鉛冶煉企業(yè)廢水治理新模式探討

摘要：鉛冶煉企業(yè)屬于有色金屬冶煉中的高污染行業(yè)，排放的廢水屬于重金屬污染廢水，有效的將冶煉廢水進行規(guī)劃處理是行業(yè)目前發(fā)展的趨勢，本文通過對冶煉企業(yè)廢水的來源和特性進行分類，找出適合鉛冶煉企業(yè)廢水循環(huán)利用的新途徑，真正達到清潔生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：鉛冶煉；廢水處理；新模式

中圖分類號：X75 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2016）04-0049-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.04.011

Abstract：Lead smelting enterprises are high pollution industry in non-ferrous metal smelting， wastewater discharges belong to contaminated wastewater contain heavy metal， Effective planning is the development trend for wastewater， based on the classification from the smelting enterprises wastewater sources and characteristics， to find new ways for lead smelting enterprises waste recycling， really achieve the purpose cleaner production.

Key Words： Lead smelting； Wastewater treatment； New model

隨著工業(yè)水平的不斷進步，金屬冶煉給人們的生活帶來了很大的變化，有色金屬冶煉行業(yè)屬于有色金屬行業(yè)中的高污染行業(yè)，表現(xiàn)為典型的重金屬廢水污染，近年來血鉛中毒事件、鎘污染事件等重金屬污染事件頻發(fā)，國家對此高度重視，出臺了一系列治理政策和計劃。因此，根據(jù)有色金屬冶煉廢水的水質(zhì)特征，尋求技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的治理方法，消除有色金屬冶煉廢水的危害，保證有色金屬行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和避免重金屬污染具有重要的意義。

1 鉛冶煉廢水的劃分

1.1 從來源上劃分[1]

1）各種酸性的沖洗液、冷凝液和吸收液：包括制酸系統(tǒng)的廢酸；濕式除塵洗滌水；硫酸電除霧的冷凝液和沖洗液；電解的酸霧冷凝液、吸收液等；陽極泥濕法精煉的浸出液、分離液、還原液和吸收液等。2）沖渣水：對火法冶煉中產(chǎn)生的熔融態(tài)爐渣進行水淬冷卻時產(chǎn)生的廢水。3）煙氣凈化廢水：洗滌冶煉煙氣時產(chǎn)生的廢水，主要為濕式收塵器收塵廢水。4）車間沖洗廢水：這種廢水是對設(shè)備、地板、濾料等進行沖洗所產(chǎn)生的廢水，還包括濕法冶煉過程中因泄漏產(chǎn)生的廢液，以及電解車間清洗極板排水，跑、冒、滴、漏電解液。5）設(shè)備冷卻水：冷卻冶煉爐窯等設(shè)備循環(huán)水排污產(chǎn)生的廢水。

1.2 從性質(zhì)上劃分

冶煉廢水從性質(zhì)上可以分為酸性廢水、堿性廢水、高鹽度廢水、高溫廢水四類。1）酸性廢水：產(chǎn)生于酸性濕法浸出、酸性煙氣吸收，冷卻等產(chǎn)生的廢水；2）堿性廢水：產(chǎn)生于堿性濕法浸出產(chǎn)生的廢水；3）高鹽度廢水：產(chǎn)生于用于制備鍋爐用水的反滲透濃度和離子交換柱再生產(chǎn)生的濃度；4）高溫廢水：產(chǎn)生于設(shè)備冷卻水。

2 冶煉廢水處理方法

目前已開發(fā)應(yīng)用的廢水處理方法主要有4種：第一種是廢水中重金屬離子通過發(fā)生化學反應(yīng)除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法、化學還原法、電化學還原法、高分子重金屬捕集劑法等[2]，如兩種常用的化學方法[3]：1）硫化除砷-中和酸-石灰鐵鹽中和法：此工藝流程分三步進行，硫化除砷主要是利用硫化法去除98%以上的含砷；中和酸是用石灰石或石灰中和硫酸，控制pH值，達到下一步反應(yīng)所需的條件；石灰鐵鹽法是用石灰+鐵鹽進一步去除污水中所含污染物。2）中和酸-石灰鐵鹽中和法：中和酸工段的反應(yīng)原理和過程與第一種處理流程中的中和酸相同。石灰鐵鹽中和工段，按照砷含量的多少不同還可以細分為石灰鐵鹽法和石灰-石灰鐵鹽法兩種形式。在進行砷去除的理論計算中，如果溶液中砷含量較低，按照去除率95%計算，采用石灰鐵鹽法處理可以達標排放的，則選用石灰鐵鹽即可 ；如果理論計算不能達到排放標準時，可在石灰鐵鹽法前再增加一段石灰法，用以去除含砷，增加的這一段石灰法工段的砷去除率理論上可以達到80%，這樣才能保證最后出水能夠達標排放。第二種是使廢水中的重金屬在不改變其化學形態(tài)的條件下進行吸附、濃縮、分離的方法，包括吸附、溶劑萃取、離子交換等方法，通過吸附劑的活性表面從廢水中捕集含重金屬的可溶性離子，然后用少量的酸，堿或鹽溶液把重金屬離子從飽和的吸附劑中脫洗出來，同時使吸附劑獲得再生，在使用吸附劑處理含重金屬廢水時，重金屬離子的吸附量與所用吸附劑的表面積有關(guān)，吸附表面積越大，吸附能力越強，同時，吸附量與吸附條件，如溶液的值、溫度、吸附時一間和砷的濃度等有關(guān)，可用于廢水除砷吸附劑的物質(zhì)很多，如活性炭、沸石、磺化煤、活性氧化劑、長石、硅藻土、粉煤灰等[4]。第三種是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。第四種是利用以上三種前處理工藝與膜深度處理技術(shù)相結(jié)合的方法，浙江歐美環(huán)境工程有限公司付江濤[5]提出采針對冶煉廢水高TDS、高重金屬離子、高硫酸根離子、高氯離子、低COD等特點，采用絮凝沉淀、多介質(zhì)過濾器、超濾、反滲透工藝進行處理并回用于冶煉生產(chǎn)工藝。運行結(jié)果表明，系統(tǒng)對重金屬離子去除效果較好，鹽分去除率穩(wěn)定在95%以上，出水回用率達82.5%，工藝流程如下：

