铅冶炼企业废水治理新模式探讨

摘要：铅冶炼企业属于有色金属冶炼中的高污染行业，排放的废水属于重金属污染废水，有效的将冶炼废水进行规划处理是行业目前发展的趋势，本文通过对冶炼企业废水的来源和特性进行分类，找出适合铅冶炼企业废水循环利用的新途径，真正达到清洁生产的目的。

关键词：铅冶炼；废水处理；新模式

中图分类号：X75 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2016）04-0049-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.04.011

Abstract：Lead smelting enterprises are high pollution industry in non-ferrous metal smelting， wastewater discharges belong to contaminated wastewater contain heavy metal， Effective planning is the development trend for wastewater， based on the classification from the smelting enterprises wastewater sources and characteristics， to find new ways for lead smelting enterprises waste recycling， really achieve the purpose cleaner production.

Key Words： Lead smelting； Wastewater treatment； New model

随着工业水平的不断进步，金属冶炼给人们的生活带来了很大的变化，有色金属冶炼行业属于有色金属行业中的高污染行业，表现为典型的重金属废水污染，近年来血铅中毒事件、镉污染事件等重金属污染事件频发，国家对此高度重视，出台了一系列治理政策和计划。因此，根据有色金属冶炼废水的水质特征，寻求技术可行、经济合理的治理方法，消除有色金属冶炼废水的危害，保证有色金属行业可持续发展和避免重金属污染具有重要的意义。

1 铅冶炼废水的划分

1.1 从来源上划分[1]

1）各种酸性的冲洗液、冷凝液和吸收液：包括制酸系统的废酸；湿式除尘洗涤水；硫酸电除雾的冷凝液和冲洗液；电解的酸雾冷凝液、吸收液等；阳极泥湿法精炼的浸出液、分离液、还原液和吸收液等。2）冲渣水：对火法冶炼中产生的熔融态炉渣进行水淬冷却时产生的废水。3）烟气净化废水：洗涤冶炼烟气时产生的废水，主要为湿式收尘器收尘废水。4）车间冲洗废水：这种废水是对设备、地板、滤料等进行冲洗所产生的废水，还包括湿法冶炼过程中因泄漏产生的废液，以及电解车间清洗极板排水，跑、冒、滴、漏电解液。5）设备冷却水：冷却冶炼炉窑等设备循环水排污产生的废水。

1.2 从性质上划分

冶炼废水从性质上可以分为酸性废水、碱性废水、高盐度废水、高温废水四类。1）酸性废水：产生于酸性湿法浸出、酸性烟气吸收，冷却等产生的废水；2）碱性废水：产生于碱性湿法浸出产生的废水；3）高盐度废水：产生于用于制备锅炉用水的反渗透浓度和离子交换柱再生产生的浓度；4）高温废水：产生于设备冷却水。

2 冶炼废水处理方法

目前已开发应用的废水处理方法主要有4种：第一种是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法、高分子重金属捕集剂法等[2]，如两种常用的化学方法[3]：1）硫化除砷-中和酸-石灰铁盐中和法：此工艺流程分三步进行，硫化除砷主要是利用硫化法去除98%以上的含砷；中和酸是用石灰石或石灰中和硫酸，控制pH值，达到下一步反应所需的条件；石灰铁盐法是用石灰+铁盐进一步去除污水中所含污染物。2）中和酸-石灰铁盐中和法：中和酸工段的反应原理和过程与第一种处理流程中的中和酸相同。石灰铁盐中和工段，按照砷含量的多少不同还可以细分为石灰铁盐法和石灰-石灰铁盐法两种形式。在进行砷去除的理论计算中，如果溶液中砷含量较低，按照去除率95%计算，采用石灰铁盐法处理可以达标排放的，则选用石灰铁盐即可 ；如果理论计算不能达到排放标准时，可在石灰铁盐法前再增加一段石灰法，用以去除含砷，增加的这一段石灰法工段的砷去除率理论上可以达到80%，这样才能保证最后出水能够达标排放。第二种是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取、离子交换等方法，通过吸附剂的活性表面从废水中捕集含重金属的可溶性离子，然后用少量的酸，碱或盐溶液把重金属离子从饱和的吸附剂中脱洗出来，同时使吸附剂获得再生，在使用吸附剂处理含重金属废水时，重金属离子的吸附量与所用吸附剂的表面积有关，吸附表面积越大，吸附能力越强，同时，吸附量与吸附条件，如溶液的值、温度、吸附时一间和砷的浓度等有关，可用于废水除砷吸附剂的物质很多，如活性炭、沸石、磺化煤、活性氧化剂、长石、硅藻土、粉煤灰等[4]。第三种是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物絮凝、生物吸附、植物整治等。第四种是利用以上三种前处理工艺与膜深度处理技术相结合的方法，浙江欧美环境工程有限公司付江涛[5]提出采针对冶炼废水高TDS、高重金属离子、高硫酸根离子、高氯离子、低COD等特点，采用絮凝沉淀、多介质过滤器、超滤、反渗透工艺进行处理并回用于冶炼生产工艺。运行结果表明，系统对重金属离子去除效果较好，盐分去除率稳定在95%以上，出水回用率达82.5%，工艺流程如下：

