一种铅锌冶炼废水处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种铅锌冶炼废水处理方法，包括以下步骤：A、进水的初处理；B、铁系絮凝剂第一次絮凝；C、聚丙烯酰胺第二次絮凝；D、过滤；E、活性炭吸附；F、PH值调节；G、膜处理：以水泵加压的形式将第二调节池中的水泵入微滤膜装置中，微滤膜装置滤出的清液再次以水泵加压的形式泵入纳滤膜装置中，纳滤膜装置滤出的清液还是以水泵加压的形式泵入反渗透装置中，经反渗透装置反渗透作用所得的清液，检测合格后排放或循环利用。采用铁系絮凝剂和聚丙烯酰胺两次絮凝，能充分絮凝沉淀，并用微滤，纳滤和反渗透相结合的过滤方法，逐层深入去除废水中铅锌等重金属离子，去除效果高。
【专利说明】
一种铅锌冶炼废水处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及工业产生的废水处理技术领域，具体涉及一种铅锌冶炼废水处理方 法。
【背景技术】
[0002] 铅锌冶炼生产企业产生的废水主要来源于厂区初期雨水和高浓度生产废水，厂区 初期雨水主要是降雨初期雨水冲刷厂区而产生的废水，高浓度的生产废水主要来源于冶炼 设备冷却水，设备清洗水和厂房清洗水等。铅锌冶炼企业废水的主要污染因子为铅、锌、镉、 砷、锑等。由于重金属在环境中不能够被降解，易与环境中各种配体结合，使其迀移、扩散能 力增强，再通过植物吸收并产生生物放大作用，从而通过食物链危害人类的健康，因此重金 属污染具有很大的危害性，国家对重金属污染控制力度越来越大。根据国家《重金属污染综 合防治"十二五"规划》和《广西重金属污染综合防治"十二五"规划》的要求，广西壮族自治 区铅锌选矿和冶炼的地区被列为重金属污染重点防控区，废水排放标准从《铅锌工业污染 物排放标准》GB25466-2010提高到更严格的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类 水质标准，一方面是要求企业开展污染物防治和治理，另一方面是提高污染物排放标准，降 低污染物排放浓度，从源头上降低污染物排放等。
[0003] 目前我国大多数铅锌冶炼企业采用的废水处理方法有石灰中和沉淀、硫化沉淀、 蒸发浓缩、电解等，但是这些方法都存在着特定的技术缺陷，单一的石灰中和沉淀需要较高 的pH值才能产生沉淀，且铅、锌是两性金属，高pH时会再溶解;硫化沉淀方法生成的颗粒物 粒径小，沉淀时间长，不容易分离，且沉淀遇酸易反应，产生二次污染;蒸发浓缩和电解法都 存在能耗大、成本高的缺点等。这些生产废水处理技术的滞后导致了企业环保压力大，环境 污染事故频发，而且由于处理成本昂贵，增加了企业负担，也间接增加了企业铤而走险偷排 漏排的风险。
[0004] 随着我国铅冶炼工业地快速发展，生产规模地不断加大，排放标准要求高，铅锌冶 炼过程产生的废水水质复杂，处理难度大，单一和传统的处理方法已不能保证达标，因此需 要采用多种处理工艺联合处理来确保达标。
[0005] 近几年国内专利数据库公开了一些有关铅锌冶炼废水处理的专利技术： 例如：专利文献【申请号】CN2015102993259,公开（公告）号【CN104829014A】，该专利文 献公开了"一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺"。该方法是将原废水投加 硫化物，沉淀重金属离子，调节pH为9-10;投加聚合硫酸铁，调节pH为9.5-10，沉淀、絮凝、吸 附废水中的有害污染物，除去多余的硫化物;投加氧化剂将低价砷氧化成高价砷，与铁离子 反应得到溶度积更小的砷酸铁沉淀;进入循环浓缩池，通过循环栗直接送入管式膜分离装 置，得到清水;被截留下来的颗粒随浓液返回循环浓缩池；当混合液浓缩到含固量达到2-5%时，输送到污泥脱水装置，脱水污泥送到尾矿库，脱水滤液返回与原废水混合;清水进入 中和池，调节清水pH为6-9,使清水中的有害污染物含量达到规定的限值以下。该方法只采 用了管式膜分离装置分离悬浮物，如果悬浮物过细，可能会分离的不明显，效果不佳。