但以上的方法存在的共同問題是在消除冶煉廢水污染的同時，產(chǎn)生了二次污染源—固體危險廢物，該固體危險廢物由于含有的有價金屬元素較少，不能進行循環(huán)利用，只能進行堆存或者進行填埋。

3 冶煉企業(yè)存在問題和解決辦法

3.1 存在問題

縱觀國內(nèi)各冶煉企業(yè)，對廠區(qū)內(nèi)的污污分流、雨污分流、清污分流系統(tǒng)做的不夠完善，導(dǎo)致整個廠區(qū)內(nèi)的水系統(tǒng)管網(wǎng)相互交織，給污水處理系統(tǒng)造成極大影響。

高鹽度廢水直接與酸性或堿性廢水混合后進入污水處理系統(tǒng)，導(dǎo)致污水處理系統(tǒng)中鹽度過高，影響污水處理效果；廠區(qū)用自來水量過大，導(dǎo)致中水回用效果不理想，中水回用率下降。

3.2 解決辦法

首先，根據(jù)冶煉企業(yè)污水的性質(zhì)劃定污水處理管網(wǎng)，污污分流，建設(shè)單獨的污水處理管網(wǎng)。

酸堿廢水由于含有大量的重金屬污染物，可將兩股廢水通過各自管網(wǎng)輸送至污水處理站進行混合后，處理達到中水回用標準，通過中水回用管道輸送至高位水池和各使用單元進行回用，使用單元包括：筑渣機冷卻水、鑄錠冷卻水、制粒補充水、沖渣水、水冷煙管用水、脫硫系統(tǒng)補充水、凈化系統(tǒng)補充水、污水處理站系統(tǒng)補充水、濕法系統(tǒng)補充水、電解洗水等可以采用中水回用水進行補充，替代原有的自來水進行補充，減少新鮮水源水量。

雨水管網(wǎng)采用單獨的雨水收集系統(tǒng)，由于雨水管網(wǎng)和廠區(qū)地面沖洗水管網(wǎng)不能完全分離，故將雨水收集系統(tǒng)和地面沖洗水收集系統(tǒng)合并處理，建設(shè)雨水處理系統(tǒng)進行單獨處理。

高鹽度廢水中一般存在較多的Na+、Ca2+和Cl-，可直接通過排放管網(wǎng)進行排放。

高溫廢水存在的問題在于溫度過高，可建設(shè)冷卻水池進行冷卻后循環(huán)使用。

4 結(jié)論與建議

酸堿廢水進入污水處理站進行混合后，減少了由于投加中和物質(zhì)的費用，同時，酸堿中和后，可將廢水中的重金屬元素得以沉降。在廢水混合后，可根據(jù)混合程度的不同，加入一定量的酸堿物質(zhì)調(diào)節(jié)廢水的pH值，通過加入重金屬生物制劑進行深度沉降，沉降后加入PAC、PAM進行沉淀處理后返回中間水池進行循環(huán)使用，該方法的特點在于：減少由于調(diào)節(jié)酸堿度所投入的藥劑使用量，同時，在沉淀過程中可減少由于投加沉淀物質(zhì)而產(chǎn)生的污泥量，由該部分產(chǎn)生的污泥可經(jīng)過壓濾后返回至生產(chǎn)系統(tǒng)進行配料使用，對廢水中的重金屬物質(zhì)進行再次回收，達到資源綜合利用的目的。

雨水管網(wǎng)和廠區(qū)地面沖洗水合并后進入雨水收集系統(tǒng)，由于該股廢水中還含有大量的重金屬污染物質(zhì)，不能進行直接排放，為了做到該廢水的返回使用，可采用前期預(yù)處理+膜深度處理工藝，處理后可達到地表水三類排放標準，作為生產(chǎn)用自來水的替代水進行使用，充分做到清潔生產(chǎn)的目標。

由于國內(nèi)對高鹽度廢水的排放還未制定相應(yīng)的排放標準，但由于高鹽度廢水的排放會對土壤環(huán)境造成土地鹽堿化的影響，因此，該股廢水不建議直接排放，可通過蒸發(fā)結(jié)晶器進行濃縮，蒸發(fā)結(jié)晶器排除的冷卻水可進行循環(huán)使用，濃縮液可進行離心處理后進行回用。

通過以上方法我們可以看出，只要將鉛冶煉企業(yè)廢水進行合理的規(guī)劃和布局，所有的廢水都可以進行循環(huán)利用，做到廢水零排放，達到清潔生產(chǎn)的目的。

參考文獻

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[3]張璐璐，鄭巍.鉛冶煉企業(yè)廢水化學處理工藝[J].世界有色金屬，2013，（10）：31-32.

[4]郭恒萍.冶煉含砷污酸與酸性含砷廢水處理試驗及應(yīng)用研究[D].西安：長安大學學位論文，2010：4-5.

[5]付江濤.冶煉廢水雙膜法處理及回用工藝設(shè)計及運行[J].中國給水排水，2014，30（6）：48-50.

收稿日期：2016-08-03

作者簡介：周彪（1983-），男，漢族，安徽省界首市人，工程師，碩士研究生，從事環(huán)境工程方面工作.