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摘要:某冶煉廠共有3座污水處理廠和1座工藝水處理廠,分別是硫酸廠109污水處理廠、硫酸廠東山污水處理廠、水汽廠污水處理總站和鉛鋅廠ISP工藝水處理廠。為滿足國家新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),該冶煉廠對其污水廠進(jìn)行技術(shù)升級改造。論述了污水廠升級改造項(xiàng)目工程概況、內(nèi)容、工藝流程、出水效果,并對污水廠后續(xù)運(yùn)行管理提出建議。
關(guān)鍵詞:污水處理升級改造工藝流程出水效果
關(guān)鍵詞:污水處理;升級改造;工藝流程;出水效果
1前言
某冶煉廠主營業(yè)務(wù)是銅、鉛、鋅冶煉及其深加工產(chǎn)品,并綜合回收鎘、銦、金、銀,副產(chǎn)硫酸、硫酸銅、硫酸鋅等。主要產(chǎn)品生產(chǎn)能力:精鋅20萬t、電解鋅13萬t、電鉛3萬t、銅10萬t、黃金2t、白銀80t、硫酸100萬t。該冶煉廠現(xiàn)有鋅、鉛、銅4套主生產(chǎn)系統(tǒng)和其配套的綜合利用及余熱發(fā)電系統(tǒng)。該冶煉廠是國內(nèi)最早采用豎罐煉鋅方法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的企業(yè),歷史上經(jīng)歷了多次技術(shù)升級改造[1]。公司目前共有三座污水處理廠和一座工藝水處理廠:分別是硫酸廠109污水處理廠、硫酸廠東山污水處理廠、水汽廠污水處理總站和鉛鋅廠ISP工藝水處理廠。污水處理總站作為污水處理的最后一道工序,除了進(jìn)行必要的維修外,需要對污水處理工藝進(jìn)行改進(jìn),確保出水指標(biāo)達(dá)到國家相關(guān)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。109污水處理廠和東山污水處理廠在其現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上,需增加酸泥過濾系統(tǒng)并維修老舊設(shè)備,使其排水滿足污水處理總站的進(jìn)水要求,而鉛鋅廠ISP工藝水處理廠需增設(shè)事故池。
2建設(shè)項(xiàng)目工程概況
2.1項(xiàng)目內(nèi)容和規(guī)模。該公司升級改造項(xiàng)目主要包括硫酸廠109污水處理廠新建污水中酸泥過濾系統(tǒng);硫酸廠東山污水處理廠新建污水中酸泥過濾系統(tǒng)、污水預(yù)處理系統(tǒng);水汽廠污水處理總站新建污水電化學(xué)處理系統(tǒng);鉛鋅廠ISP工藝水處理廠新建一座200m3事故池;改造廠區(qū)內(nèi)初期雨水收集系統(tǒng),新建5座初期雨水收集池,改造2座初期雨水收集池;維修更換現(xiàn)有老舊自控系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備等。項(xiàng)目為污水處理廠升級改造工程,總投資2480萬元。生產(chǎn)裝置為24h連續(xù)運(yùn)行。本項(xiàng)目年運(yùn)行時(shí)間為8760h。項(xiàng)目主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表1。
2.2生產(chǎn)工藝。(1)109污水處理廠污水處理工藝109污水處理廠改造后工藝流程:109車間制酸系統(tǒng)和ISP分廠產(chǎn)生的工業(yè)酸性廢水經(jīng)管道流入集酸池。經(jīng)自吸耐酸泵輸送至高位反應(yīng)槽。在反應(yīng)槽中與高濃度石灰溶液進(jìn)行中和反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為30min,pH值控制在10~12。出水自流至絮混槽,投加PAM并攪拌,反應(yīng)5min后自流至濃密機(jī)。沉淀反應(yīng)1.5h后,出水部分用于配制石灰溶液回用,未回用水自流入鐵鹽槽。在鐵鹽槽中與石灰溶液和鐵鹽溶液攪拌并反應(yīng),反應(yīng)時(shí)長為30min,在此過程中采用硫酸調(diào)整pH值至5~7,出水自流入硫化槽。在硫化槽中投加硫化鈉溶液和PAM攪拌反應(yīng),6min后出水與堿液混合將pH值調(diào)整為6~9。而后流入二級濃密池,再進(jìn)行時(shí)長為1.5h的沉淀反應(yīng)后自流至清水池,由清水泵達(dá)標(biāo)輸送至污水處理總站進(jìn)行終端處理,底流回一級濃密機(jī)。109污水處理廠改造后處理能力不變,仍為80m3/h,實(shí)際處理量52m3/h。