申请日2015.06.03
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号C02F9/04; C02F103/16; C02F1/62; C02F1/44
摘要
一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，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，通过循环泵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。本发明处理流程短，能耗低，投资小，适用性好。
摘要附图
权利要求书
1.一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，其特征在于，包括以下具体步 骤：
(1)铅锌工业的选矿、冶炼废水经过泵输送到第一反应池，投加硫化物沉淀剂，将废水 中的重金属离子沉淀下来;投加酸或碱调节pH值为9-10;
(2)然后进入第二反应池，投加聚合硫酸铁，同时根据原水pH值确定投加酸或碱，调 节pH值到9.5-10，沉淀、絮凝、吸附废水中的有害污染物，同时除去多余的硫化物沉淀剂; 当含有低价砷时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;
(3)经过步骤(2)反应后的混合液进入循环浓缩池，通过循环泵直接送入管式膜分离 装置，得到清水;混合液里的颗粒被截留下来随浓液返回循环浓缩池循环处理;当混合液浓 缩到含固量达到2-5%时，通过污泥泵输送到污泥脱水装置，脱水污泥送到尾矿库处置，脱水 滤液返回调节池同原废水混合后再循环回到步骤(1);
(4)步骤(3)得到的清水进入中和池，再投加酸调节清水pH值为6-9，使清水中的有 害污染物含量达到GB3838规定的地表水三类标准规定的限值以下。
2.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，其特征在于， 所述的步骤(1)中的硫化物沉淀剂投加量和步骤(2)中的氧化剂投加量通过ORP控制仪控 制，所述的硫化物沉淀剂为硫化钠或硫氢化钠;所述的步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中 的酸或碱的投加量通过pH控制仪控制。
3.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，其特征在于， 步骤(2)和步骤(4)所述的有害污染物包括砷、铜、铅、锌和镉，步骤(2)所述的氧化剂 为次氯酸钠或双氧水。
4.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，其特征在于， 步骤(3)所述的管式膜分离装置由PVDF材料制成，孔径0.01-0.1微米，采用错流式过滤。
5.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，其特征在于， 所述的管式膜分离装置通量下降到设计通量以下时，采用盐酸和次氯酸钠进行化学清洗，使 管式膜分离装置恢复通量，所述盐酸浓度为2-5%，所述次氯酸钠浓度为2%。
说明书
一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜分离处 理工艺。
背景技术
铅锌工业选矿、冶炼行业排放的废水含有铅、锌、铜、镉、砷等具有一定毒性的污染物， 如不处理直接排放到水体，将对环境造成严重的污染。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，使其迁移、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。随着排放标准的提高，单一和传统的处 理方法已不能保证达标，因此大多企业采用多种处理工艺联合处理来确保达标，一般采用传 统的化学沉淀、过滤作为前处理，离子交换和膜处理作为把关。
离子交换工艺对进水的高价杂质离子、有机物和悬浮物具有较高的要求，常规的化学沉 淀处理工艺很难达到，往往需要加上砂滤、活性炭吸附，甚至微滤、超滤，这样处理工艺流 程较长，设备较多，能耗高;离子交换处理方法需要定期对离子交换树脂再生，再生过程消 耗大量的酸、碱，离子交换树脂使用寿命较短，需要定期补充或更换，运行费用较高。
早期的膜分离方法处理重金属废水，以超滤、纳滤、反渗透为主，能耗较大，对反渗透 进水的水质要求高，一般在常规化学沉淀处理的基础上，增加石英砂过滤、活性炭吸附、微 滤等预处理工序，处理流程较长;同时设备较多，多次加压，能耗较大;微滤、超滤膜、反 渗透膜使用寿命不长，一般3年左右。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种选矿、冶炼废水的短程膜分离处理工艺，在确 保选矿、冶炼废水处理后出水中的砷、铜、铅、锌、镉等有害污染物达到《地表水环境质量 标准》(GB3838-2002)III类水质标准的前提下，进一步缩短处理流程，达到节能降耗、降低 投资的目的。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种铅锌工业选矿、冶炼废水的短程膜 分离处理工艺，包括以下具体步骤：
(1)铅锌工业的选矿、冶炼废水经过泵输送到第一反应池，投加硫化物沉淀剂，将废水 中的重金属离子沉淀下来;投加酸或碱调节pH值为9-10;
(2)然后进入第二反应池，投加聚合硫酸铁，同时根据原水pH值确定投加酸或碱，调 节pH值到9.5-10，沉淀、絮凝、吸附废水中的有害污染物，同时除去多余的硫化物沉淀剂; 当含有低价砷时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;
(3)经过步骤(2)反应后的混合液进入循环浓缩池，通过循环泵直接送入管式膜分离 装置，得到清水;混合液里的颗粒被截留下来随浓液返回循环浓缩池循环处理;当混合液浓 缩到含固量达到2-5%时，通过污泥泵输送到污泥脱水装置，脱水污泥送到尾矿库处置，脱水 滤液返回调节池同原废水混合后再循环回到步骤(1);
(4)步骤(3)得到的清水进入中和池，再投加酸调节清水pH值为6-9，使清水中的有 害污染物含量达到GB3838规定的地表水三类标准规定的限值以下。
所述的步骤(1)中的硫化物沉淀剂投加量和步骤(2)中的氧化剂投加量通过ORP控制 仪控制，所述的硫化物沉淀剂为硫化钠或硫氢化钠;所述的步骤(1)、步骤(2)和步骤(4) 中的酸或碱的投加量通过pH控制仪控制。
步骤(2)和步骤(4)所述的有害污染物包括砷、铜、铅、锌和镉，步骤(2)所述的 氧化剂为次氯酸钠或双氧水。
步骤(3)所述的管式膜分离装置由PVDF材料制成，孔径0.01-0.1微米，采用错流式 过滤。
所述的管式膜分离装置通量下降到设计通量以下时，采用盐酸和次氯酸钠进行化学清 洗，使管式膜分离装置恢复通量，所述盐酸浓度为2-5%，用来解决金属离子对膜的污染;所 述次氯酸钠浓度为2%，用于解决有机物对膜的污染问题，通过次氯酸钠的强氧化性，彻底解 决有机物污染的问题。根据膜污染的种类，还可以考虑其他独特的化学清洗方式。
本发明所采用的短程膜分离处理工艺，同传统的沉淀-砂滤-碳滤-微滤-反渗透相比，具 有处理流程短、能耗低的优势，而且不截留溶解性固体物质，不存在无机盐的积累问题，分 离的浓缩液只经过常规的污泥浓缩、压滤脱水处理即可，而常规反渗透的浓缩液需要耗能很 高的蒸发来减容减量。同常规化学沉淀、过滤相比占地面积少，运行费用低，很方便地接入 现有的废水生物处理系统，对于现有铅锌工业的选矿、冶炼废水处理的提标改造具有重要的 意义。