铅锌冶炼企业雨水处理与应用

表 3 平均回用水直接运行成本计算表
项目
名称
单价 / 元
总消耗
单位成本 总成本 /（元 /m3） / 万元
氢氧化钠
2000
34t
0.08
6.8
辅助材料
硫酸亚铁 PAC（碱式氧化铝）
800 2500
765.0t 10.2t
0.72 0.03
61.2 2.55
重金属捕集剂
20000
53.0tLeabharlann 1.25106.25
经初期雨水处理站处 理 后 的 出 水 水 质 达 到《 工 业 循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007) 的回用要求。 3 污泥浓缩脱水工艺 一、二段浓密池的污泥通过排泥泵 排至污泥浓缩池进行浓缩。上清液通过 排水沟排至厂南收集池 , 由污泥浓缩 池排泥泵送至厢式压滤机进行脱水，滤 后水通过排水沟排至厂南收集池，干污 泥进入贮泥坑，运至渣场综合利用，工 艺流程如图 4 所示。
每座中和槽池体尺寸为 3500×3500×4500mm ； 槽 体 保 护 层 高 度 为 300mm， 有 效 水 深 为 4200mm ； 快 速 搅 拌 反 应 槽 池 体 尺 寸 为 4000×4000×4500mm ； 槽 体 保 护 层 高 度 为 300mm，有 效 水 深 为 4200mm ；慢速搅拌反应槽池体尺寸为 4000×4000×4500mm ；槽体保护层高
经过重金属沉淀工艺处理后的废水 进入中间水池，通过过滤提升泵提升进 入多介质过滤器进一步去除水中的悬浮 物 及 微 溶 物，过 滤 出 水 进 入 回 用 水 池，
之后通过回用水泵提升至厂区 生产消防水池供生产用。多介 质过滤器间设置压力差进行反 冲洗，反冲洗水源采用回用水 池的滤后水，反冲洗出水排至 厂南收集池。过滤器的反冲洗 由设备自带控制器自动完成， 工艺流程见图 3。
表 2 初期雨水出水水质 总镉≤ 0.1mg/l 总锌≤ 2.0mg/l SS ≤ 70mg/l
mg/l(pH 值除外 ) 总铅≤ 1.0mg/l pH 值 ：6.0 ～ 9.0 氟化物≤ 10mg/l
度 为 300mm，有 效 水 深为 4200mm。
Na(OH)2 溶液投入 中和槽进口，雨水在中 和槽停留 15 分钟，内设 pH 测 定 仪 1 台，根 据 雨水的 pH 值控制加药 装 置 投 加 Na(OH)2 中 和 剂。内 设 RS-24 型 号搅拌机 1 台，搅拌转 速 60 ～ 90rpm。
水送小水库贮存，逐步返回生产系统回 用。本文介绍曲靖分公司采用新型“螯 合沉淀法＋过滤”的处理工艺来实现铅 锌冶炼企业初期雨水的处理与应用。
雨水收集系统设计 1 概述
曲靖分公司生产厂区分为火法和湿 法 两 大 系 统，火 法 炼 铅，湿 法 炼 锌。火 法生产区域，不可避免地存在一些粉尘 富集于厂区地面、房屋和设备上 ；湿法 生 产 区 域 的 管 道、槽、桶、缸、泵 等 也 可 能 存 在 跑、冒、滴、漏 现 象，火 法 灰 尘、矿 尘 及 湿 法 液 滴 等 原 因 造 成 地 面、 雨水沟道中积有一定的污染物，在降雨 初期随雨水进入沟道系统，形成微污染 雨水。矿仓、收尘等火法生产区域及湿 法冶炼等稍重污染区，其初期雨水水质 特点是 pH 值合格，重金属污染物含量 基本达标，个别因子可能会超过标准限 值，总盐含量较高，硬度和悬浮物较高。 2 雨水收集总量的确定
雨水 根 据 水 质 不 同，分 为 初 期 雨 水 和 中 后 期 雨 水。初 期 雨 水 是 指 降 雨初期或降雨量≤ 15mm 的雨水，初期 雨水的污染程度较高，通常超过了普通 城市污水的污染程度。
曲 靖 是 一 个 缺 水 型 城 市，年 平 均 降 雨 150 天，年 平 均 降 水 量 1008mm， 6 ～ 9 月为雨季，降雨量占全年的 70%。
石灰制乳区域，沸腾炉区域，镉工段区 域，部 分 熔 铸 车 间 及 锌 精 矿 仓 区 域 雨 水，收集的初期雨水量约为 2400m3。
区域二 ：收集了公司办公楼、食堂 区域和部分开关站区域雨水，收集的初 期雨水量约为 800m3。
区域三 ：收集了部分成品库区域和 阴阳极板区域雨水，收集的初期雨水量 约为 1600m3。
厂西区雨水收集后汇集至厂南区新 征地。
厂西区经过暴雨强度公式核算初期 雨水收集总量约为 4600m3，根据雨水收 集形式将雨水收集池划分为两格，每个 容积分别为 2100m3 和 2500m3。
全厂经过暴雨强度公式核算初期雨 水收集总量约为 9400m3。
雨水回用处理工艺 1 重金属沉淀工艺
废水收集池收集的废水通过原水 泵进入一或二段混合反应池，在反应池 第一格加入 NaOH 溶液将废水 pH 值调 至 8.0 以上 , 在反应池第二格加入重金 属捕集剂（DTCR），与废水中的重金属 离子及砷形成螯合难溶性盐，在第三格 加入聚合氯化铝和 PAC 使得废水中难 溶性氢氧化物和重金属螯合物形成絮 体，之 后 进 入 一 段（ 二 段 ）浓 密 池 进 行 固液分离，底泥进入污泥浓缩脱水工艺 处理，上清液经过浓硫酸调节 pH 值至 6 ～ 9 后进入中间水池，工艺流程如图 2 所示。 2 多介质过滤工艺
