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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準,該冶煉廠對其污水廠進行技術升級改造。論述了污水廠升級改造項目工程概況、內容、工藝流程、出水效果,并對污水廠后續運行管理提出建議。
關鍵詞:污水處理升級改造工藝流程出水效果
關鍵詞:污水處理;升級改造;工藝流程;出水效果
1前言
某冶煉廠主營業務是銅、鉛、鋅冶煉及其深加工產品,并綜合回收鎘、銦、金、銀,副產硫酸、硫酸銅、硫酸鋅等。主要產品生產能力: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。該冶煉廠現有鋅、鉛、銅4套主生產系統和其配套的綜合利用及余熱發電系統。該冶煉廠是國內最早采用豎罐煉鋅方法實現大規模工業生產的企業,歷史上經歷了多次技術升級改造[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,除了進行必要的維修外,需要對污水處理工藝進行改進,確保出水指標達到國家相關污水排放標準。109污水處理廠和東山污水處理廠在其現有工藝基礎上,需增加酸泥過濾系統并維修老舊設備,使其排水滿足污水處理總站的進水要求,而鉛鋅廠ISP工藝水處理廠需增設事故池。
2建設項目工程概況
2.1項目內容和規模。該公司升級改造項目主要包括硫酸廠109污水處理廠新建污水中酸泥過濾系統;硫酸廠東山污水處理廠新建污水中酸泥過濾系統、污水預處理系統;水汽廠污水處理總站新建污水電化學處理系統;鉛鋅廠ISP工藝水處理廠新建一座200m3事故池;改造廠區內初期雨水收集系統,新建5座初期雨水收集池,改造2座初期雨水收集池;維修更換現有老舊自控系統、機電設備等。項目為污水處理廠升級改造工程,總投資2480萬元。生產裝置為24h連續運行。本項目年運行時間為8760h。項目主要經濟技術指標見表1。
2.2生產工藝。(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車間制酸系統和ISP分廠產生的工業酸性廢水經管道流入集酸池。經自吸耐酸泵輸送至高位反應槽。在反應槽中與高濃度石灰溶液進行中和反應,反應時間為30min,pH值控制在10~12。出水自流至絮混槽,投加PAM并攪拌,反應5min后自流至濃密機。沉淀反應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,反應時長為30min,在此過程中采用硫酸調整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,6min后出水與堿液混合將pH值調整為6~9。而后流入二級濃密池,再進行時長為1.5h的沉淀反應后自流至清水池,由清水泵達標輸送至污水處理總站進行終端處理,底流回一級濃密機。109污水處理廠改造后處理能力不變,仍為80m3/h,實際處理量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,進入一級反應槽,加入Na2S后,充分反應后除掉大部分重金屬,加入少量PAM用泵打入稀酸過濾器內進行高效固液過濾。上清液進入二級反應槽,同時與東山車間污酸匯集于二級反應槽,在二級反應槽內加Na2S進行深度除重金屬,加入少量PAM用泵打入FBL過濾器內進行高效固液過濾。二級預處理后污酸水進入一級中和槽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槽,pH值達到5~6時進入硫化鈉藥劑槽,進一步去除污水中的重金屬,污水進入堿液反調槽,控制pH值在7~9,再加入絮凝劑,進入三級濃密,經沉淀后進入清水池,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過化學法去除重金屬后的出水在廢水調節池中均質均量,經過提升泵提升至pH調節池,通過投加NaOH調節pH值出水進入電化學系統深度處理,電化學重金屬深度處理系統利用高頻脈沖電流,發生電解凝聚、電解氣浮以及電解氧化還原反應,產生一系列多核羥基絡合物及氫氧化物,與水中的膠體和懸浮物,尤其是重金屬污染因子產生絮凝作用,從而產生大量的污染物絮凝團,以此使廢水中重金屬離子得到去除。