铅锌冶炼企业雨水处理与应用

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厂东区污泥直接通过设置在Biblioteka Baidu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。
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
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。
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
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。
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
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
53.0t
1.25
106.25
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。
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
合计
2.08
176.8
动力消耗

0.55
185500/kW·h 0.12
10.2
工资总额
工资及福利费用 38000 元 / 人·a
7
0.31
26.6
直接运行成本
2.51
213.6
贮存,待高位生产水池需要补水时再补 入。同 时,由 于 后 期 雨 水 水 质 较 好,也 通过分流井进入小水库贮存。 5 设置雨水回用储槽 5.1 硫酸车间烟气净化系统动力波补水 回用贮槽
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。
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。
主要处理单元的技术应用 1 设立雨水分流井和雨水格栅井及调节池
设 置 雨 水 分 流 井 1 座, 采 用 钢 筋 砼 结 构, 井 体 尺 寸 为 : 2500×2500×3100mm,设 置 电 动 和 手 动 启 闭 机 DQ-45 及 SYZ 型 圆 闸 门,待 收集池内水位到达最高时启动启闭机关 闭闸门。
钢 筋 砼 结 构,初 期 雨 水 收 集 池 池 体 尺 寸 为 :35000×30000×6000mm, 有 效 水 深 为 4500mm, 总 有 效 容 积 为 3800m3 ;斜 板 沉 淀 池 池 体 尺 寸 为 24000×15000×6000mm,有 效 水 深 为 4500mm,总 有 效 容 积 为 1000m3, 初 期 雨水先经斜板沉淀池沉淀后再进入雨水 收集池中。
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%。
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
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
曲靖分公司厂区汇水面积为 62.4 公 顷,年 可 回 收 利 用 雨 水 85 万 m3,初 期雨水水质如表 1 所示。可见,如果将 厂 区 降 雨 雨 水 收 集 池 收 集 后,分 质 回 用,即部分在收集池初步沉淀后,直接 回 用,部 分 经 新 建 雨 水 处 理 站 处 理 后, 送高位回用水池回用,多余的处理合格
按暴雨强度计算公式进行计算分析 计算(具体过程略),得出结论 :参数降 雨重现期取 1 年,参数地面汇流时间取 15 分钟,刚好满足经验值 15mm 计算的 降雨量。 3 雨水收集量及雨水收集池容积的确定 3.1 初期雨水收集量的计算
厂东区根据管网的现状将雨水收集
系统划分为三个区域 : 区域一 :收集了铅、锌净化区域,
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
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。
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
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