiàn)象。而且，煙塵通過(guò)兩極噴淋系統(tǒng)的吸收，墻壁及屋頂?shù)耐鈷飕F(xiàn)狀得到了很大的改觀。這一工程已于10月份完工。

針對(duì)雨水造成的超標(biāo)，車間計(jì)劃在2#生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置雨水收集池，收集路面沖洗水和降雨時(shí)的前期地面雨水，進(jìn)入廢水預(yù)處理，避免直接排放至廠串山壟1#水庫(kù)，減少污染物的排放量。

4.2 完善管理制度

為了讓外排廢水達(dá)標(biāo)排放有一個(gè)制度上的保障，車間特制定了《工段衛(wèi)生責(zé)任區(qū)日清掃制度》和《路面撒落物料清掃制度》，以此來(lái)確保生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)路面上殘留的物料能及時(shí)歸倉(cāng)，杜絕撒落物料經(jīng)各種車輛粘帶、雨水沖刷造成的環(huán)境污染事故的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上一系列節(jié)能減排措施的實(shí)施，車間的廢水截至11月份已經(jīng)有了很大好轉(zhuǎn)。具體如下表2所示:

表2 2010年11月Cu2+檢測(cè)數(shù)據(jù)(單位:mg/L)

以上數(shù)據(jù)顯示，目前，車間的外排廢水雖然偶爾仍有超標(biāo)，但和7月份的數(shù)據(jù)比較起來(lái)已經(jīng)有了很大的改觀。并且，我們會(huì)繼續(xù)對(duì)車間內(nèi)部排水?dāng)嗝孢M(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其它可能影響廢水排放超標(biāo)的原因進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題針對(duì)性的采取措施，早日達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的目標(biāo)［7］。

［1］環(huán)境影響評(píng)價(jià)相關(guān)法律法規(guī)(S)，2010，(91).

［2］譚耀明等.重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)(M).1997，76(1).

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).水污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(S).GB16297－1996.

［4］趙武壯.節(jié)能減排是有色金屬工業(yè)發(fā)展重點(diǎn).中國(guó)有色金屬(M).2007(2).

［5］國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.有色金屬?gòu)U水治理(M).北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1991.

［6］李德生等.冶煉廠酸性廢水處理方法的研究(C).環(huán)境工程，2003(增刊supplement).

［7］中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法(S).1989.

Comprehensive Treatment of Wastewater Discharged to Outside of the Workshop

ZHANG Ya－fei，TAN Yun－liang

(JCC Guixi Smelter，Guixi，Jiangxi，China 335424)

Waste water contained with Different types of heavy metal ions and their compounds，produced from nonferrous metallurgy are toxic to the environment.On the basis of analysis the reason why Cu2+in the drainage discharged from workshop to No.1Chuanshanlong reservoir exceeds the standards slightly and lasted for a while，this paper gives a detailed explanation of a series of technical upgrading for solving the problem in spirit of the national energy conservation and emission reduction in order to provide references to the similar situation of treatment of metallurgical wastewater.

waste water;Cu2+;exceed standards;energy conservation and emission reduction;comprehensive treatment

X703

C

1009－3842(2011)04－0037－04

2011－03－07

張亞菲(1981－)，女，漢族，陜西寶雞人，主要從事環(huán)境工程研究，E－mail:klyafeizhang@sohu.com