[0006] 例如：专利文献【申请号】CN2012103158677,公开（公告）号【CN102826681A】，该专 利文献公开了 "一种铅锌冶炼厂废水与废气综合处理方法"。该方法是将车间废水经压滤 后，进入一级微滤，一级微滤产水进行一级纳滤，一级纳滤浓水进入一级搅拌池，在一级搅 拌池中搅拌并调pH至6-7后，进入一级浓泥池经一级污泥浓缩后产水进行二级微滤，二级微 滤产水进行二级纳滤，二级纳滤浓水进入二级搅拌池，调节纳滤浓水PH= 10-13，二级搅拌 池在搅拌中通入锅炉烟气除钙，二级搅拌池中通入锅炉烟气除钙后，进入二级浓泥池经二 级污泥浓缩后，上清液进入一级搅拌池；一级纳滤产水、二级纳滤产水回用或进一步处理。 该方法的车间废水经压滤后直接进行微滤、纳滤，没有去除废水中的污泥、悬浮物、胶体和 氯离子等，微滤、纳滤效果不明显，而且这些物质对微滤、纳滤设备污染严重，严重影响了微 滤、纳滤设备的清洗周期和寿命。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种管理方便、设备投资和 运行费用适中、铅锌等离子去除率高、处理后排水中的重金属等污染物达到废水排放标准 的铅锌冶炼废水处理方法。
[0008] 为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:铅锌冶炼废水 处理方法包括以下步骤： A、进水的初处理:将雨水收集池收集到的初期雨水和废水收集池收集到的高浓度生产 废水一起流入第一调节池进行均匀水质处理。
[0009] B、第一次絮凝:将步骤A均质后的废水流入中和反应池中，并在中和反应池入口处 根据废水流量大小投加石灰，调节废水的pH为8~9,同时在中和反应池中投加铁系絮凝剂 进行第一次絮凝，第一次絮凝后的废水流到缓冲池中进行充分絮凝沉淀，中和反应池、缓冲 池絮凝沉淀的污泥沉淀物经污泥栗栗入集泥池中。
[0010] C、第二次絮凝:将步骤B缓冲池中絮凝沉淀后的上清液流入絮凝池中，并在絮凝池 入口处投加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝池，搅拌时间为4~6min，搅拌后的的废水流入沉淀池中， 使废水在沉淀池中发生第二次絮凝，并在重力作用下中沉淀，沉淀物经污泥栗栗入集泥池 中。
[0011] D、过滤:将步骤C沉淀池得到的上清液经水栗加压进入过滤器，除去水体中的大部 分胶体和悬浮物，使水澄清。
[0012] E、吸附：将步骤D得到的过滤水流入吸附糟中，并在吸附槽中加入活性炭吸附剂， 除去对膜系统污染严重的有害物质，使悬浮物和余氯降到入膜装置的标准。
[0013] F、调节PH值:将步骤E吸附处理后的废水流入第二调节池中，再投加酸碱性物质调 节废水的pH至6.5~7.5，使废水pH值满足入膜标准。
[0014] G、膜处理：以水栗加压的形式将第二调节池中的水栗入微滤膜装置中，微滤膜装 置滤出的清液再次以水栗加压的形式栗入纳滤膜装置中，纳滤膜装置滤出的清液还是以水 栗加压的形式栗入反渗透装置中，经反渗透装置反渗透作用所得的清液，检测合格后排放 或循环利用；同时，微滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透装置留下的浓缩液经集水池收集后再 输回到中和反应池处理。
[0015]作为本发明的进一步说明，所述的集泥池中的污泥沉淀物经压滤处理后再次作为 冶炼原料重新利用。
[0016] 作为本发明的进一步说明，所述步骤D中的过滤器为石英砂过滤器。
