冶炼厂工业废水的处理和回用

200 mL 混合放入 5 L 塑料桶中, 在搅拌下逐渐加入精矿浓密溢流碱性水, 同时测 pH 值, 当精矿浓密溢 流水加至 2 255 mL 时, pH = 8. 56。此时的酸、碱混合比为 1!5. 6; 继续搅拌反应至 15 min, 静止 1 h, 取 上清液进行分析, 分析结果见表 2。
表 2 混合比实验结果
2. 3. 1 试剂的选择 铁盐选择了 F eSO4 和 FeCl3, 铝盐选择了 Al2( SO4) 3。
2. 3. 2 加铁盐的实验 取该公司净化酸性水和冲洗电除雾酸性水各 500ml 混合后为实验原水样分析结果见表 3。
原水
表 3 原水样分析结果
pH
Cu
Pb
Zn
Cd
Ni
As
F
Tfe
SS
SO24- 碱( 酸度)
8. 56
( 1) 实验原理
AsO
34
+
Fe( OH)
3
F eAsO 4+ 3OH-
AsO
33
+
Fe( OH) 3
F eAsO 3+ 3OH-
砷酸盐, 亚砷酸盐与铁形成稳定的综合物, 并为铁的氢氧化物吸附沉淀[ 3] 。此方法适用于砷含量
较低接近中性或弱酸性的废水处理, 砷含量降至 0. 1 mg / l。
冶炼厂工业废水的处理和回用
杨 震, 鲁 敏, 王淑英
( 东北电力学院 应用化学系, 吉林 吉林 132012)
摘
要: 结合某冶炼厂的工业废水处理回用情况介绍了一种工业废水处理后回用的 工艺方法, 为冶
炼工业废水资源化提供了一些依据, 可在同行业推广应用。
关 键 词: 废水处理; 水资源; 回用; 循环水
As 0. 5 0. 09 0. 12 0. 14 0. 08 0. 07 0. 04
F 10 0. 50 0. 58 0. 60 0. 50 0. 54 0. 48
Cu 0. 5 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1
Pb 1. 0 0. 95 1. 04 1. 02 0. 75 0. 68 0. 64
理后的水质达到 污水综合排放标准 中的一级标准。
2. 1 实验设备
机械电动搅拌器、电磁搅拌器、玻璃仪器等。
2. 1. 1 分析方法
( 1) PH 测量采用国产酸度计对溶液酸碱度进行测量; ( 2) Ca、M g、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、T F e 采用原子
吸收分光光度计; ( 3) As 采用 DDT C- Ag 光度法; ( 4) F 采用离子选择性电极法在 PXS- 215 型离子活
< 0. 1 < 0. 5 < 0. 01 < 0. 01 0. 23 < 0. 05 1. 12
标
T Fe Ca ( mg ( mg / L) / L)
< 0. 1 859. 3 < . 01 872. 1 < . 01 799. 2 18. 2 19. 0 18. 6 115. 0 108. 0 116. 0 1. 80 1. 42 2. 00
收稿日期: 2003- 10- 15 作者简介: 杨 震( 1961- ) , 男, 吉林市人, 东北电力学院应用化学系, 工程师.
