锌冶金废水综合治理实践.pdf

1 0 有色金属 冶炼部分 2 0 0 5 年4 期 锌冶金废水综合治理实践 骆昌运 金狮冶金化工厂，广东韶关5 1 2 3 2 5 摘要介绍某湿法炼锌企业废水综合治理情况，在治理过程中采用了先进的节水土艺技术、处理后废水 回收利用以及废水处理工艺。运行情况表明，采用综合治理能够大幅度减少废水排放，并创造了良好的 经济效益。 关键词废水；锌冶金；综合治理；经济效益 中图分类号T F S l 3 ，X 7 0 3 ．1 文献标识码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 【2 0 0 5 0 4 0 0 1 0 0 3 P l a n tP r a c t i c eo nC o m p r e h e n s i v eH a r n e s s i n gW a s t e rW a t e r o fZ i n cH y d r o m e t a l l u r g y L U O C h a n g y u n G o l d l i o nM e t a l l u r g i c a IC h e m i c a lP l a t o ．s h a o g l I 蚰，G u 蚰g d o n g5 1 2 3 2 5 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o m p r e h e n s i v eh a r n e s s i n gw a s t e w a t e ro fz i n ch y d r o m e t a l i u r g yi si n t r o d u c e d ，i nt h i sp r o c e s s ，t h e a d v a n c e dt e c h n i q u eh a sb e e nu s e d ，a n dt h et r e a t e dw a s t e w a t e ri sr e u s e d ．S o ，t h eg o o de c o n o m i c a lb e n e f i ti s g a i n e d ． K e y w o r d s W a s t e w a t e r ；Z i n ch y d r o m e t a l l u r g y ；C o m p r e h e n s i v eh a r n e s s i n g ；E c o n o m i c a lb e n e f i t 金狮冶金化工厂为一个年生产电锌2 ．0 万t 、硫 酸3 ．0 万t 、次氧化锌36 0 0 t 的湿法炼锌企业．于 1 9 9 5 年9 月2 8 日投料生产，配套的废水处理系统 也同期运行。但由于我厂由一个年产3 万t 硫酸厂 改建而来，在改建时期受资金限制，未将其水洗净化 工艺和淋洒式铸铁排管冷却系统进行改造，其硫酸 生产系统的废水排放量大；同时所选废水处理工艺 流程比较简单，仅包括一个石灰熟化池，利用原约 8 0 m 长的水沟做为简单反应池及面积76 5 0 一、体 积1 48 5 8 m 3 的多级沉淀池。采用该工艺，通过几年 的生产，发现其存在以下几个方面的缺点废水处理 系统废水排放量大、石灰利用率低、耗量高、排放废 水p H 难以达到排放要求，污染严重、沉淀池清理周 期短、人力和物力消耗大。因此为保证排放废水完 全达到国家要求，我们对此进行技术改造。 作者简介骆昌运 1 9 7 4 一 ，男，湖南临武人，助理工程师 1总体规划及改造步骤 1 ．1 改造前的废水分布情况 改造前的废水分布情况见表1 。 1 ．2 改造步骤 由表1 可以看出，废水主要来自于硫酸车间的 浓硫酸冷却工序和水洗净化、炉窑车间的收尘工序 和冲洗窑渣工序以及整流冷却工序，3 个车间5 个 作业点的废水占总量的9 0 ％，能否减少这部分废水 的总量，直接关系到废水处理系统的改造费用及将 来废水处理费用，为此结合本厂的资金的情况，制定 总体规划1 减少废水排放量；2 彻底改造废水处理 系统工艺，以提高废水处理效果；3 合理调整生产用 水使用顺序，尽可能将生产废水排放量减小到最低 程度；4 采取处理后废水循环利用措施，尽量减少使 用新鲜水，同时减少向外排放的废水数量。 