李 秒

(中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司， 北京 100038)

0 前言

在鉛冶煉的生產(chǎn)過程中,不僅用水量大,而且廢水排放量高、成分復(fù)雜、難處理，對(duì)周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，屬于高資源消耗、污染嚴(yán)重、高能耗工業(yè)[1]。目前大多數(shù)企業(yè)廢水處理技術(shù)水平不高,清潔生產(chǎn)水平較低，隨著環(huán)保對(duì)冶煉廠廢水排放要求的日漸嚴(yán)格，優(yōu)化工藝、減少工藝用水量、工業(yè)用水梯級(jí)利用[2-4]的生產(chǎn)理念應(yīng)運(yùn)而生。本文以某鉛冶煉廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放為背景，介紹了分質(zhì)廢水處理工藝以及梯級(jí)供水模式。

1 某鉛冶煉廠排水現(xiàn)狀

某鉛冶煉廠平均用水量為86 149 t/d，其中生產(chǎn)新水用水量為3 752 t/d，生活用水量為160 t/d，工業(yè)循環(huán)水為82 237 t/d；廢水排放量為1 360 t/d。某鉛冶煉廠目前排水現(xiàn)狀是生活污水經(jīng)化糞池處理后外排；酸性廢水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后外排；循環(huán)水排污廢水以及各車間排出的一般性生產(chǎn)廢水均外排。水資源浪費(fèi)的同時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境造成了一定的污染。

2 某鉛冶煉廠廢水零排放處理工藝

結(jié)合排水現(xiàn)狀，某鉛冶煉廠優(yōu)化廢水處理工藝，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，即：生活污水排水、制酸脫硫排出的污酸廢水、酸性重金屬廢水、循環(huán)水排污廢水、各車間排出的一般性生產(chǎn)廢水、除鹽水站排出的濃鹽廢水等，通過各水處理系統(tǒng)以及進(jìn)入不同水處理工段處理后回用于生產(chǎn)工藝中。

2.1 生活污水處理工藝

生活污水采用生物法二級(jí)工藝進(jìn)行處理，其工藝流程如圖1所示。生活污水經(jīng)格柵去除大直徑漂浮物后自流至集水池，經(jīng)污水提升泵送至調(diào)節(jié)反硝化池，出水自流至一、二級(jí)接觸氧化池，在池內(nèi)鼓入空氣；接觸氧化池出水流至沉淀池進(jìn)行沉淀；沉淀池出水進(jìn)入中間水池，經(jīng)提升泵送至砂濾器過濾，然后利用余壓送至活性炭過濾器過濾；活性炭過濾器出水自流至中水池消毒、貯存；消毒后，用于廠區(qū)綠化和道路澆灑，剩余部分排至廢水深度處理站。二級(jí)接觸氧化池出水部分回流至調(diào)節(jié)反硝化池進(jìn)行反硝化除氮。

圖1 生活污水處理流程

2.2 污酸廢水處理工藝

硫酸車間排出的污酸廢水采用石灰乳中和法,將污酸pH中和至2,再自流進(jìn)酸性廢水處理調(diào)節(jié)池，進(jìn)入酸性廢水處理工段進(jìn)一步去除砷及其他重金屬離子等有害物質(zhì)。其工藝流程如圖2所示。

圖2 污酸廢水處理流程

2.3 酸性廢水處理工藝

酸性廢水來源于污酸污水處理后液、脫硫車間凈化排水、脫硫車間洗滌排水、制酸車間地面沖洗水以及硫酸場(chǎng)地初期雨水。酸性廢水處理采用石灰- 鐵鹽法兩段處理法[5]，其工藝流程如圖3所示：

圖3 酸性廢水處理流程

1)一段。酸性污水調(diào)節(jié)池中的污水用泵送至一段一級(jí)中和槽，在槽內(nèi)加熟石灰乳和回流污泥進(jìn)一步中和，控制pH在7左右，并在槽內(nèi)加硫酸亞鐵后，自流進(jìn)入一段氧化槽；氧化槽內(nèi)加壓縮空氣，使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，再自流至一段二級(jí)中和槽，控制pH在9左右；出水自流進(jìn)一段濃密機(jī)，濃密機(jī)上清液進(jìn)加壓水池，底流用污泥泵加壓至壓濾機(jī)壓濾，回流污泥用回流污泥泵送至預(yù)堿化槽。