(2)東山污水處理站污水處理工藝主要處理硫酸廠東山車間廢水,改造后工藝流程如下:來自東山車間凈化段污酸,進(jìn)入一級反應(yīng)槽,加入Na2S后,充分反應(yīng)后除掉大部分重金屬,加入少量PAM用泵打入稀酸過濾器內(nèi)進(jìn)行高效固液過濾。上清液進(jìn)入二級反應(yīng)槽,同時(shí)與東山車間污酸匯集于二級反應(yīng)槽,在二級反應(yīng)槽內(nèi)加Na2S進(jìn)行深度除重金屬,加入少量PAM用泵打入FBL過濾器內(nèi)進(jìn)行高效固液過濾。二級預(yù)處理后污酸水進(jìn)入一級中和槽A,一級中和采用生石灰中和,生成石膏懸浮液,泥漿去制取石膏,上清液進(jìn)入二級中和槽,二級中和加入生石灰、硫酸亞鐵及絮凝劑除去砷氟等大部分重金屬,二級中和渣去電廠旋渦爐,二級上清液通過稀硫酸反調(diào)槽,pH值達(dá)到5~6時(shí)進(jìn)入硫化鈉藥劑槽,進(jìn)一步去除污水中的重金屬,污水進(jìn)入堿液反調(diào)槽,控制pH值在7~9,再加入絮凝劑,進(jìn)入三級濃密,經(jīng)沉淀后進(jìn)入清水池,通過水泵打入污水處理總站。東山污水處理廠改造后處理能力不變,仍為50m3/h,實(shí)際處理量40m3/h。(3)ISP工藝水處理廠污水處理工藝ISP工藝水處理廠運(yùn)行正常,本次改造擬增加200m3事故池一座,處理工藝不變。(4)污水處理總站污水處理工藝109污水處理廠和東山污水處理廠經(jīng)過化學(xué)法去除重金屬后的出水在廢水調(diào)節(jié)池中均質(zhì)均量,經(jīng)過提升泵提升至pH調(diào)節(jié)池,通過投加NaOH調(diào)節(jié)pH值出水進(jìn)入電化學(xué)系統(tǒng)深度處理,電化學(xué)重金屬深度處理系統(tǒng)利用高頻脈沖電流,發(fā)生電解凝聚、電解氣浮以及電解氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生一系列多核羥基絡(luò)合物及氫氧化物,與水中的膠體和懸浮物,尤其是重金屬污染因子產(chǎn)生絮凝作用,從而產(chǎn)生大量的污染物絮凝團(tuán),以此使廢水中重金屬離子得到去除。出水進(jìn)入曝氣池,在曝氣池中進(jìn)行曝氣,將水中的Fe2+氧化為Fe3+,增加沉降性能;曝氣池出水自流進(jìn)入絮凝反應(yīng)池,投加PAM絮凝劑,攪拌后使生成的顆粒絮凝成較大的絮體,進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離,上清液自流至清水池暫時(shí)儲存,隨時(shí)滿足生產(chǎn)工序用水需求;污泥經(jīng)過壓濾系統(tǒng)壓濾處理,泥餅送電廠漩渦爐處理。該公司廠區(qū)經(jīng)過多年改造,廢水產(chǎn)生量大幅度減少,污水處理總站原設(shè)計(jì)處理能力為800m3/h,但實(shí)際處理量僅為110m3/h。改造后,污水處理總站設(shè)計(jì)處理能力為120m3/h,實(shí)際處理量為109m3/h,工藝流程見圖1。
3污水廠運(yùn)行環(huán)保措施
該項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水主要是工程排放尾水和廠區(qū)內(nèi)工作人員產(chǎn)生的生活污水。污水處理總站改造運(yùn)營后處理能力為120m3/h,其尾水不外排,由公司廠區(qū)內(nèi)統(tǒng)一調(diào)度回用;廢渣脫水后的廢水進(jìn)入相應(yīng)的污水處理設(shè)施,污水處理廠運(yùn)營過程中生活污水產(chǎn)生量約為8.32m3/d,僅占工程處理規(guī)模的0.29%,污水通過廠內(nèi)污水管網(wǎng)收集后進(jìn)入污水處理設(shè)施。項(xiàng)目生活和生產(chǎn)廢水對工程進(jìn)水水量水質(zhì)幾乎無影響,基本不會增加處理系統(tǒng)的負(fù)荷。本項(xiàng)目主要采用化學(xué)法處理廠區(qū)重金屬冶煉生產(chǎn)廢水,冶煉廢水含鋅、鉛、鎘、銅、汞、砷等多種金屬,采用中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體沉淀法、電化學(xué)法處理,項(xiàng)目運(yùn)營基本無廢氣污染物產(chǎn)生。