出水進入曝氣池,在曝氣池中進行曝氣,將水中的Fe2+氧化為Fe3+,增加沉降性能;曝氣池出水自流進入絮凝反應池,投加PAM絮凝劑,攪拌后使生成的顆粒絮凝成較大的絮體,進入斜板沉淀池進行泥水分離,上清液自流至清水池暫時儲存,隨時滿足生產工序用水需求;污泥經過壓濾系統壓濾處理,泥餅送電廠漩渦爐處理。該公司廠區經過多年改造,廢水產生量大幅度減少,污水處理總站原設計處理能力為800m3/h,但實際處理量僅為110m3/h。改造后,污水處理總站設計處理能力為120m3/h,實際處理量為109m3/h,工藝流程見圖1。
3污水廠運行環保措施
該項目產生的廢水主要是工程排放尾水和廠區內工作人員產生的生活污水。污水處理總站改造運營后處理能力為120m3/h,其尾水不外排,由公司廠區內統一調度回用;廢渣脫水后的廢水進入相應的污水處理設施,污水處理廠運營過程中生活污水產生量約為8.32m3/d,僅占工程處理規模的0.29%,污水通過廠內污水管網收集后進入污水處理設施。項目生活和生產廢水對工程進水水量水質幾乎無影響,基本不會增加處理系統的負荷。本項目主要采用化學法處理廠區重金屬冶煉生產廢水,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、電化學法處理,項目運營基本無廢氣污染物產生。
3.1進、出水水質的管理。項目主要處理公司廠區生產廢水,109污水廠和東山污水廠進水呈強酸性,屬于酸性重金屬冶煉廢水,水中重金屬含量較高。為了保證各預處理污水廠及污水處理總站正常運行,以確保污水的處理效果和尾水水質指標,本項目對各污水處理廠進、出水質每天進行定期監測,保證出水質達標,保證進水水質在可接受范圍內,以免高濃度污水影響處理系統正常運行。一旦發現進水中污染物濃度高于進水水質控制要求或出水水質超標,迅速查找原因,及時調整工藝參數,保證各污水處理廠正常運行及水質達標。
3.2污泥處置措施。本項目運營過程中產生的酸泥、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設防滲地面與圍堰,防止污染地下水。另外,制定廢渣清運制度,保證廢渣及時運走,以保證污水廠廠區的清潔。廢渣的運輸要采用密封性能好的專用車輛,并加強車輛的管理與維護,杜絕運輸過程中的沿途拋灑滴漏。
4改造后出水效果
對本項目污水處理廠進出口進行了監測,本項目污水處理廠進出口監測結果見表2。
5結論
本項目技術改造基本落實了該工程環評及批復要求,建立了完善的環保管理規章制度及機構,確保各項生產設施穩定連續達標排放。(1)109污水處理廠總排口:排口廢水中監測因子滿足環評報告書中要求的設計出水指標,處理后的廢水輸送至污水處理總站進行終端處理。(2)東山污水處理廠總排口:排口廢水中監測因子滿足環評報告書中要求的設計出水指標;去除率滿足設計要求;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《鉛鋅工業污染物排放標準》(GB25466-2010)表2中標準限值,各項監測因子均達標。
6建議
(1)切實加強工作人員的環保意識,維護好廠內的各種機械設備,使其保持正常的運行狀態。(2)加強對系統及設備的維護保養,減少跑冒滴漏及因設備原因造成開、停車和各種非正常排放。(3)加強安全生產監督和管理,對各個生產環節的安全性做到常抓不懈,對于各種對環境可能造成污染事故一定要防患于未然。(4)進一步完善突發性環境風險事故應急預案,盡量避免風險事故發生。(5)加強各項環保設施的運行與管理,確保各項污染物長期穩定達標排放。
參考文獻:
[1]路彬.豎罐煉鋅使用天然氣替代煤氣應用過程中改進實踐[J].有色礦冶,2020,(4):36-39.
作者:于群 單位:(遼寧省葫蘆島生態環境監測中心