但以上的方法存在的共同问题是在消除冶炼废水污染的同时，产生了二次污染源—固体危险废物，该固体危险废物由于含有的有价金属元素较少，不能进行循环利用，只能进行堆存或者进行填埋。

3 冶炼企业存在问题和解决办法

3.1 存在问题

纵观国内各冶炼企业，对厂区内的污污分流、雨污分流、清污分流系统做的不够完善，导致整个厂区内的水系统管网相互交织，给污水处理系统造成极大影响。

高盐度废水直接与酸性或碱性废水混合后进入污水处理系统，导致污水处理系统中盐度过高，影响污水处理效果；厂区用自来水量过大，导致中水回用效果不理想，中水回用率下降。

3.2 解决办法

首先，根据冶炼企业污水的性质划定污水处理管网，污污分流，建设单独的污水处理管网。

酸碱废水由于含有大量的重金属污染物，可将两股废水通过各自管网输送至污水处理站进行混合后，处理达到中水回用标准，通过中水回用管道输送至高位水池和各使用单元进行回用，使用单元包括：筑渣机冷却水、铸锭冷却水、制粒补充水、冲渣水、水冷烟管用水、脱硫系统补充水、净化系统补充水、污水处理站系统补充水、湿法系统补充水、电解洗水等可以采用中水回用水进行补充，替代原有的自来水进行补充，减少新鲜水源水量。

雨水管网采用单独的雨水收集系统，由于雨水管网和厂区地面冲洗水管网不能完全分离，故将雨水收集系统和地面冲洗水收集系统合并处理，建设雨水处理系统进行单独处理。

高盐度废水中一般存在较多的Na+、Ca2+和Cl-，可直接通过排放管网进行排放。

高温废水存在的问题在于温度过高，可建设冷却水池进行冷却后循环使用。

4 结论与建议

酸碱废水进入污水处理站进行混合后，减少了由于投加中和物质的费用，同时，酸碱中和后，可将废水中的重金属元素得以沉降。在废水混合后，可根据混合程度的不同，加入一定量的酸碱物质调节废水的pH值，通过加入重金属生物制剂进行深度沉降，沉降后加入PAC、PAM进行沉淀处理后返回中间水池进行循环使用，该方法的特点在于：减少由于调节酸碱度所投入的药剂使用量，同时，在沉淀过程中可减少由于投加沉淀物质而产生的污泥量，由该部分产生的污泥可经过压滤后返回至生产系统进行配料使用，对废水中的重金属物质进行再次回收，达到资源综合利用的目的。

雨水管网和厂区地面冲洗水合并后进入雨水收集系统，由于该股废水中还含有大量的重金属污染物质，不能进行直接排放，为了做到该废水的返回使用，可采用前期预处理+膜深度处理工艺，处理后可达到地表水三类排放标准，作为生产用自来水的替代水进行使用，充分做到清洁生产的目标。

由于国内对高盐度废水的排放还未制定相应的排放标准，但由于高盐度废水的排放会对土壤环境造成土地盐碱化的影响，因此，该股废水不建议直接排放，可通过蒸发结晶器进行浓缩，蒸发结晶器排除的冷却水可进行循环使用，浓缩液可进行离心处理后进行回用。

通过以上方法我们可以看出，只要将铅冶炼企业废水进行合理的规划和布局，所有的废水都可以进行循环利用，做到废水零排放，达到清洁生产的目的。

参考文献

[1]邵立南，杨晓松.我国有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势[J].有色金属工程，2011，（2）：39-42.

[2]谢华，王华.铅锌冶炼厂废水处理工艺优化探讨[J].科技创业家，2013，（10）：203.

[3]张璐璐，郑巍.铅冶炼企业废水化学处理工艺[J].世界有色金属，2013，（10）：31-32.

[4]郭恒萍.冶炼含砷污酸与酸性含砷废水处理试验及应用研究[D].西安：长安大学学位论文，2010：4-5.

[5]付江涛.冶炼废水双膜法处理及回用工艺设计及运行[J].中国给水排水，2014，30（6）：48-50.

收稿日期：2016-08-03

作者简介：周彪（1983-），男，汉族，安徽省界首市人，工程师，硕士研究生，从事环境工程方面工作.