[0017] 作为本发明的进一步说明，所述的微滤膜装置、纳滤膜装置和反渗透装置的膜清 洗反冲水排入集水池收集，集水池的废水再流入中和反应池中处理。
[0018] 本发明铅锌冶炼废水处理方法具有以下有益效果： 一是本发明在重金属废水处理的过程中，需要调节的PH值都不高，减少了投加试剂的 用量，也减少了对设备的腐蚀程度，管理方便、设备投资和运行费用适中。
[0019] 二是采用铁系絮凝剂和聚丙烯酰胺两种絮凝剂，两次絮凝作用，能充分絮凝沉淀， 去除绝大部分铅锌等重金属离子，铅锌等离子去除率高。
[0020] 三是采用过滤吸附相结合的方法，充分去除废水中的悬浮物、胶体和氯离子等，满 足膜系统的进水要求和对膜的保护，延长膜的清洗周期和寿命。
[0021] 四是采用微滤，纳滤和反渗透相结合的方法，逐层深入去除废水中铅锌等重金属 离子，去除效果明显，使得处理后的排水有害污染物含量达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002)III 类水质标准。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0023]图1是本发明铅锌冶炼废水处理方法的工艺流程图。
[0024]图中，1一雨水收集池;2-废水收集池;3-第一调节池;4 一中和反应池;5-缓冲 池;6-絮凝池;7-集泥池;8-沉淀池;9一过滤器；10-吸附糟；11一第二调节池；12-微滤 膜装置;13-纳滤膜装置;14一反渗透装置;15-集水池。
【具体实施方式】 [0025] 实施例1: 处理规模：400m3/d。
[0026]某铅锌选矿厂废水含有SS、锌、铅、镉、铁、锰、镍、砷、锑、汞等有害污染物，废水呈 酸性，每天初期雨水和生产废水的排放量总和约为400m3/d，根据环保部门要求，需要处理 至Ij《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。
[0027]处理方法包括以下步骤： A、进水的初处理:某铅锌选矿厂雨水收集池1 一天收集到的初期雨水和废水收集池2- 天收集到的高浓度生产废水的总量约为400m3,将雨水和生产废水一起缓慢流入第一调节 池3中，同时对其进行均匀水质处理，使两种废水混合均匀。
[0028] B、第一次絮凝:将步骤A均质后的废水流入中和反应池4中，并在中和反应池4入口 处根据废水流量大小投加石灰，调节废水的PH为8,使含重金属废水在碱性条件下发生中和 反应生成难溶的金属氢氧化物，并产生沉淀；同时在中和反应池4中投加铁系絮凝剂进行第 一次絮凝，第一次絮凝后的废水流到缓冲池5中进行充分絮凝沉淀，进一步加快反应生成的 金属氢氧化物的沉淀速率；中和反应池4、缓冲池5絮凝沉淀的污泥沉淀物经污泥栗栗入集 泥池7中收集。
[0029] C、第二次絮凝:将步骤B缓冲池5中絮凝沉淀后的上清液流入絮凝池6中，并在絮凝 池6入口处投加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝池6,搅拌时间为4min，搅拌后的废水流入沉淀池8中， 使废水在沉淀池8中发生第二次絮凝，并在重力作用下中沉淀，沉淀物经污泥栗栗入集泥池 7中，集泥池7中的沉淀物经压滤处理后再次作为冶炼原料重新利用。废水两次絮凝作用，能 充分絮凝沉淀，去除绝大部分铅锌等重金属离子，铅锌等离子去除率高。
[0030] D、过滤:将步骤C沉淀池8得到的上清液经水栗加压进入石英砂过滤器9，除去水体 中的大部分胶体和悬浮物，使水澄清。
[0031] E、吸附:将步骤D得到的过滤水流入吸附糟10中，并在吸附槽10中加入活性炭吸附 剂，除去余氯等对膜系统污染严重的有害物质，使悬浮物和余氯降到入膜装置的标准。 [0032] F、PH值调节:将步骤E吸附处理后的废水流入第二调节池11中，再投加酸碱性物质 调节废水的pH至6.5左右，使废水pH质满足入膜标准，提高膜处理的效率。
