某铅冶炼厂废水处理与分质梯级利用研究

李 秒

(中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038)

0 前言

在铅冶炼的生产过程中,不仅用水量大,而且废水排放量高、成分复杂、难处理，对周围环境造成了严重的破坏，属于高资源消耗、污染严重、高能耗工业[1]。目前大多数企业废水处理技术水平不高,清洁生产水平较低，随着环保对冶炼厂废水排放要求的日渐严格，优化工艺、减少工艺用水量、工业用水梯级利用[2-4]的生产理念应运而生。本文以某铅冶炼厂实现废水零排放为背景，介绍了分质废水处理工艺以及梯级供水模式。

1 某铅冶炼厂排水现状

某铅冶炼厂平均用水量为86 149 t/d，其中生产新水用水量为3 752 t/d，生活用水量为160 t/d，工业循环水为82 237 t/d；废水排放量为1 360 t/d。某铅冶炼厂目前排水现状是生活污水经化粪池处理后外排；酸性废水经简单处理后外排；循环水排污废水以及各车间排出的一般性生产废水均外排。水资源浪费的同时，对周边环境造成了一定的污染。

2 某铅冶炼厂废水零排放处理工艺

结合排水现状，某铅冶炼厂优化废水处理工艺，实现废水零排放，即：生活污水排水、制酸脱硫排出的污酸废水、酸性重金属废水、循环水排污废水、各车间排出的一般性生产废水、除盐水站排出的浓盐废水等，通过各水处理系统以及进入不同水处理工段处理后回用于生产工艺中。

2.1 生活污水处理工艺

生活污水采用生物法二级工艺进行处理，其工艺流程如图1所示。生活污水经格栅去除大直径漂浮物后自流至集水池，经污水提升泵送至调节反硝化池，出水自流至一、二级接触氧化池，在池内鼓入空气；接触氧化池出水流至沉淀池进行沉淀；沉淀池出水进入中间水池，经提升泵送至砂滤器过滤，然后利用余压送至活性炭过滤器过滤；活性炭过滤器出水自流至中水池消毒、贮存；消毒后，用于厂区绿化和道路浇洒，剩余部分排至废水深度处理站。二级接触氧化池出水部分回流至调节反硝化池进行反硝化除氮。

图1 生活污水处理流程

2.2 污酸废水处理工艺

硫酸车间排出的污酸废水采用石灰乳中和法,将污酸pH中和至2,再自流进酸性废水处理调节池，进入酸性废水处理工段进一步去除砷及其他重金属离子等有害物质。其工艺流程如图2所示。

图2 污酸废水处理流程

2.3 酸性废水处理工艺

酸性废水来源于污酸污水处理后液、脱硫车间净化排水、脱硫车间洗涤排水、制酸车间地面冲洗水以及硫酸场地初期雨水。酸性废水处理采用石灰- 铁盐法两段处理法[5]，其工艺流程如图3所示：

图3 酸性废水处理流程

1)一段。酸性污水调节池中的污水用泵送至一段一级中和槽，在槽内加熟石灰乳和回流污泥进一步中和，控制pH在7左右，并在槽内加硫酸亚铁后，自流进入一段氧化槽；氧化槽内加压缩空气，使二价铁氧化成三价铁，三价砷氧化成五价砷，再自流至一段二级中和槽，控制pH在9左右；出水自流进一段浓密机，浓密机上清液进加压水池，底流用污泥泵加压至压滤机压滤，回流污泥用回流污泥泵送至预碱化槽。

2)二段。加压水池的污水用泵送至二段一级中和槽，在槽内加石灰乳和回流污泥进一步中和，控制pH在7左右，并在槽内加硫酸亚铁后，自流进入二段氧化槽；氧化槽内加压缩空气，使二价铁氧化成三价铁，三价砷氧化成五价砷，再自流至二段二级中和槽，控制pH在9左右；出水自流进二段浓密机，浓密机上清液进回水池，底流用污泥泵加压至压滤机压滤，回流污泥用回流污泥泵送至预碱化槽。

2.4 废水深度处理工艺

废水深度处理工艺流程如图4所示：各车间排出的洁净生产废水、处理后的未用完的生活污水和酸性废水处理后液等，经生产废水管网收集至废水深度处理站的均质池，分别去除水中的暂时硬度和永久硬度；中和后出水进入沉淀池，进一步去除水中的各类杂质，底流用污泥泵加压至压滤机。浓密机上清液自流进中间水池，用中间水泵加压送至多介质过滤器，出水进入超滤装置；系统在一定压力下，水、无机盐和小分子物质透过膜，悬浮物、胶体和微生物被截留[6]，超滤处理后的废水经5 μm保安过滤器过滤后，用高压泵送至反渗透装置进行脱盐处理。即生产废水经混凝- 沉淀- 过滤- 除盐等深度处理后，处理后淡水回用于化学水处理站作为补水、循环水的补充水以及脱硫制酸工艺的生产用水。处理后的浓水一部分回用于冲渣循环水作为补水，另一部分作为某铅冶炼厂脱硫脱销工艺用水。

图4 废水深度处理流程

3 某铅冶炼厂梯级循环利用方案

分质处理后的生产废水梯级回用流向如图5所示：

1)侧吹还原炉余热锅炉定期排污废水及连续排污废水，该部分废水水质较干净，直接回用于设备循环水站作为循环水的补充水，减少新水消耗量。

2)脱硫制酸余热锅炉定期排污废水及连续排污废水，该部分废水水质较干净，直接回用于制酸循环水站作为循环水的补充水，减少新水消耗量。

3)厂区生产废水经废水深度处理站处理后，淡水产水回用于化学水处理站作为补水、循环水的补充水以及脱硫制酸工艺生产用水，减少新水消耗量；浓水一部分回用于冲渣循环水作为补水，另一部分作为脱硫脱销工艺用水，减少新水消耗量。

4)生活污水经处理后回用于厂区绿化或浇洒道路。

图5 梯级供水流向示意图

4 结束语

某铅冶炼厂经工程优化后，实现了生产废水分质处理、梯级利用模式，可将生产废水全部回用，在废水进入深度废水处理工段之前，部分生产废水内部循环使用，从而降低了废水深度处理工段处理水量，降低废水处理投资及运行成本，最终实现了生产废水“零排放”的要求。笔者希望结合实际工程的设计经过，为相关设计提供一定的参考。