專(zhuān)利名稱：：鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于鉛鋅冶煉廢水治理技術(shù)，特別適用于含Zn、Cd、Mg、Cl較高的廢水治理，Zn、Cd回收率高，含Ca、Mg高的廢渣不返回鋅冶煉系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：鉛鋅冶煉廠廢水治理，國(guó)內(nèi)外通常采用一段石灰乳中和法，使廢水中的重金屬離子生成氫氧化物沉淀到渣中，其上清水含重金屬離子能達(dá)到國(guó)家輝放標(biāo)準(zhǔn)，可以排入江河中。由于這種上清水仍含有較高的Cr(400~500mg/L)、Ca2+(700800mg/L)、SO,(2500~3500mg/L)，除能將少部分回用于火法冶煉水淬熔渣和銀浮選補(bǔ)充水外，對(duì)于用水量大的濕法煉鋅而言，因其含cr高而不能使用，同時(shí)因含<^2+高，管道易結(jié)垢堵塞，給回用造成困難。因此這種上清水，大部分只能排入江河。上述方法的中和渣，含有一定量的Zn、Cd,將此渣返回鋅浸出回收Z(yǔ)n、Cd也很困難，尤其對(duì)于大量使用氧化鋅礦的冶煉廠，由于氧化礦中含Mg2+、cr較高，致使廢水中含Mg^、cr高。采用石灰乳一段中和法，Mg^全部沉淀于渣中，渣量大，導(dǎo)致渣含Zn、Cd品位大大降低(Zn<8%)，為回收Z(yǔ)n、Cd而將此渣返回鋅浸出時(shí)，渣中的Ca2+、Mg^等雜質(zhì)又重新回到鋅系統(tǒng)，造成惡性循環(huán)，使回收廢水中的Zn、Cd成為難題。飛龍公司于2005年建成工業(yè)反滲透過(guò)濾設(shè)施，將一段石灰乳中和產(chǎn)出的高轉(zhuǎn)上清水用反滲透膜過(guò)濾達(dá)鍋爐用水質(zhì)量要求，供鍋爐使用，從而避免鋅冶煉水體積膨脹。但過(guò)濾前要先加碳酸鈉除鈣達(dá)3mg/L以下，再經(jīng)砂濾、活性炭濾、陽(yáng)離子交換、超濾才能進(jìn)入反滲透過(guò)濾，因此增加了碳酸鈉的消耗，使生產(chǎn)成本上升，同時(shí)帶進(jìn)了鈉離子，其弊病顯而易見(jiàn)。韶關(guān)冶煉廠采用"一段中和+化學(xué)除鈣+預(yù)處理(砂濾+活性炭濾+超濾)+納濾"工藝處理該廠的冶煉廢水，濾除廢水中的二價(jià)離子(重金屬離子和(^2+、Mg2+、S(V—等)，產(chǎn)出"納淡水"回用于生產(chǎn)，對(duì)于火法冶煉廠是適用的，但該法不能除去廢水中的以cr為代表的一價(jià)離子，對(duì)用水量大的濕法煉鋅，cr對(duì)鋅電解的危害，該法無(wú)法解決。化學(xué)除鈣劑帶入外來(lái)離子在廢水中積累，無(wú)法做到廢水零排放，只能達(dá)到減少排放量的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法，可使廢水中的鋅、鎘能有效回收，產(chǎn)出不同水質(zhì)的水能全部回用于鉛鋅冶煉和中壓鍋爐，達(dá)到零排放。解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是冶煉廢水采用兩段中和反應(yīng)，艮卩，(1)在第一段中和反應(yīng)池中，用第二段中和產(chǎn)出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應(yīng)，控制終點(diǎn)pH-7.5-8，沉淀底流，經(jīng)壓濾后返回鋅浸出回收Z(yǔ)n、Cd，上清水一部分進(jìn)入第二段中和反應(yīng)，另一部分進(jìn)入過(guò)濾工序；(2)在第二段中和反應(yīng)池中，用第一段中和產(chǎn)出的部分上清水與石灰乳反應(yīng)，控制終點(diǎn)pH-1213，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫(kù)堆存；(3)第一段中和產(chǎn)出的另一部分上清水用稀硫酸調(diào)至pH=5.56.5，采用組合膜過(guò)濾，產(chǎn)生的各種濾水送到鉛鋅冶煉廠的各相應(yīng)工序。