1.2.3　銅冶煉行業(yè)水污染治理現(xiàn)狀

(1)銅冶煉行業(yè)水污染治理情況概述

國內(nèi)較大的銅冶煉企業(yè)在工業(yè)廢水治理方面均能遵循清潔生產(chǎn)原理,從廢水產(chǎn)生源頭削減工業(yè)廢水,盡量做到清污分流,提高工業(yè)用水循環(huán)率,減少廢水的產(chǎn)生;對于生產(chǎn)中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水,目前仍以石灰中和法為主,常用的處理方法還有硫化法等。

對于酸性廢水,一般采用兩段石灰中和法:第一段用石灰乳將廢水的pH值調(diào)節(jié)到2.5~3,分離沉淀的石膏;第二段經(jīng)分離石膏后的廢水中投加鐵鹽,并用石灰乳再中和至pH=9,去除As、Pb、Cd、Zn、Cu等重金屬離子。經(jīng)兩段處理后廢水基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),再輸送至廠工業(yè)廢水處理站進(jìn)一步處理后排放。

銅冶煉企業(yè)一般建有廠工業(yè)廢水處理站,負(fù)責(zé)處理全廠生產(chǎn)所產(chǎn)生的工業(yè)廢水,目前主要采取的處理工藝為石灰中和法,部分企業(yè)在石灰中和后投加硫化鈉,進(jìn)一步深度處理生產(chǎn)廢水,保證達(dá)標(biāo)排放。

近幾年來,我國對企業(yè)環(huán)保要求越來越高,因此部分大型冶煉企業(yè)實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)廢水零排放工程,大大提高本企業(yè)工業(yè)用水回用率,基本做到不排放工業(yè)廢水。主要措施如下:

① 改造工業(yè)用水循環(huán)系統(tǒng),提高工業(yè)用水循環(huán)率。

② 合理調(diào)配企業(yè)生產(chǎn)用水,改建供排水管網(wǎng),提高工業(yè)用水回用率,將原來排放的部分輕污染的廢水調(diào)配作為其他用水,例如將循環(huán)水系統(tǒng)排污水供給濕法收塵用水;酸性廢水處理后用于沖渣等。

③ 提高工業(yè)廢水處理技術(shù)水平,將污染較嚴(yán)重的廢水處理后回用;為防止用水設(shè)備結(jié)垢,一些企業(yè)采用膜處理技術(shù)去除廢水中Ca2+,使這些廢水能回用于生產(chǎn)。

我國大中型銅冶煉廠均建有酸性廢水處理站和廠工業(yè)廢水處理站,且全年365d運(yùn)轉(zhuǎn),以保證外排廢水達(dá)標(biāo)。

(2)銅冶煉行業(yè)廢水處理設(shè)施

1)火法煉銅廢水處理設(shè)施

廢水處理設(shè)施主要包括廢酸處理站、廢水處理總站等處理設(shè)施。

① 廢酸處理站。污酸廢水是指制酸車間硫酸凈化工段產(chǎn)生的廢水,主要污染成分包括硫酸和銅、砷、鎘等重金屬離子。污酸廢水一般采用硫化?石膏處理工藝,含有大量雜質(zhì)的廢酸原液首先進(jìn)入硫化工序,在廢酸中加入Na₂S,即產(chǎn)生H₂S;H₂S再與廢酸中的銅和砷反應(yīng),生成硫化物的沉淀。硫化反應(yīng)后液通過濃密機(jī)沉降,濃密機(jī)底流用壓濾機(jī)過濾分離出砷濾餅,壓濾機(jī)濾液與濃密機(jī)上清液匯合后送往石膏工序。

在石膏工序,向廢酸中加入石灰石乳液,并控制一定的pH值和反應(yīng)時(shí)間,廢酸中的大部分硫酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成石膏,部分氟也與氫氧化鈣反應(yīng)生成氟化鈣沉淀進(jìn)入石膏中。反應(yīng)后液通過濃密機(jī)沉降,濃密機(jī)底流用離心機(jī)和陶瓷過濾機(jī)或石膏壓濾機(jī)分離出石膏,濾液與濃密機(jī)上清液匯合后送往污水處理總站。

污酸處理工藝流程見圖1?4。

② 廢水處理總站。廢水處理站一般采用石灰乳兩段中和加鐵鹽除砷的處理工藝。經(jīng)過硫化工序和石膏工序處理后,廢酸原液中的硫酸、銅及砷的大部分均被除去,剩下含有少量雜質(zhì)的石膏反應(yīng)后液與全廠主要工藝污水和受污染的地面水匯合成混合廢水,按一定鐵/砷的比例加入硫酸亞鐵以強(qiáng)化除砷效果。中和工序按一次中和→氧化→二次中和三步進(jìn)行。在一次中和槽加電石渣漿液,并控制pH=7。一次中和反應(yīng)后液溢流至一組敞開的三聯(lián)槽,在pH=7的條件下用空氣曝氣氧化,其中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷,二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,這樣更利于砷鐵共沉。最后,控制pH=9,加入電石渣漿液進(jìn)行二次中和。為了加速中和反應(yīng)沉淀物的沉降速度,在二次中和反應(yīng)后液中加入聚丙烯酰胺凝聚劑,再通過濃密機(jī)沉降,底流送真空過濾機(jī)和中和壓濾機(jī)過濾,上清液進(jìn)入澄清池進(jìn)一步澄清后通過排放口排放。

廢水處理站工藝流程見圖1?5。

2)濕法煉銅廢水處理設(shè)施

堆浸工程萃余液返回酸性水集水庫,實(shí)施閉路循環(huán)。在實(shí)際運(yùn)行中,少量萃余液進(jìn)入公司處理站再次回收廢水中Cu等有價(jià)金屬,回收后廢水采用HDS工藝處理達(dá)標(biāo)后排放。HDS系統(tǒng)在原有的石灰中和系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增兩個(gè)反應(yīng)槽及底渣回流管路、增加了曝氣裝置及自動(dòng)控制系統(tǒng),解決了長期困擾酸性水處理的結(jié)鈣問題。

濕法煉銅廢水處理工藝流程簡圖見圖1?6。