第1期
杨震等: 冶炼厂工业废水的处理和回用
69
为碱性外, 重金属含量均不超标; 冶炼制酸排放的酸性废水中, 重金属离子含量均有不同程度的超标, 主 要是砷和氟超标; 尾矿水除 SS 外, 其余各项污染物含量也均不超标。
中图分类号: X 703
文献标识码: A
随着国家对企业污染物排放标准日益提高和企业管理方式的不断改变, 节能降耗、科学管理成为企 业可持续发展和提高在市场竞争能力的一个必要条件和必经之路, 对于在生产过程中已经被用过而受 到污染的废水进行必要的处理, 再回用到生产系统中, 能最大限度的利用水资源, 减少企业的总用水量, 并防止外排水对环境的污染, 提高企业周围的环境质量, 同时能节能增效提高效益, 因此将有限的水资 源不断的重复利用具有十分重要的意义。现就一个公司冶炼厂工业废水的处理和回用的改造情况我们 认为是可行的。
2. 2 酸、碱废水中和曲线及混合比实验
2. 2. 1 酸、碱废水中和曲线
根据国家规定工业废水排放标准 pH 值为 7~ 9, 而该厂原废水( 净化酸性水 pH = 1. 5, 冲洗电除雾
酸性水 pH #1, 混合后 pH #1, 精矿浓密溢流水 pH # 13. 5) pH 均超标, 另外因该厂工业废水中含氟、砷 超标, 除以上两种重金属元素在一定 pH 范围内为最佳。从这方面考虑对废水的 pH 做了中和试验, 测
酸性水量( mL) / 精矿浓密溢流水量( mL) 标 准值
( 净化 酸 性 水: 冲 洗 电 除 雾 酸 性 水 = 1!1 ) 400 ( mL) / 精矿浓密溢流水量 2 255( mL) pH= 8. 56
( 净化 酸 性 水: 冲 洗 电 除 雾 酸 性 水 = 1!33 ) 30 ( mL) / 精矿浓密溢流水量 1 000( mL) pH= 8. 24
> 13
净化酸性水
2. 03
1. 42
1. 73
冲洗电除雾酸性水 < 1
<1
<1
尾矿水
7. 6
7. 6
7. 6
指
Cu Pb Zn Cd N i As F
( mg ( mg ( mg (mg ( mg ( mg ( mg
/ L) / L) / L) / L) / L) / L) /L)
0. 5 1. 0
0. 26 3. 92 0. 22 0. 96 1. 90 2. 10 6. 84 0. 22 4. 20 0. 20 1. 00 1. 80 1. 60 4. 02
0. 20 4. 15 0. 20 0. 94 1. 86 1. 88 4. 48
0. 88 1042 2. 90 0. 80 17. 6 11. 38 2. 98
定调节过程中 pH 值与 CaCO3 含量, 结果如图 1~ 4 所示。
图 1 净化酸性水中和曲线
图 2 冲洗电除雾酸性水中和曲线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图 3 混合酸性水曲线
图 4 精矿浓密溢流水中和曲线
70
东北电力学院学报
第 24 卷
2. 2. 2 混合比实验 ( 1) 冲洗电除雾酸性水与净化酸性水按 1!1 混合中和实验取冲洗电除雾酸性水及净化酸性水各
Zn
0. 012 0. 011 0. 010 0. 013 0. 010 0. 012
Cd 0. 1 < 0. 05 < 0. 05 < 0. 05 < 0. 05 < 0. 05 < 0. 05
Ni 1. 0 0. 26 0. 32 0. 28 0. 10 0. 14 0. 18
T Fe 0
< 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1 < 0. 1
0. 84 1240 3. 42 0. 62 18. 8 10. 86 2. 76
0. 80 1138 2. 78 0. 52 20. 2 10. 58 2. 78
< 0. 1 < 0. 5 < 0. 01 < 0. 01 0. 28 < 0. 05 0. 93
< 0. 1 < 0. 5 < 0. 01 < 0. 01 0. 26 < 0. 05 1. 26
根据这种重金属超标的废水处理方法主要有: 吸附法、电混凝法、反渗透法、离子交换法、化学沉淀 法和混凝沉淀法等[ 1, 2] 。其中吸附法、化学沉淀法和混凝沉淀法是广泛使用的。
2 实验方案及内容
根据该公司排放的废水中即有碱性水, 又有酸性水, 实验本着以废治废、降低处理成本的原则, 采用 酸、碱废水综合治理工艺。本实验主要是综合处理该公司排放的酸、碱废水及酸性水中的重金属离子处
( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L) ( mg/ L ) ( g/ L) ( g/ L)
