电解锰生产废水闭路循环利用技术

由贵州省环境科学研究设计院开发的电解锰生产废水闭路循环利用技术，适用于电解锰生产企业厂区生产废水处理及回用。

主要技术内容

一、基本原理

电解锰生产废水包括循环水冷却、含铬含锰废水和废电解溶液（阳极液），阳极液由于含有11～15g/L的锰和30～35g/L的酸而具有较大的污染性，但同时也具有较大的利用价值，各企业均将其回用于制液工序；电解槽冷却废水为间接冷却水，但由于冷却管道破损和蒸发损失后补充新水所带入的盐分会造成冷却水含盐浓度上升，需外排部分循环水（强制排污）以保持冷却水水质符合生产需要；含铬废水主要来源于电解后处理工序，经处理后尽量回用于产污各环节，但由于电解溶液平衡的原因不能全部回用。优化后的电解锰生产废水循环利用的方案为：各系统先小循环，不能循环的部分废水进行大循环。即用冷却循环水系统和含铬含锰废水系统需外排的水替代原有溶液系统需加入的新水，电解溶液系统最终为溶液的蒸发和渣外排。

二、技术关键

循环模式的改变，即在保持各环节水量平衡的情况下用水途径的优化；电解锰末端处理工艺优化——碳酸锰盐回收工艺。

典型规模

1万t/a、2万t/a、3万t/a电解锰企业生产废水闭路循环改造。

主要技术指标

（1）废水反应控制工艺参数

一步反应控制工艺参数：进水Mn2+浓度＞800mg/L；进水pH值5～6；出水Mn2+浓度＜150mg/L；出水pH值5～6。

二步反应控制工艺参数：pH值7～8；进水Mn2+浓度150mg/L；出水Mn2+浓度20mg/L。

板框过滤控制工艺参数：滤渣含水率28%；出水SS30mg/L。

锰砂过滤控制工艺参数：进水Mn2+浓度20mg/L；进水pH值7.5；进水SS420mg/L；出水Mn2+浓度2mg/L；出水pH值＜8.2；出水SS30mg/L。

（2）废水回用控制工艺参数

循环回用水硫酸铵质量浓度＜12g/L，电解溶液保持水量平衡。

（3）冷却循环水运行指标：浓缩倍数＜3。

主要设备及运行管理

一、主要设备

调节池、碳酸盐沉淀反应池、浓缩池、板框压滤机、纤维过滤器、锰砂过滤器（含曝气）、冷却水旁路处理系统及车间回用水管道。

二、运行管理

含锰废水系统应严格控制水处理效果，使回用水达到生产要求；严格控制电解冷却水水质，确定冷却效果；根据溶液平衡调整回用水量，并确保回用水硫酸铵浓度不高于12g/L。

投资效益

一、投资情况

总投资196.77万元，其中设备投资98.06万元；主体设备寿命10年；运行费用17.16万元/a。

二、经济效益

以1万t/a电解锰生产企业为例，年产生碳酸锰渣约108t，含碳酸锰30%～38%，按1400元/t计，年节约费用15.12万元，同时，节省运输费用约1.96万元。

扣除碳酸锰回收价值后，废水处理运行成本为17.16万元/a，单位废水处理运行成本为7.15元/m3，较原有的14.83元/m3大为降低。

三、环境效益

以2万t/a电解锰生产企业为例，减排废水19,499.7t/a，年减排重金属0.039t/a，减排氨氮12.75t/a（无氨氮处理措施时的减排量）。

该技术被中国环境保护产业协会评为2013年国家重点环境保护实用技术。

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