introductory

有 色 金 屬 冶 煉 廠 污 廢 水 的 來 源 為 設(shè) 備 冷 卻 水、沖渣 水、煙 氣 凈 化 廢 水 及 濕 法 冶 煉 過 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 程 排 放 的 廢 水 污染較嚴(yán)重，是重點(diǎn)治理對象。有色金屬冶煉廠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[1]。

3）沖 渣 水：它 是 對 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 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 程 中 因 泄 漏 而 產(chǎn) 生的廢液，此類廢水含重金屬和酸。筆 者 對 北 方 某 鉛 鋅 冶 煉 廠 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，為 有 色 金屬冶煉廠污廢水處理的工程設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

1工程簡介與污廢水水質(zhì)北 方 某 鉛 鋅 冶 煉 廠 生 產(chǎn) 污 水 水 量 為1 523 m3/d（其 中 冶 煉 污 水 水 量 為1 427 m3/d，硫 酸 污 水 水 量 為96 m3/d），生產(chǎn)廢水水量為1 741 m3/d。考慮到水量的波動(dòng)系數(shù)，確定設(shè)計(jì)污水處理站的處理能力為1 600 m3/d，其中冶煉污水為1 500 m3/d，硫酸污水為100 m3/d；生產(chǎn)廢水處理能力按1 800 m3/d來設(shè)計(jì)。冶煉污水水 質(zhì)見 表1（pH值 為3～4.5），硫 酸 污 水水質(zhì)見表2。

生產(chǎn)廢水主要來自設(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 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 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 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) 地 危 廢 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) 至渣場存放。污廢水處理工藝流程見圖1。污水處理藥劑用量為：PAM用量9 kg/d，PAC用量15 kg/d，生石灰用量1 050 kg/d，F(xiàn)eSO4用量280 kg/d。污 水 處 理 產(chǎn) 生 渣 量 為：石 膏2 465 kg/d（含 水 率70 %），砷 渣1 004 kg/d（含 水 率80 %），重 金 屬 氫 氧 化物綜合渣150 kg/d（含水率80 %），懸浮 物泥 渣20 kg/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=7 m×10 m×3.5 m，地下式，有效容積約210 m3，停留時(shí)間約33 h。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=20 m3/h，H=28 m，N=5.5 kW（每天工作8 h）。

2）污水調(diào)節(jié)池：尺寸L×B×H=15 m×10 m×3.5 m，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=65 m3/h，H=30m，N=18.5 kW。

3）廢水調(diào)節(jié)池：尺寸L×B×H=10 m×10 m×3.5 m，地下式，有效容積約300 m3，停留時(shí)間約7.2 h。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=45 m3/h，H=30 m，N=11 kW。

4）中間水池：尺寸L×B×H=10 m×10 m×3.5 m，地下式，有效容積約300 m3，停留時(shí)間約1.8 h。回水泵選用100LB-36.4×2型 立 式 長 軸 泵2臺(tái)（1用1備），其 性 能為Q=75m3/h，H=75 m，N=30 kW。

5）回用水池：尺寸L×B×H=10 m×10 m×3.5 m，地下式，有效容積約300 m3，停留時(shí)間約3.6 h。回水泵選用100LB-36.4×2型 立 式 長 軸 泵2臺(tái)（1用1備），其 性 能為Q=85 m3/h，H=70 m，N=30 kW。

6）一 級(jí) 反 應(yīng) 槽：尺 寸L×B×H=2.5 m×2.5 m×3.5 m，地 上 式，有 效 容 積 約18 m3，選 用XFJ-1700型 反 應(yīng) 攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為1 700 mm，N=0.8 kW。污酸水力停留時(shí)間約0.9 h。

7）二級(jí)反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=5 m×5 m×3.5 m，地上式，有 效 容 積 約75 m3，選 用XFJ-3580型 反 應(yīng) 攪 拌 機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑 為3 580 mm，N=0.8 kW。污水水力 停留時(shí)間約0.65 h。

8）三級(jí)反應(yīng)槽：尺寸L×B×H=5 m×4 m×3.5 m，地上式，有 效 容 積 約60 m3，選 用XFJ-3000型 反 應(yīng) 攪 拌 機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為3 000 mm，N=0.8 kW。廢水水力停留時(shí)間約1.5 h。9）氧 化 反 應(yīng) 槽：尺 寸L×B×H=2.5 m×2.5 m×3.5 m，地 上 式，有 效 容 積 約18 m3，選 用XFJ-1700型 反 應(yīng) 攪拌機(jī)1臺(tái)，攪拌機(jī)直徑為1 700 mm，N=0.8 kW。污酸水力停留時(shí)間約1.0 h。

10）一 級(jí) 沉 淀 池：采 用L×B=4 m×4 m斜 管 沉 淀 池1座，有 效 高 度3.5 m，有 效 容 積48 m3，表 面 水 力 負(fù) 荷1.25 m3/（m2·h），沉淀時(shí)間2.4 h。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=5 m3/h，H=25 m，N=2.2 kW。

11）二 級(jí) 沉 淀 池：采 用L×B=4 m×4 m斜 管 沉 淀 池1座，有 效 高 度3.5 m，有 效 容 積48 m3，表 面 水 力 負(fù) 荷1.25 m3/（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=5 m3/h，H=25 m，N=2.2 kW。

12）三 級(jí) 沉 淀 池：采 用L×B=8 m×6 m斜 管 沉 淀 池1座，有效 高度3.5 m，有 效 容 積144 m3，表 面 水 力 負(fù) 荷0.86 m3/（m2·h），沉淀時(shí)間3.5 h。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=5 m3/h，H=25 m，N=2.2 kW。

13）電 凝 聚 裝 置：選 用Xkq-30電 絮 凝 裝 置1臺(tái)，覫1.8 m×1.8 m，N=75 kW；自浮槽1座，覫2.8 m×3.5 m。電絮凝車間尺寸12 m×6 m×6 m。

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

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

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

17）PAM制備系統(tǒng)：JY-0.5/0.6-1型加藥裝置1臺(tái)，N=0.74 kW。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10 t/d，N=4.0 kW；螺 旋 分 級(jí) 機(jī)2臺(tái)，單 臺(tái)N=2.2 kW；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=20 m，N=18.5 kW；石 灰 乳 攪 拌 槽2臺(tái)，覫3 m×3 m，單臺(tái)N=0.75 kW。5運(yùn)行效果該污廢水處理工程工藝流程合理、設(shè)備簡單、運(yùn)行效果穩(wěn)定。處理后廢水水質(zhì)見表4。

6結(jié)語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 環(huán)境，為冶煉廠可持續(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t（污染 負(fù)荷量是按 照每年生產(chǎn)330 d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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