铅锌冶炼废水零排放处理工程的运行实践

甘肃厂坝有色金属有限公司成州锌冶炼厂污水处理站预处理系统负责处理该厂的所有废水。该冶炼厂综合废水主要重金属污染物为锌、铅、砷、镉、铜。污水站采用的主体工艺为:石灰乳+斜板沉淀+聚合硫酸铁+板框压滤,处理后的水达标排放。然而在实际运行中该污水处理站的水质经常不达标,不得不修建大型储水池。一.方面该地区水资源，比较匮乏，一方面又有大量的工业污水达不到回用标准。

2011年,为了满足生产要求,同时也为了响应国家节能减排的环保政策,减少西部缺水现状及提高有色冶炼水回用率,甘肃厂坝有色金属有限公司决定引进先进技术处理回用该冶炼厂工业废水,结合该冶炼厂废水水质的特点，凭借本司在铅锌冶炼废水处理方面的经验及现场实际试验论证,认为利用石灰乳中和+斜板沉淀池+板框压滤+组合膜分离等组合工艺能够满足该厂废水治理及生产用水回用的要求。

1、系统处理工艺

分析方法

原水及净化水中锌、铅、砷、镉、铜每8h取样监测一次,pH值在线实时监控,产水中离子浓度通过电导率仪实时监控,反渗透产水、锅炉用水每季度送市级疾病预防控制中心监测一次。

锌采用原子吸收分光分度法测定,仪器型号:WYS2000;铅、镉采用ICP测定,仪器型号:530DV;

砷、铜采用二乙基二硫代氨基甲酸银分光分度法测定,仪器型号:723可见分光分度计;总硬度的测定采用EDTA滴定法。分析过程中采用药剂均为分析纯,水为去离子水。

2、废水处理系统的生产运行结果

2.1、生产工艺路线

车间废水经隔油沉砂、砂滤后,直接用1#微滤膜系统去除悬浮物、油等杂质,达到1#纳滤膜对进水要求浊度必须低于0. 1NTU的要求，纳滤膜对废.水中重金属均有98%以上.的截留率,可以使纳滤产水的重金属含景很低,减少石灰中和消耗;纳滤浓水与石灰反应中和,控制废水pH值在6.5~7,以便能够沉锌,同时保证其他重金属不沉淀,使锌泥品位能够达到18%~25%,然后进人一段浓泥池进行沉降分离,上清液溢流进人2#微滤膜系统去除悬浮物等杂质,达到2#纳滤膜对进水要求浊度必须低于0. INTU的要求，纳滤膜对废水中重金属均有98%以上的截留率，纳滤浓水再进人二段搅拌池,控制废水pH值为11~12,然后进人二段浓泥池进行沉降分离，上清液溢流通烟气沉钙,返回一级搅拌再循环，纳滤产水再经过反渗透膜系统进一步脱除氯化钠、重金属等离子,使反渗透膜系统的产水指标能够达到回用生产系统要求,同时再利用二级反渗透系统进一步脱出硬度和离子以达到中压锅炉补给水的要求。

2.2、工业废水中各重金属的去除效果

(1)工业废水成分及经过组合工艺处理后产水水质对比结果见表1、表2。从表中可见各种重金属能够有效地去除,去除率在99.5%以上,氯化钠的去除率可以达到99%以上，经过与多家冶炼厂技术负责人的交流得出回用水的水质要求如表4,由此可见组合工艺处理后产水水质远高于回用水标准。

(2)为了进一步减少目前采用树脂软化水后，需要大量的氯化钠再生，在本组合工艺中增加了利用二级反渗透进一步处理一级反渗透产水以达到替代目前的树脂软化工艺产水,从表3、表4中可以看出二级反渗透的产水水质远高于低压锅炉补给水的要求。

3、工程运行成本分析

本工业废水处理工程水量为:2200m?/d,系统总运行费用为:311.2万元/a(包括换膜费用、电耗、清洗维护费用)。一级反渗透年产水量:2200m?/d x350d =770 000m?，换算单位产水成本:4.04元/m?。锅炉年用水量:44 m?/h x 22h/d x 350d =338 800m?',单位产水成本为0.45元/m?。

石灰石脱钙成本:目前采用调节pH工艺脱钙,综合核算得一级反渗透产水成本约1.65元/ m?。软化水停用减少成本:目前厂区使用软化水作为蒸汽和循环补给用水,通过核算软化水的产水成本为1.3元/m?,软化水产水率为77%。以上成本不含水资源费及废水处理费。

采用组合工艺分段产水代替原软化水用于锅炉和循环用水后,增加的运行成本为:4.04 + 1.65-1.3=4.39元/m? ,(在工业废水组合工艺深度处理后返回于生产,水资源收益费、锌回收价值、排污费减少等没计算在内)。

4、结论

(1)采用石灰乳中和+斜板沉淀池+板框压滤+组合膜分离等组合工艺处理工业废水,工艺科学、合理、简单,技术可靠,生产运行稳定,工艺技术先进性达到国际先进水平。

(2)采用石灰乳及通烟气沉钙,解决了添加除钙剂中钠离子迅速累积问题,能够使系统内的氯化钠通过沉渣外带部分而不会累积,可以达到废水处理的闭路循环。

(3)采用新组合工艺处理废水,可以提高重金属的回收率、废水处理率及回用率,减排效果明显,为甘肃厂坝有色金属有限公司成州锌冶炼厂创造了良好的经济效益和明显的社会环保效益，同时也有利于提升企业竞争力,推动企业快速健康发展。