本發(fā)明的具體技術(shù)方案還包括(1)所采用的冶煉廢水pH=3.54.5，在第一段中和反應(yīng)池中攪拌下反應(yīng)；(2)第二段中和反應(yīng)的控制終點(diǎn)pH=1213，石灰乳采用第二段中和反應(yīng)的底流壓濾液配制；(3)用于組合膜過(guò)濾的上清水用稀硫酸調(diào)至pH-5.5~6.5，并靜置2430小時(shí)。組合膜過(guò)濾的程序依次為砂濾、微濾、納濾、一級(jí)反滲透過(guò)濾和二級(jí)反滲透過(guò)濾。在上述的組合膜過(guò)濾工序中(l)微濾膜采用中空纖維膜，產(chǎn)出的微濃水送二段中和反應(yīng)池，而微淡水送納濾膜過(guò)濾；(2)納濾的納濃水直接開(kāi)路送到第二段中和反應(yīng)池沉淀Ca、Mg，納淡水送到一級(jí)反滲透過(guò)濾；(3)—級(jí)反滲透過(guò)濾濾除納淡水中的一價(jià)氯離子和殘留的二價(jià)離子，一級(jí)濃水用于火法冶煉水淬熔渣，一級(jí)淡水送到二級(jí)反滲透過(guò)濾，而多余部分供鉛鋅冶煉使用；(4)二級(jí)反滲透過(guò)濾濾除一級(jí)淡水中殘留的離子，二級(jí)淡水供鍋爐使用，二級(jí)濃水供鉛鋅冶煉使用。在本發(fā)明上述第一段中和反應(yīng)池和第二段中和反應(yīng)池后設(shè)置了斜板沉降池。砂濾的作用是除去水中大部分固體懸浮物和部分膠體，保證后面的微濾能順利進(jìn)行。砂濾采用重力式無(wú)閥濾池，其過(guò)濾、反沖洗均自動(dòng)進(jìn)行，不消耗動(dòng)力，是一種成熟的節(jié)能過(guò)濾設(shè)備。納濾膜系統(tǒng)、一級(jí)反滲透膜系統(tǒng)和二級(jí)反滲透膜系統(tǒng)系統(tǒng)皆設(shè)置CIP系統(tǒng)，以便定期清洗膜，保持膜過(guò)濾正常。本發(fā)明的有益效果是①第一段中和反應(yīng)用第二段中和除Mg后的高pH上清水來(lái)中和廢水中的Zn、Cd，控制pH-7.5-8。因而沉渣量少、Zn、Cd品位高、回收率高，克服了傳統(tǒng)的石灰乳一段中和法因Mg沉淀，渣量大、含Zn、Cd低、難以回收的弊病。②納濾采用大循環(huán)、小通量，產(chǎn)出的含Ca高的"納濃水"直接進(jìn)入二段中和沉Ca，這樣可做到不加化學(xué)除鈣劑除Ca，使成本降低，既避免新加入的雜質(zhì)污染，又可避免因CaS04飽和析出在納膜表面結(jié)垢，使納濾效果提高。③克服了中壓鍋爐用離子交換法軟化城市自來(lái)水而給廢水中帶入有害濕法煉鋅的cr的弊病，從而減少?gòu)U水中的cr，利于廢水治理回用。④避免濕法煉鋅用城市自來(lái)水生產(chǎn)蒸汽而造成水體積膨脹的弊病，利于保持濕法煉鋅系統(tǒng)水平衡。⑤本工藝產(chǎn)出的水能全部回用，真正實(shí)現(xiàn)廢水零排放，對(duì)缺水地區(qū)和無(wú)流動(dòng)水體納污的地區(qū)，意義重大。圖i為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例l:某鉛鋅冶煉廠廢水和雨排積水成分如下(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>冶煉廢水用第二段中和(石灰乳中和)產(chǎn)出的上清水(pH=13)在第一段中和反應(yīng)池中攪拌20分鐘，控制終點(diǎn)pH-7.58，混合溶液經(jīng)一段斜板沉降池、濃縮池進(jìn)行液固分離，得到底流和上清水(pH=7.5~8)。底流送壓濾機(jī)過(guò)濾，濾渣含Zn2535。/。、Cd1~1.5%。濾渣送鋅浸出回收Z(yǔ)n、Cd，廢水Zn、Cd回收率分別達(dá)95%、55%.第一段中和的上清水(pH=7.58)大部分送第二段中和反應(yīng)池用石灰乳中和攪拌20分鐘，控制終點(diǎn)pH=13，混合溶液經(jīng)第二段斜板沉降池、濃縮池進(jìn)行液固分離，得到第二段底流和上清水(pH=13)。第二段底流送壓濾，產(chǎn)出Ca、Mg渣送渣庫(kù)堆存，其上清水送第一段中和反應(yīng)池與石灰乳中和。