万方数据 有色金属 冶炼部分 2 0 0 5 年4 期1 1 表1 改造前的废水分布情况 T a b l e1D i s t r i b u t i o no fw a s t e w a t e rb e f o r er e c o n s t r u c t i o n 壬囹三堡堕生鱼重型塑堕堡 坐量 I 窭 12 鱼里．_ 二二二二．二一 浓硫酸冷却p H 值不达标 i9 0 0 ～20 0 0 常流水 抽女I 水洗净化含酸和重金属离子 19 0 0 - - 20 0 0 常流水 ⋯“ 风机冷却承温度大约3 0 “ 3 1 0 0 常流水 焙砂拎却球温度 6 0 “ C1 0 0 常流水 1 ．3 生产工艺及设备改造情况 1 ．3 ．1 烧制车间的改造 2 0 0 0 年1 ～4 月将硫酸系统淋洒式铸铁排管冷 却器改造为两台先进的阳极保护管壳式不锈钢浓硫 酸冷却器，其中一吸酸和二吸酸冷却工序共用一台 1 7 0 l 十冷却器，干燥酸冷却工序单独使用一台 1 0 0 n 1 2 冷却器，两台冷却器共用循环冷却水、循环冷 却水输送和冷却系统。改造后，彻底改变之前铸铁 冷却排管事故率高、污酸排放量大、排放不均匀的现 象，同时废水排放量由19 0 0 ～20 0 0 m 3 ／d 减少到 1 0 m S ／d 。虽然整个干吸工序中循环水量达2 8 0n ，／h ， 但是新鲜用水减少到6 0m 3 ／d 。 2 0 0 1 年1 2 月净化流程由原来的“外喷文氏管 一泡沫塔一电除雾”水洗流程，改为“一级泡沫柱洗 涤器～泡沫塔一二级泡沫柱洗涤器一电除雾”稀酸 循环洗涤流程。在新工艺中，来自沸腾炉经收尘后 的高温炉气，从顶部自上而下进入一级泡沫柱洗涤 器喷射管，与向上喷射的稀硫酸逆流相撞，当气体和 液体的动量达到相对平衡时，形成一段稳定的泡沫 层，气液接触表面不断更新，气体和液体得到充分接 触，8 0 ％以上的烟尘被除去；同时烟气经绝热饱和蒸 发过程冷却至6 0 ℃左右后，进入泡沫塔底部，与自 上而下的冷却后的稀酸 约3 8 ℃ 逆流接触，烟气温 度进一步降低至4 0 ℃左右，而稀酸温度上升至 5 1 ．5 ℃后从塔底排出，由板式换热器冷却后循环使 用。烟气则从泡沫塔顶部排出，并进入二级泡沫柱 洗涤器进一步洗涤。最后，较洁净的烟气进入电除 雾器除去酸雾之后送至下一工序。在该工艺中板式 换热器冷却水通过风冷后循环使用。由于新工艺当 中，废热通过热交换从系统中转移，废水 废酸 可以 循环所有，因此新鲜水的使用量大量减少，由19 0 0 ～20 0 0 r n 3 ／d 减少到1 2 0 m 3 ／d ，其中大约6 0 m 3 在风 冷过程中蒸发，其余的为定期排放的废酸。 将烧制车间的风机冷却水直接排人风冷塔的循 环池中，使这部分水得到有效的利用。 经上述两项改造后，烧制车间的新鲜水的使用 量大量减少，这两项新鲜水的加入量为1 6 0 m 3 ／d 。 1 ．3 ．2 炉窑车间改造 2 0 0 0 年初，我厂充分利用锅炉工序同回转窑工 序的地势差，将锅炉工序的麻石收尘废水引入回转 窑冲渣水的循环池，利用收尘废水冲渣；同时将回转 窑窑皮冷却水独立循环，新鲜水使用量由原来的 9 6 0 m 3 ／d 减少到6 3 0 m 3 ／d ，废水排放量由9 6 0 m 3 ／d 减少到4 6 0m 3 ／d ，其余的通过蒸发进入大气中。 1 ．3 ．3 整流冷却水回用 2 0 0 0 年5 月我厂给整流冷却水安置了f j j 路风 冷系统，这部分水得到循环使用。 1 ．4 生产工艺改造后的效果 通过上述几项改造，废水排放大量减少，共减少 了大约60 0 0m 3 ／d ，由于生产过程中的不可预见的 因素以及厂区公路的冲洗现象影响，废水的排放量 大约为I6 4 0 ～17 0 0m 3 ／d ，详细数据见表2 。 