時(shí)間：2023-01-17 15:19:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇廢水治理，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】堿性廢水；煙道氣；脫硫；除塵；循環(huán)回用
一、廢水處理工程運(yùn)行管理
城市廢水處理廠由于地域、水源和水質(zhì)要求的不同,采用的工藝也各不相同。特別是近年來,由于新的工藝和方法的不斷出現(xiàn),廢水處理廠從結(jié)構(gòu)到處理過程出現(xiàn)了極大的變化,充分了解城市廢水處理廠的工藝特點(diǎn)是成功治理廢水的前提,皂化廢水含堿性物質(zhì)、油和有機(jī)物,COD高達(dá)2～H、i藝流程與主要設(shè)計(jì)盎數(shù)6萬mg/L,PH值大于 12,皂化廢水由于有機(jī)物濃度高,如單獨(dú)進(jìn)行生化或物皂化廢水先進(jìn)入預(yù)處理地進(jìn)行沉淀分層,上層皂脂化處理都很難達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),且單獨(dú)采用生化回收利用,下層底泥用來制脫模劑,中層廢水用泵打入法廢水處理費(fèi)用高,設(shè)施占地面積大,脫硫除塵后的這種廢水都是直接排入自然水系,不僅污染生態(tài)環(huán)廢水經(jīng)過篩式滾動(dòng)微濾機(jī)分離出大顆粒碳粒和部分懸境,而且浪費(fèi)了大量有用物質(zhì)，大部分廢水返回鍋爐脫硫系統(tǒng)回用,少部分盈余采用濕式水膜廢水先經(jīng)過二級射流氣浮除去大部分有機(jī)物,然后與沖除塵裝置除塵,除塵效率達(dá)95%，治理關(guān)鍵是消除廢水中鈣、鎂離子和高氟離子。中小型鍋爐濕法除塵廢水循環(huán)系統(tǒng)一般沉淀池容積小,廢水沉降不完全,且由于廢水循環(huán)周期短,SO2被除塵水吸收而生成的HSO離子來不及與煙塵中堿性物質(zhì)中和,使得廢水pH值小和懸浮物過多,造成對循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)重腐蝕和堵塞,治理并保證循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是采用中和技術(shù)降低廢水中HSO離子以及采用凈化工藝降低廢水中懸浮物濃度。
二、廢水中和處理技術(shù)
對于中小型鍋爐濕法除塵廢水治理來說,最常用中和處理工藝還是投放石灰,主要原因是石灰價(jià)廉,來源廣泛,對于各種酸性廢 水適應(yīng)性強(qiáng)。但石灰的缺點(diǎn)也是顯而易見的,由于石灰在水中的分散性差,形成漿液后流動(dòng)性不好,在中和反應(yīng)過程中石灰接觸廢水中二氧化硫后,較易被生成而不能繼續(xù)反應(yīng)的CaSO4所復(fù)蓋,此外,煙氣中的 CO2也減緩二氧化硫中和反應(yīng)的進(jìn)行,這一切都造成石灰對酸性除塵廢水中和反應(yīng)效率差。由于石灰中和反應(yīng)后的泥渣量大,以及對其保管、操作復(fù)雜等方面的問題,都影響了石灰的應(yīng)用。采用工業(yè)堿在上述方面優(yōu)于石灰,但限制真使用的是其價(jià)格問題。我國每年排放大量堿性工業(yè)廢水,各地還直接采用堿性工業(yè)廢水稀釋后作為除塵用水進(jìn)入鍋爐除塵系統(tǒng)直接洗滌燃煤煙氣,可以取得較高的煙氣脫硫和除塵效率,且排放后的廢水pH值達(dá)6～7,達(dá)到以廢治廢,燃煤煙氣脫硫除塵和除塵廢水及工業(yè)廢水同時(shí)治理的目的。脫硫除塵后的廢水由于含有部分原堿性廢水的污染物,必須進(jìn)行凈化理后才能繼續(xù)循環(huán)回用或排放,各地采用的處理工藝大多以爐渣過濾為主,也有的采用混凝氣浮或進(jìn)入生化處理,盡管這樣一來提高了除塵廢水的處理費(fèi)用,但以煙氣脫硫和除塵后循環(huán)回用及堿性工業(yè)廢水聯(lián)合處理的綜合效益考慮,還是十分合算的。
三、中國煙氣治理的發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年經(jīng)過治理，電力工業(yè)燃煤排放的二氧化硫等污染物已有相當(dāng)改觀，但按國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，仍有相當(dāng)部分燃煤機(jī)組屬超標(biāo)排放。就拿擁有全國燃煤機(jī)組近一半的原國家電力公司系統(tǒng)來說，目前就有約10％的燃煤機(jī)組污染為超標(biāo)排放。要在今后幾年燃煤機(jī)組繼續(xù)增加、發(fā)電量繼續(xù)增長的情況下實(shí)現(xiàn)污染物達(dá)標(biāo)排放和減排，任務(wù)十分艱巨。此外，要減少火電機(jī)組污染物的排放，電力工業(yè)還需解決環(huán)保治理投資大、時(shí)間緊的問題。脫硫任務(wù)重的火電廠大都集中在我國中、西、南部等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，資金籌集難度大。