3.1進(jìn)、出水水質(zhì)的管理。項(xiàng)目主要處理公司廠區(qū)生產(chǎn)廢水,109污水廠和東山污水廠進(jìn)水呈強(qiáng)酸性,屬于酸性重金屬冶煉廢水,水中重金屬含量較高。為了保證各預(yù)處理污水廠及污水處理總站正常運(yùn)行,以確保污水的處理效果和尾水水質(zhì)指標(biāo),本項(xiàng)目對各污水處理廠進(jìn)、出水質(zhì)每天進(jìn)行定期監(jiān)測,保證出水質(zhì)達(dá)標(biāo),保證進(jìn)水水質(zhì)在可接受范圍內(nèi),以免高濃度污水影響處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)進(jìn)水中污染物濃度高于進(jìn)水水質(zhì)控制要求或出水水質(zhì)超標(biāo),迅速查找原因,及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),保證各污水處理廠正常運(yùn)行及水質(zhì)達(dá)標(biāo)。
3.2污泥處置措施。本項(xiàng)目運(yùn)營過程中產(chǎn)生的酸泥、ISP工藝水處理廠污泥用于鉛鋅廠配料,中和渣用于熱電廠配料,東山污水站石膏渣用于熱電廠配料或外售。在污水處理廠污泥壓濾廠房應(yīng)設(shè)防滲地面與圍堰,防止污染地下水。另外,制定廢渣清運(yùn)制度,保證廢渣及時(shí)運(yùn)走,以保證污水廠廠區(qū)的清潔。廢渣的運(yùn)輸要采用密封性能好的專用車輛,并加強(qiáng)車輛的管理與維護(hù),杜絕運(yùn)輸過程中的沿途拋灑滴漏。
4改造后出水效果
對本項(xiàng)目污水處理廠進(jìn)出口進(jìn)行了監(jiān)測,本項(xiàng)目污水處理廠進(jìn)出口監(jiān)測結(jié)果見表2。
5結(jié)論
本項(xiàng)目技術(shù)改造基本落實(shí)了該工程環(huán)評及批復(fù)要求,建立了完善的環(huán)保管理規(guī)章制度及機(jī)構(gòu),確保各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)施穩(wěn)定連續(xù)達(dá)標(biāo)排放。(1)109污水處理廠總排口:排口廢水中監(jiān)測因子滿足環(huán)評報(bào)告書中要求的設(shè)計(jì)出水指標(biāo),處理后的廢水輸送至污水處理總站進(jìn)行終端處理。(2)東山污水處理廠總排口:排口廢水中監(jiān)測因子滿足環(huán)評報(bào)告書中要求的設(shè)計(jì)出水指標(biāo);去除率滿足設(shè)計(jì)要求;處理后的廢水排入污水處理總站。(3)污水處理總站總排口:參照《鉛鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25466-2010)表2中標(biāo)準(zhǔn)限值,各項(xiàng)監(jiān)測因子均達(dá)標(biāo)。
6建議
(1)切實(shí)加強(qiáng)工作人員的環(huán)保意識,維護(hù)好廠內(nèi)的各種機(jī)械設(shè)備,使其保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。(2)加強(qiáng)對系統(tǒng)及設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng),減少跑冒滴漏及因設(shè)備原因造成開、停車和各種非正常排放。(3)加強(qiáng)安全生產(chǎn)監(jiān)督和管理,對各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性做到常抓不懈,對于各種對環(huán)境可能造成污染事故一定要防患于未然。(4)進(jìn)一步完善突發(fā)性環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)事故應(yīng)急預(yù)案,盡量避免風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生。(5)加強(qiáng)各項(xiàng)環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行與管理,確保各項(xiàng)污染物長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
參考文獻(xiàn):
[1]路彬.豎罐煉鋅使用天然氣替代煤氣應(yīng)用過程中改進(jìn)實(shí)踐[J].有色礦冶,2020,(4):36-39.
作者:于群 單位:(遼寧省葫蘆島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心