2)二段。加壓水池的污水用泵送至二段一級(jí)中和槽，在槽內(nèi)加石灰乳和回流污泥進(jìn)一步中和，控制pH在7左右，并在槽內(nèi)加硫酸亞鐵后，自流進(jìn)入二段氧化槽；氧化槽內(nèi)加壓縮空氣，使二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷，再自流至二段二級(jí)中和槽，控制pH在9左右；出水自流進(jìn)二段濃密機(jī)，濃密機(jī)上清液進(jìn)回水池，底流用污泥泵加壓至壓濾機(jī)壓濾，回流污泥用回流污泥泵送至預(yù)堿化槽。

2.4 廢水深度處理工藝

廢水深度處理工藝流程如圖4所示：各車間排出的潔凈生產(chǎn)廢水、處理后的未用完的生活污水和酸性廢水處理后液等，經(jīng)生產(chǎn)廢水管網(wǎng)收集至廢水深度處理站的均質(zhì)池，分別去除水中的暫時(shí)硬度和永久硬度；中和后出水進(jìn)入沉淀池，進(jìn)一步去除水中的各類雜質(zhì)，底流用污泥泵加壓至壓濾機(jī)。濃密機(jī)上清液自流進(jìn)中間水池，用中間水泵加壓送至多介質(zhì)過濾器，出水進(jìn)入超濾裝置；系統(tǒng)在一定壓力下，水、無機(jī)鹽和小分子物質(zhì)透過膜，懸浮物、膠體和微生物被截留[6]，超濾處理后的廢水經(jīng)5 μm保安過濾器過濾后，用高壓泵送至反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理。即生產(chǎn)廢水經(jīng)混凝- 沉淀- 過濾- 除鹽等深度處理后，處理后淡水回用于化學(xué)水處理站作為補(bǔ)水、循環(huán)水的補(bǔ)充水以及脫硫制酸工藝的生產(chǎn)用水。處理后的濃水一部分回用于沖渣循環(huán)水作為補(bǔ)水，另一部分作為某鉛冶煉廠脫硫脫銷工藝用水。

圖4 廢水深度處理流程

3 某鉛冶煉廠梯級(jí)循環(huán)利用方案

分質(zhì)處理后的生產(chǎn)廢水梯級(jí)回用流向如圖5所示：

1)側(cè)吹還原爐余熱鍋爐定期排污廢水及連續(xù)排污廢水，該部分廢水水質(zhì)較干凈，直接回用于設(shè)備循環(huán)水站作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，減少新水消耗量。

2)脫硫制酸余熱鍋爐定期排污廢水及連續(xù)排污廢水，該部分廢水水質(zhì)較干凈，直接回用于制酸循環(huán)水站作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，減少新水消耗量。

3)廠區(qū)生產(chǎn)廢水經(jīng)廢水深度處理站處理后，淡水產(chǎn)水回用于化學(xué)水處理站作為補(bǔ)水、循環(huán)水的補(bǔ)充水以及脫硫制酸工藝生產(chǎn)用水，減少新水消耗量；濃水一部分回用于沖渣循環(huán)水作為補(bǔ)水，另一部分作為脫硫脫銷工藝用水，減少新水消耗量。

4)生活污水經(jīng)處理后回用于廠區(qū)綠化或澆灑道路。

圖5 梯級(jí)供水流向示意圖

4 結(jié)束語

某鉛冶煉廠經(jīng)工程優(yōu)化后，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水分質(zhì)處理、梯級(jí)利用模式，可將生產(chǎn)廢水全部回用，在廢水進(jìn)入深度廢水處理工段之前，部分生產(chǎn)廢水內(nèi)部循環(huán)使用，從而降低了廢水深度處理工段處理水量，降低廢水處理投資及運(yùn)行成本，最終實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水“零排放”的要求。筆者希望結(jié)合實(shí)際工程的設(shè)計(jì)經(jīng)過，為相關(guān)設(shè)計(jì)提供一定的參考。