第一段中和的上清水(pH=7.5~8)量約15~20%，用配好的稀硫酸調(diào)pH=6，自流到60萬(wàn)r^的大水池中(平時(shí)儲(chǔ)存冶煉廠地表雨排水約40萬(wàn)m3)，在離進(jìn)口約30m遠(yuǎn)處用浮船水泵將此水池的表面水泵送到組合膜過(guò)濾車(chē)間的砂濾池，，經(jīng)組合膜逐級(jí)過(guò)濾。組合膜過(guò)濾流程為砂濾清水一微濾一納濾一一級(jí)反滲透過(guò)濾一二級(jí)反滲透過(guò)濾。過(guò)濾中，產(chǎn)出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應(yīng)池處理。"一級(jí)反滲透濃水"(含Cr25003000mg/L)送鋅揮發(fā)窯和鉛煙化爐水淬熔渣。"一級(jí)反滲透淡水"送二級(jí)反滲透過(guò)濾，剩余的淡水送冶煉使用(其質(zhì)量?jī)?yōu)于城市自來(lái)水)。"二級(jí)反滲透淡水"供鍋爐使用。該冶煉廢水經(jīng)上述流程處理后，全部回用，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。同時(shí)還處理工廠地表雨排積水400m3/d，回收了其中夾帶的Zn、Cd。實(shí)施例2:某鉛鋅冶煉廢水成分為(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>該廢水用第二段中和產(chǎn)出的上清水(PH=12)在第一段中和反應(yīng)池中中和，終點(diǎn)PH-8，混合溶液經(jīng)斜板沉降池、濃縮池進(jìn)行液固分離，底流送壓濾，濾渣含Zn28%、Cd0.8%。上清水(PH=8)大部分送第二段中和反應(yīng)池用石灰乳中和，控制PH=12，混合溶液經(jīng)斜板沉降池、濃縮池液固分離，底流經(jīng)壓濾產(chǎn)出Ca、Mg渣堆存，上清水(PH=12)送第一段中和反應(yīng)池中和廢水。第一段中和的上清水(PH=8)—部分用稀硫酸調(diào)至PH=6，靜置24小時(shí)后，取上清水部分送過(guò)濾工序。膜過(guò)濾工序流程為砂濾一微濾一納濾一一級(jí)反滲透過(guò)濾一二級(jí)反滲透過(guò)濾。過(guò)濾中，產(chǎn)出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應(yīng)池處理。"一級(jí)反滲透濃水"送噴灑工廠揚(yáng)灰和火法冶煉水淬熔渣。"二級(jí)反滲透淡水"供鍋爐使用，剩余的"一級(jí)反滲透淡水"供冶煉生產(chǎn)用。實(shí)施例3:某鉛鋅冶煉廢水成分為(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>該廢水用第二段中和產(chǎn)出的除Mg后上清水(PH=13)在第一段中和反應(yīng)池中中和，控制終點(diǎn)PH-7.58,混合溶液經(jīng)斜板沉降池、濃縮池分離，底流經(jīng)壓濾，產(chǎn)出濾渣含Zn33。/。、Cdl%。上清水大部分送第二段中和反應(yīng)池用石灰乳中和，控制PH=13，混合溶液經(jīng)斜板沉降池、濃縮池液固分離，底流經(jīng)壓濾產(chǎn)出Ca、Mg渣堆存，上清水(PH=13)送第一段中和反應(yīng)池中和廢水。第一段中和的一部分上清水(PH=7.5~8)經(jīng)稀硫酸調(diào)節(jié)PH-5.56，靜置30小時(shí)后，將上清液送膜過(guò)濾工序過(guò)濾。膜過(guò)濾工序流程為砂濾一微濾一納濾—一級(jí)反滲透過(guò)濾一二級(jí)反滲透過(guò)濾。過(guò)濾中，產(chǎn)出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應(yīng)池處理。"一級(jí)反滲透濃水"送鐵廠潤(rùn)濕物料或噴灑揚(yáng)灰，"二級(jí)反滲透淡水"供鍋爐使用，剩余的"一級(jí)反滲透淡水"供冶煉生產(chǎn)用。