<1
0. 67 612. 17 2. 27 0. 88 11. 93 70. 34 532. 5 68. 58 421. 3 5. 33
第 24 卷第 1 期 2004 年 2 月
东 北电 力 学 院 学 报 Journal Of Northeast China
Insti tute Of Electric Power Engineering
文章编号: 1005- 2992( 2004) 01- 0068- 05
V ol. 24, No. 1 Feb. , 2004
1 废水的排放现况及水质情况
该公司目前, 厂区排水主要有以下几种: 精矿浓密溢流水、制酸净化酸性水、制酸冲洗电除雾酸性 水、尾矿水, 将以上几部分生产排放废水集中进行处理回用其水量为 8000m3/ d, 水质情况见表 1。
表 1 原水水质分析结果
名称
PH
标准值
7- 9
精矿浓密溢流水 > 13
> 13
( 2) 实验方法
取原水样 300 m L, 加 10 L 精矿浓密溢水( pH> 13) , 在搅拌下加 50 ml 1!10 的 H 2SO4, pH 值调至 9
~ 10, 继续搅拌反应 15 min 制成混合原水, 取以上混合原水分别倒入 1 000 mL 量筒中, 分别加入两种不
同量的铁盐。缓慢搅拌 15 min, 静止 1 h, 记录渣体积, 取上清液进行分析, 分析结果见表 4、表 5。
0. 1 1. 0 0. 5 10
< 0. 1 < 0. 5 0. 023 < 0. 01 < 0. 1 < 0. 05 4. 79
< 0. 1 < 0. 5 < 0. 021< 0. 01 < 0. 1 < 0. 05 4. 53
< 0. 1 < 0. 5 0. 025 < 0. 01 < 0. 1 < 0. 05 4. 34
M g SS S CO D SO4
( mg / L)
(mg / L)
( mg / L)
( mg / L)
( g/ L)
70 1. 0 100
1. 27
1. 24
1. 29
6. 2
3. 58
6. 0
3. 40
5. 8
3. 58
777. 2
8. 76
760. 0
8. 68
758. 6
8. 93
1168. 6 < 0. 1 82. 72 0. 48
备注
由表 2 可知, 除 Pb 含量稍有超标外, 其它各项污染物含量均不超标。 ( 2) 酸、碱水混合中和实验 根据该公司提供的资料, 精矿浓密溢流水 2 000 M3/ D, 各种酸性水 60 M3/ D, 酸、碱性水量比值为 1 !33。按照这个比值取冲洗电除雾酸性水及净化酸性水各 15 mL, 与精矿浓密溢流水 1 000 mL 同时到 入 1!10 的 H2SO45. 8 mL 时, PH 值为 8. 24, 继续搅拌 15 min, 最后静止 1 h 取上清液进行分析, 分析结 果见表 2。从表 2 中可知, 各项污染物含量均不超标。 2. 3 加铁盐、铝盐除砷、氟的实验 从该公司提供的制酸厂酸性废水水质资料与实测水样水质分析结果来看, 主要污染物指标及污水 综合排放标准( GB8978- 96) 对比砷、氟的含量差别较大( 其中净化酸性水 As 为 50- 80 mg/ l, F 为 200 - 500 mg / l) 。为使酸、碱废水中和处理工艺适应水中砷、氟含量较高时的情况, 采用了加铁、铝盐除砷、 氟的实验。
度计上测定; ( 5)
SS 采用滤纸重量法; ( 6)
COD 采用重硌酸钾法; ( 7)
SO
24
采用滤纸重量法; ( 8)
S2- 采
用碘量法。
2. 1. 2 试剂制备
( 1) H2SO4( 98% ) 溶液配成: 1!10( 体积 比) 的稀 H2SO 4; ( 2) FeSO 4∀7H2O ( 化学 纯, 含量 不少于 97% ) 溶液配成: 20 mg/ ml FeSO 4; ( 3) FeCl3∀6H2O( 化学纯, 含量不少于 97% ) 溶液配成: 100 mg/ ml Fe Cl3; ( 4) Al2( SO4) 3∀18H2O( 化学纯, 含量不少于 97% ) 溶液配成: 12 mg/ ml 铝。
1132. 3 < 0. 1 54. 26 0. 42
1080. 2 < 0. 1 77. 68 0. 52
酸( 碱) 度
(g/ L)
1. 75 1. 73 1. 68 6. 08 6. 10 6. 18 11. 23 11. 08 10. 89
从水质分析结果( 表 1) 可知废水可分为两大类: 一类是碱性水, 一类是酸性水。精矿浓密溢流水除