高浓度泥浆法在铅锌联合冶炼废水处理中的应用实践

彭伟刚　周永辉

摘 要：简单介绍了江铜铅锌金属有限公司铅锌联合冶炼废水处理工艺，原有的废水处理工艺在废水中重金属含量小的情况下，存在着生成的沉淀颗粒细小、浓度低、澄清过程缓慢、沉淀难以沉降等问题，导致排放水达标不稳定；针对这些问题，对原处理工艺进行高浓度泥浆工艺的改造，提高了污泥浓度、适量减小了絮凝剂的投加量、改善了污泥沉降浓缩效果，使废水的排放稳定达到《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 25466-2010）的限值。

关键词：铅锌冶炼；废水处理；高浓度泥浆技术；达标排放

引言

近年来国家的环保力度不断的加大，铅锌冶炼行业废水排放标准不断提高，尤其是2010年《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 25466一2010）[1]的正式发布和实施，对排放水水质要求更加严格，因此铅锌冶炼行业废水的综合治理是企业可持续发展的迫切要求。而铅锌冶炼的废水中的Pb2+、Zn2+、Cu2+、As3+、Cd2+、Hg等重金属离子又是最难处理的[2]，如果未达标排放对环境造成严重后果。

江铜铅锌金属有限公司硫酸分厂负责了全公司铅锌冶炼废水及烟气制酸产生的废酸的水处理，废水主要采用了传统的石灰乳中和处理工艺。2014年4月公司大修后送至废水处理的各种废水中的重金属含量有了很大的降低，导致原有废水处理系统存在澄清过程缓慢、沉淀难以沉降等问题，废水排放达标不稳定。5月对废水处理系统实施技术改造，采用高浓度泥浆法（HDS）治理废水，实现了污水稳定达标排放。

1 铅锌冶炼废水处理工艺

1.1 废水工序处理的废液及组成

江铜铅锌公司的废水处理的各种废水主要包括铅锌冶炼产生的各种废水、烟气制酸产生的污酸经过先硫化再石膏后的石膏滤液、公司初期雨水收集处产生的污泥，其废水的主要成分组成为：F-：10～300mg/L，As：0.9～10mg/L，Zn：150～1500mg/L，其中酸度及其他重金属含量均较低。

1.2 废水工序处理工艺

江铜铅锌公司的废水处理采用比较成熟的石灰乳中和-铁盐的传统处理工艺。

废水处理主要包括一、二两个系列，其中其中一系列分为2段中和处理。

含有的Pb2+、Zn2+、Cu2+、As3+、Cd2+、F-等离子的铅锌冶炼废水与石膏滤液用泵输送至一级中和反应槽槽内，加入消石灰进行中和反应，并根据Fe/As≥10的标准添加适量的FeSO4，控制一级反应槽出口PH=7，然后进入三联氧化槽进行曝气氧化，二次中和控制在PH=9～10，使废水与石膏滤液中的Zn2+、Pb2+、Cu2+、Cd2+等形成氢氧化物来沉淀下来，氟和砷则以CaF2和Ca3（AsO4）2的形式沉淀下来，再添加PAM絮凝，在一系列一段浓密机进行固液分离，底泥通过泵送至压滤机过滤，中和渣送渣场堆放；清液溢流至二段中和进行处理，添加消石灰调整二段中和PH=10～11，将废水中未去除干净的Cd2+继续脱除，二段浓密机底泥用泵输送至一系列2#反应槽，上清液直接排放。

公司利用生物药剂法处理初期雨水池的排放水，产生的污泥输送至中和二系列进行简单的沉降后直接排放，底泥用泵输送至一系列2#反应槽。

该污水处理系统投产初期运行正常，随着2014年4月公司大修后送至废水处理的各种废水中的重金属含量有了很大的降低，逐渐暴露出以下问题：

（1）废水中重金属含量的极大降低，导致废水处理系统产生的沉淀颗粒细小、沉淀颗粒大小在加了大量PAM后仍很难长大、澄清过程缓慢、沉淀难以沉降，排放水达标不稳定等问题。

（2）运行费用较高，操作环境恶劣。

2 废水处理工艺高浓度泥浆法改造

2.1 改造的工艺选择

针对暴露出来的问题，通过对现有工艺的分析，最终在现有的工艺采用高浓度泥浆法进行改造，节省投资。

改造主要是对原有的中和二系列浓密机5m3*h-1的底泥输送泵出口管道改造，原有的中和二系列浓密机底泥主要输送至一系列一段2#反应槽，其为间歇性运行。将其管道改至去中和一系列、二系列1#反应槽，并用阀门控制去两个系列的量，既增加了一系列与二系列的沉淀颗粒粒径和污泥密度，又保证了二系列的底泥回流；提高了中和废水沉降性能，提高处理污泥的固含量，改造后排放水达标率保持在99%以上。

2.2 改造的工艺特点

高浓度泥浆法与传统的废水中和-铁盐处理工艺不同，其在传统处理工艺的基础上融入了晶种循环处理技术，即底泥回流系统[3]。与传统的处理工艺相比，高浓度泥浆法有以下特点：

（1）由于增加了中和反应槽沉淀的浓度，及加入了沉淀生长的晶种，沉降颗粒大，加快了沉降和分离的速度，保证了排放水的稳定达标。

（2）高浓度泥浆法可减少消石灰的利用，处理相同体积量废水水可减少消耗消石灰5%～8%[4]。

（3）是在原有的废水水处理基础上，将常规废水处理工艺改造为高浓度泥浆法，并且技术改造简单[5]，改造投资小。

（4）高浓度泥浆法可以大大减缓水处理设备和管道的结垢。改造前的水处理系统基本一个季度就要一次，改造成高浓度泥浆法后至今已有半年多，设备结垢不明显；可大大节省设备的清垢费用，保证了设备的正常运行。

2.3 改造后的运行情况

改造后的废水处理系统设备运转良好，各项排放指标均达到《铅、锌工业污染物排放标准》GB 25466-2010的排放指标。

3 结束语

江铜铅锌公司硫酸分厂改造后的高浓度泥浆法加电石渣一铁盐法污水处理系统已稳定运行半年多。改造后废水排放可以稳定达到国家规定的排放标准。此项技术值得在有色行业推广应用。

参考文献

[1]GB 25466-2010.铅、锌工业污染物排放标准[S].环境保护部，国家质量监督检验检疫总局，2010.

[2]杨勇，柔景丽，何艳明，等.铅锌冶炼污酸废水处理方法研究进展[J].中国环境科学学会学术年会论文集，2013：3412-3418.

[3]白怀良，钟铁，高铜生.矿山酸性废水治理HDS工艺技术研究[J].金属矿山，2008（9）：143-151.

[4]伟东.高密度泥浆法处理矿区污水的应用与实践[J].有色金属：选矿部分，2008（3）：3-35.

[5]良德.利用HDS技术处理德兴铜矿山废水试验研究[J].铜业工程，2004（2）：17-19.

作者简介：彭伟刚（1985，7-），男，籍贯：湖南省衡阳市，现职称：助理工程师，学历：大专，研究方向：烟气制酸及给排水技术管理。endprint