權(quán)利要求1、一種鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法，其特征是冶煉廢水采用兩段中和反應(yīng)，即，(1)在第一段中和反應(yīng)池中，用第二段中和產(chǎn)出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應(yīng)，控制終點(diǎn)pH＝7.5～8，沉淀底流，經(jīng)壓濾后返回鋅浸出回收Z(yǔ)n、Cd，上清水一部分進(jìn)入第二段中和反應(yīng)，另一部分進(jìn)入過(guò)濾工序；(2)在第二段中和反應(yīng)池中，用第一段中和產(chǎn)出的部分上清水與石灰乳反應(yīng)，控制終點(diǎn)pH＝12～13，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫(kù)堆存；(3)第一段中和產(chǎn)出的另一部分上清水用稀硫酸調(diào)至pH＝5.5～6.5，采用組合膜過(guò)濾，生成的各種濾水送到鉛鋅冶煉廠的各相應(yīng)工序。2、按權(quán)利要求1所述的鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法，其特征是-U)所采用的冶煉廢水pJ^3.54.5，在第一段的中和反應(yīng)池中攪拌下反應(yīng)；U)第二段中和反應(yīng)的控制終點(diǎn)pH=12~13，石灰乳采用第二段中和反應(yīng)的底流壓濾液配制；(3)組合膜過(guò)濾的程序依次為砂濾、微濾、納濾、一級(jí)反滲透過(guò)濾和二級(jí)反滲透過(guò)濾。3、按權(quán)利要求2所述的鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法，其特征是在組合膜過(guò)濾工序中(1)微濾膜采用中空纖維膜，產(chǎn)出的微濃水送二段中和反應(yīng)池，而微淡水送納濾膜過(guò)濾；(2)納濾的納濃水直接開(kāi)路送到第二段中和反應(yīng)池沉淀Ca、Mg，納淡水送到一級(jí)反滲透過(guò)濾；(3)—級(jí)反滲透過(guò)濾濾除納淡水中的一價(jià)氯離子和殘留的二價(jià)離子，一級(jí)濃水用于火法冶煉水淬熔渣，一級(jí)淡水送到二級(jí)反滲透過(guò)濾，而多余部分供鉛鋅冶煉使用；(4)二級(jí)反滲透過(guò)濾濾除一級(jí)淡水中殘留的離子，二級(jí)淡水供鍋爐使用，二級(jí)濃水供鉛鋅冶煉使用。4、按權(quán)利要求2所述的鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法，其特征是在第一段中和反應(yīng)池和第二段中和反應(yīng)池后設(shè)置了斜板沉降池。全文摘要本發(fā)明屬于有色金屬冶煉廢水治理領(lǐng)域，適于含Zn、Cd、Mg、Cl高的廢水治理。冶煉廢水采用兩段中和反應(yīng)，即，(1)在第一段中和反應(yīng)池中，用第二段中和產(chǎn)出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應(yīng)，終點(diǎn)pH＝7.5～8，沉淀底流，壓濾后返回鋅浸出回收Z(yǔ)n、Cd，上清水部分進(jìn)入第二段中和反應(yīng)，另部分進(jìn)入過(guò)濾工序；(2)在第二段中和反應(yīng)池中，用一段中和產(chǎn)出的部分上清水與石灰乳反應(yīng)，終點(diǎn)pH＝12～13，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫(kù)堆存；(3)第一段中和產(chǎn)出的另部分上清水用稀硫酸調(diào)至pH＝5.5～6.5，用組合膜過(guò)濾，生成的各種濾水送鉛鋅冶煉廠各相應(yīng)工序。本發(fā)明Zn、Cd回收率高，含Ca、Mg高的廢渣不返回鋅冶煉系統(tǒng)。文檔編號(hào)C02F9/00GK101659487SQ20091009406公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年1月23日優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日發(fā)明者盧伯福,孫洪貴,宋孝祥,舒毓璋,莫萬(wàn)坤,虞美輝申請(qǐng)人:云南祥云飛龍有色金屬股份有限公司;廈門(mén)世達(dá)膜科技有限公司