表2 改造后的废水分布情况 T a b l e2D i s t r i b u t i o no fw a s t e w a t e ra f t e rr e c o n s t r u c t i o n 车问工序废水古樗染物情况新鲜水用量／ m 3 d 一1 废水排放量／ n P d _ 1 备注 姥制浓硫酸冷却 I O 蒸发5 0 m 3 酸洗净化 台酸和重金属离子 1 6 0 6 0 蒹发4 0 0 风机冷却水 焙砂冷却水1 0 01 0 0常流水 万方数据 1 2 有色金属 冶炼部分 2 0 0 5 年4 期 表2 续 车间 工序 废水含污染物情况新鲜水用量／ o - d - 1 废水排艘量／ o - d 叫 备注 造液宙酸和重金属离子4 0 ～6 0 2 0 回收4 0 m 3 电解熔铸含酸和重金属离子8 0 ～1 4 0 8 0 ～1 4 0 墼堡墅煎堡望菱 望 墓塞 笸 炉窑慧水 鬻r 、 罢 4 6 。 髦等渊 2 废水处理系统改造情况 2 ．1 改造后的废水处理工艺图 见图1 1 一石灰消化池；2 一{ 再化器；3 一分级机；4 一中同槽；5 一石灰乳 泵；6 一石灰乳高位槽；7 一一次压滤机；8 一二次压滤机；9 ～一次 反应槽；1 0 一一趺高教浓密池；1 1 一二攻反应槽；1 2 一二次高效 浓密池；1 3 一朽水混合池；1 4 一污水泵；15 一中间槽；1 6 一～次压 滤泵；1 7 一二次压滤泵 圈I改造后的废水处理工艺图 F i g ．1 T h ef l o ws h e e to fw a s t e w a t e rt r e a t m e n t a f t e rr e c o n s t r u c t i o n 2 ．2 废水处理系统特点 由于原有的废水处理系统具有如上述的种种缺 点，我厂于2 0 0 0 年8 ～1 0 月对该系统进行彻底的改 造。虽然经过一系列的改造和调整后废水的排放量 大约为7 0 m 3 ／h ，但考虑到雨水的影响，我厂废水处 理能力设计为1 8 0 i n 3 ／h 。在废水处理系统中首先完 善了石灰乳制备系统，安置了石灰消化器、石灰渣分 离器；其次在废水处理工艺上采用三段石灰乳中和 工艺。其工艺流程表述如下各车间的废水和适量 的石灰乳首先汇集在4 0 0 m 3 的混合池中，在此废水 进行了预处理，混合废水的p H 提高到4 - - 6 ，同时沉 淀大量的石膏和其他污泥；经过预处理的废水经泵 输送到一次中和槽后，利用高位差依次流经一次倾 斜板高效浓密机、二次中和槽、二次倾斜板高效浓密 机和原有的近50 0 0 I l l 2 的沉淀池，最后向外排放。 在一、二次反应槽中，p H 分别控制在8 ～9 和8 ．5 ～ 9 ．5 ，这样可以实现有价金属同大量的石膏分布沉 淀，同时可以保证外排废水p H 在7 ．5 ～8 ．5 。 经过两年生产实践，证明该工艺能够不仅有效 的治理废水，排放废水合格率达9 8 ％，还能将渣中 的有价金属得到富集 一、二次石膏渣含锌 3 0 ％ ， 为后续的锌回收创造了条件。 3 处理后废水回收利用 由表2 可知，尽管完善了上述的各项改造工程， 我厂尚有9 3 0 m 3 ／d 新鲜水用量可以用回收的处理 后废水代替，因此于2 0 0 2 年4 ～6 月新建了处理后 废水回收利用工程。该工程在充分利用了原硫酸厂 扩建时废弃的3 0 0 m 3 水塔的基础上，重新完善了相 应的管路，并把回收废水运用于炉窑车间和厂区主 要公路冲洗。经改造后，实际使用回收废水量达 7 0 0 m 3 ／d ，新鲜水使用量减少到l0 0 0 m 3 ／d ，废水排 放量低于8 0 0 m 3 ／d 。 4 结束语 采用废水综合治理后，我厂废水排放量由治理 前的77 2 0 m 3 ／d ，减少到8 0 0 m 3 ／d 左右，废水排放量 降低了8 9 ．7 ％，若每年以3 3 0 个工作日计算，每年 减少废水排放量2 2 8 ，3 万m 3 ，减少各种水费共计 2 3 6 万元；同时每年可以从处理后得石膏渣中回收 锌2 2 0 t ，每年可以减少支出4 4 万元。综上所述。通 过废水综合治理，我厂每年可获得2 8 0 万元的收益。 处理后废水 万方数据