[0033] G、膜处理：以水栗加压的形式将第二调节池11中的水栗入微滤膜装置12中，微滤 膜装置12滤出的清液再次以水栗加压的形式栗入纳滤膜装置13中，纳滤膜装置13滤出的清 液还是以水栗加压的形式栗入反渗透装置14中，经反渗透装置14反渗透作用所得的清液， 检测合格后排放或循环利用；同时，微滤膜装置12、纳滤膜装置13和反渗透装置14留下的浓 缩液经集水池15收集后再输回到中和反应池4处理。所述的微滤膜装置12、纳滤膜装置13和 反渗透装置14的膜清洗反冲水排入集水池15收集，集水池15的废水再流入中和反应池4中 处理。本处理办法采用微滤，纳滤和反渗透相结合的方法，逐层深入去除废水中铅锌等重金 属离子，去除效果明显，使得处理后排水有害污染物含量达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002)III 类水质标准。
[0034] 表一:实施例1废水处理前后对比表：
实施例2: 处理规模:3 IOm3AL
[0035] 某铅锌选矿厂废水含有SS、锌、铅、镉、铁、锰、镍、砷、锑、汞等有害污染物，废水呈 酸性，每天初期雨水和生产废水的排放量总和约为310m 3/d，根据环保部门要求，需要处理 至Ij《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。
[0036]处理方法包括以下步骤： A、进水的初处理:某铅锌选矿厂雨水收集池1 一天收集到的初期雨水和废水收集池2- 天收集到的高浓度生产废水的总量约为310m3,将雨水和生产废水一起缓慢流入第一调节 池3中，同时对其进行均匀水质处理，使两种废水混合均匀。
[0037] B、第一次絮凝:将步骤A均质后的废水流入中和反应池4中，并在中和反应池4入口 处根据废水流量大小投加石灰，调节废水的PH为9,使含重金属废水在碱性条件下发生中和 反应生成难溶的金属氢氧化物，并产生沉淀；同时在中和反应池4中投加铁系絮凝剂进行第 一次絮凝，第一次絮凝后的废水流到缓冲池5中进行充分絮凝沉淀，进一步加快反应生成的 金属氢氧化物的沉淀速率；中和反应池4、缓冲池5絮凝沉淀的污泥沉淀物经污泥栗栗入集 泥池7中收集。
[0038] C、第二次絮凝:将步骤B缓冲池5中絮凝沉淀后的上清液流入絮凝池6中，并在絮凝 池6入口处投加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝池6,搅拌时间为6min，搅拌后的废水流入沉淀池8中， 使废水在沉淀池8中发生第二次絮凝，并在重力作用下中沉淀，沉淀物经污泥栗栗入集泥池 7中，集泥池7中的沉淀物经压滤处理后再次作为冶炼原料重新利用。废水两次絮凝作用，能 充分絮凝沉淀，去除绝大部分铅锌等重金属离子，铅锌等离子去除率高。
[0039] D、过滤:将步骤C沉淀池8得到的上清液经水栗加压进入石英砂过滤器9，除去水体 中的大部分胶体和悬浮物，使水澄清。
[0040] E、吸附:将步骤D得到的过滤水流入吸附糟10中，并在吸附槽10中加入活性炭吸附 剂，除去余氯等对膜系统污染严重的有害物质，使悬浮物和余氯降到入膜装置的标准； F、PH值调节:将步骤E吸附处理后的废水流入第二调节池11中，再投加酸碱性物质调节 废水的pH至7.5左右，使废水pH质满足入膜标准，提高膜处理的效率。