铅锌冶炼企业雨水处理与应用
通过对厂区初期雨水的研究，提出雨水利用设想。项目实施后每年可回收利用雨水85万m3，减少随雨水外排的重金 属锌137kg/a、铅550kg/a，水质符合《污水综合排放标准》(GB8978-96)要求，具有良好的环保效益和经济效益，符合 清洁生产要求。
文｜杨跃红 李国江 谢益民
厂东区污泥直接通过设置在厂东雨
图 3 多介质过滤器工艺流程图
40 世界有色金属 2013年 第11期
图 4 污泥浓缩脱水工艺流程图
水收集池旁的 XAZ60/800-UK 型厢式 压滤机 1 台，进行压滤处理。 3 设置雨水处理中和槽、快速搅拌反应 槽、慢速搅拌反应槽及浓密机
中和 15 分钟，快速搅拌反应 20 分 钟，慢速搅拌反应 20 分钟，中和槽、快 混反应槽和慢混反应槽合建。
云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分 公司位于曲靖市的西北远郊，是云南冶 金集团总公司为尽快把铅、锌矿产资源 优势转化为经济优势，按照“分散采矿、 定 点 选 矿、集 中 冶 炼 ”，提 高 产 业 集 中 度，提 升 工 艺 技 术 和 装 备 水 平 的 思 路， 把世界先进工艺技术的引进与自有专利 技术的研发应用相结合，把科技创新和 管理创新相结合，形成新的环保节能生 产工艺而实施的“十五”重点技改项目。 曲靖分公司厂区地处水环境敏感的珠 江源头，是珠江流域西江水系南盘江支 流。厂区附近的白石江枯水期断流，丰 水期流量较小，是曲靖市规划的主要景 观河流，环境容量很小。
DTCR 溶 液 投 入快速搅拌反应槽进 口，雨水在快速搅拌反 应 槽 停 留 20 分 钟，内 设 RS-24 型 号 搅 拌 机 1 台，搅 拌 转 速 60 ～ 90rpm。 PAC 溶液投入慢速搅拌反应槽进 口，雨 水 在 慢 速 搅 拌 反 应 槽 停 留 20 分 钟，内 设 RPP-24 型 号 搅 拌 机 1 台，搅 拌转速 20 ～ 40rpm。 4 设置高位生产回用水池 为了便于处理后的雨水回用，在厂 区北面高位水池区域生活水池和生产消 防水池处，增设 2 个 3000m3 的雨水回用 池，雨水处理站处理后的回用水经新建 水池回用于生产系统。 回用水池采用钢筋砼结构，设计尺 寸 ：ID28000×5000mm。 对厂南小水库的边坡进行加固、清 淤，并设置闸门，作为生产水的备用水 源和景观水库，可存水约 3 万 m3。厂西 区 初 期 雨 水 经 雨 水 收 集 池 收 集，送 入 雨 水 处 理 站 处 理，处 理 后 的 雨 水 可 泵 入高位生产水池补水，也可泵入小水库
在斜板沉淀池进水槽处设置电动和 手 动 启 闭 机 DQ-45 及 SYZ 型 圆 闸 门， 待收集池中水处理完后再启动启闭机打 开闸门将斜板沉淀池中的水放空至收集 池中。
斜板沉淀池内采用 XBM-14 型桁 架式吸泥机，N=2.0kW。
在收集池中设置污水提升泵将收集 的初期雨水输送至厂南区雨水处理站中 进行统一处理，该提升泵选用 QW7527-9.5 型潜水污水泵 2 台 ( 一用一备 )， Q=75m3/h，N=9.5kW，H=27m。
利 用 15mm 降 雨 量 进 行 校 核，最 终确定厂东区初期雨水的收集量为 4800m3。 3.2 雨水收集池容积的确定 3.2.1 厂东区雨水收集容积
厂东区经过暴雨强度公式核算初期 雨 水 收 集 总 量 约 为 4800m3，根 据 厂 东 区雨水收集管网的布置形式，在最大限 度地运用已有管网的前提下及业主对设 计方的建议和要求，将厂东区雨水收集 形式化分为两部分，第一部分是容积为
表 1 初期雨水设计进水水质 mg/l(pH 值除外 )
初期雨水水质
设计进水水质
总镉
5.0
总锌
50
总铅
10
总砷
5.0
硬度
500
pH 值
6～9
39 2013年 第11期 世界有色金属
图 1 雨水回用处理工艺流程图
1000m3 的斜板沉淀池，第二部分是容积 为 3800m3 的雨水收集池。 3.2.2 厂西区雨水收集容积
设 置 雨 水 格 栅 井 1 座， 采 用 钢 筋 砼 结 构， 井 体 尺 寸 为 ：
图 2 重金属沉淀工艺流程图
5000×1900×3100mm，设 置 GL 高 链 式 格 栅 除 污 机 GL-1500，N=3.5kW， 格栅宽度 20mm。
调节池为钢筋砼结构，总池体尺寸 为 55000×20000×6500mm，有 效 水 深 为 4700mm, 总 有 效 容 积 为 4600m3。根 据汇集雨水量不同，分两格，一格尺寸 为 25000×20000×6500mm，有 效 容 积 为 2100m3，有 效 水 深 为 4700mm 和 右 边 一 格 尺 寸 30000×20000×6500mm， 有 效 容 积 为 2500m3， 有 效 水 深 为 4700mm。 2 设立雨水收集和斜板沉淀池