[0041] G、膜处理：以水栗加压的形式将第二调节池11中的水栗入微滤膜装置12中，微滤 膜装置12滤出的清液再次以水栗加压的形式栗入纳滤膜装置13中，纳滤膜装置13滤出的清 液还是以水栗加压的形式栗入反渗透装置14中，经反渗透装置14反渗透作用所得的清液， 检测合格后排放或循环利用；同时，微滤膜装置12、纳滤膜装置13和反渗透装置14留下的浓 缩液经集水池15收集后再输回到中和反应池4处理。所述的微滤膜装置12、纳滤膜装置13和 反渗透装置14的膜清洗反冲水排入集水池15收集，集水池15的废水再流入中和反应池4中 处理。本处理办法采用微滤，纳滤和反渗透相结合的方法，逐层深入去除废水中铅锌等重金 属离子，去除效果明显，使得处理后的排水有害污染物含量达到《地表水环境质量标准》 (GB3838-2002)III 类水质标准。
[0042] 表二:实施例2废水处理前后对比表：
从表一、二可以看出，本发明铅锌冶烁废水处理方法效果明显，处理后的排水有害污染 物含量都达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类水质标准。
【主权项】
1. 一种铅锌冶炼废水处理方法，其特征在于包括以下步骤： A、 进水的初处理:将雨水收集池（1)收集到的初期雨水和废水收集池(2 )收集到的高浓 度生产废水一起流入第一调节池(3)进行均匀水质处理； B、 第一次絮凝:将步骤A均质后的废水流入中和反应池(4)中，并在中和反应池(4)入口 处根据废水流量大小投加石灰，调节废水的pH为8~9,同时在中和反应池(4)中投加铁系絮 凝剂进行第一次絮凝，第一次絮凝后的废水流到缓冲池(5)中进行充分絮凝沉淀，中和反应 池(4)、缓冲池(5)絮凝沉淀的污泥沉淀物经污泥栗栗入集泥池(7)中； C、 第二次絮凝:将步骤B缓冲池(5)中絮凝沉淀后的上清液流入絮凝池(6)中，并在絮凝 池(6)入口处投加聚丙烯酰胺，搅拌絮凝池(6)，搅拌时间为4~6min，搅拌后的的废水流入 沉淀池(8)中，使废水在沉淀池(8)中发生第二次絮凝，并在重力作用下中沉淀，沉淀物经污 泥栗栗入集泥池(7)中； D、 过滤:将步骤C沉淀池(8)得到的上清液经水栗加压进入过滤器(9)，除去水体中的大 部分胶体和悬浮物，使水澄清； E、 吸附:将步骤D得到的过滤水流入吸附糟（10)中，并在吸附槽（10)中加入活性炭吸附 剂，除去对膜系统污染严重的有害物质，使悬浮物和余氯降到入膜装置的标准； F、 pH值调节:将步骤E吸附处理后的废水流入第二调节池（11)中，再投加酸碱性物质调 节废水的pH至6.5~7.5，使废水pH质满足入膜标准； G、 膜处理：以水栗加压的形式将第二调节池（11)中的水栗入微滤膜装置（12)中，微滤 膜装置(12)滤出的清液再次以水栗加压的形式栗入纳滤膜装置（13)中，纳滤膜装置（13)滤 出的清液还是以水栗加压的形式栗入反渗透装置（14)中，经反渗透装置（14)反渗透作用所 得的清液，检测合格后排放或循环利用；同时，微滤膜装置（12)、纳滤膜装置（13)和反渗透 装置(14)留下的浓缩液经集水池(15)收集后再输回到中和反应池(4)处理。2. 根据权利要求1所述的铅锌冶炼废水处理方法，其特征在于:所述的集泥池（7)中的 污泥沉淀物经压滤处理后再次作为冶炼原料重新利用。3. 根据权利要求1所述的铅锌冶炼废水处理方法，其特征在于:所述步骤D中的过滤器 (9)为石英砂过滤器。4. 根据权利要求1所述的铅锌冶炼废水处理方法，其特征在于：所述的微滤膜装置 (12)、纳滤膜装置（13)和反渗透装置（14)的膜清洗反冲水排入集水池（15)收集，集水池 (15)的废水再流入中和反应池(4)中处理。
【文档编号】C02F9/04GK106007074SQ201610515736
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】陈志明, 黄喜寿, 唐丽, 黄月英, 谢鸿, 何建锋, 文麒麟, 蔡辉东, 王得迎, 梁潇栩, 梁国懿, 丁毅恒
【申请人】广西壮族自治区环境保护科学研究院