四、控制鍋爐煙氣污染的對策
1.天然氣是一種高品位的優(yōu)質(zhì)能源，把它用于發(fā)電燃料時(shí)，不能單純的將現(xiàn)有燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t，而應(yīng)在鍋爐前增設(shè)燃?xì)廨啓C(jī)，做功后的尾氣再進(jìn)鍋爐，提高整個(gè)發(fā)電機(jī)組的效率，增加發(fā)電量，以消納一部分因燃料價(jià)格不同而造成的發(fā)電成本的增加，減輕用戶的負(fù)擔(dān)。采用天然氣發(fā)電后，其環(huán)保效益從減少排放總量來說，煙塵和二氧化硫的排放量將大幅度減少，氮氧化物的排放量也會(huì)有不同程度地減少。其效果是十分顯著的。就其對城市大氣環(huán)境質(zhì)量的影響來看，由于電廠大多建在城區(qū)，又是高煙囪排放，有利于擴(kuò)散，加之污染治理設(shè)施較為完善，其影響程度可得到有效控制。因此，在發(fā)展天然氣發(fā)電時(shí)，因根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境要求、天然氣來源及其價(jià)格、發(fā)電廠所處的地理位置等諸多方面因素進(jìn)行合理性分析，以取得全社會(huì)環(huán)境效益事半功倍的效果。
2.在全國建立一批以動(dòng)力煤的洗選、配煤、型煤、水煤漿等綜合加工配送工程，按燃煤用戶的需要，提供質(zhì)量優(yōu)良的加工產(chǎn)品；結(jié)合電力、工業(yè)和民用燃煤設(shè)備的規(guī)模和特點(diǎn)，通過技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析、分期、分區(qū)域?qū)θ济涸O(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造和設(shè)備更新，尤其應(yīng)強(qiáng)化對中小型燃煤設(shè)備的技術(shù)改造和更新工程，推廣應(yīng)用低硫煤和層燃燃煤設(shè)備燃用篩選塊煤等節(jié)能減污技術(shù)；在已有水煤漿技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，為完成“十五”期間的節(jié)油目標(biāo)，應(yīng)進(jìn)一步完善水煤漿代油技術(shù)，通過工程示范，積累經(jīng)驗(yàn)，為大型燃煤設(shè)備的應(yīng)用創(chuàng)造條件。
3.為促進(jìn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化，必須研究制定相配套的鼓勵(lì)政策，如向承擔(dān)建設(shè)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化的企業(yè)和承包火電廠煙氣脫硫工程的工程公司提供長期低息優(yōu)惠貸款政策；對進(jìn)口煙氣脫硫成套設(shè)備分階段合理征稅，引導(dǎo)和鼓勵(lì)企業(yè)使用國產(chǎn)煙氣脫硫設(shè)備的政策；鼓勵(lì)煙氣脫硫國產(chǎn)化依托工程所在的電廠多發(fā)電，提高其經(jīng)濟(jì)效益的政策等等。政策是否配套，影響到規(guī)劃目標(biāo)能否如期實(shí)現(xiàn)。國家有關(guān)部門應(yīng)研究制定火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化的政策，逐步形成促進(jìn)火電廠煙氣脫硫國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的配套政策體系。
結(jié)束語
中國燃煤SO2排放量連續(xù)多年超過2000萬噸，電廠鍋爐和燃煤工業(yè)鍋爐SO2排放量約占全國SO2排放量的70%。對“十五”期間中國燃煤鍋爐治理技術(shù)的市場需求、研究和應(yīng)用現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了綜述。從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、合理利用天然氣，積極發(fā)展和實(shí)施潔凈煤技術(shù)，制定促進(jìn)火電廠脫硫國產(chǎn)化的配套政策三方面對燃煤鍋爐煙氣污染治理具有積極的意義。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 生物強(qiáng)化技術(shù) 廢水治理 機(jī)理 應(yīng)用
現(xiàn)階段，化工生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)相對落后，在廢水處理方面的效率低、質(zhì)量差，嚴(yán)重制約了化工企業(yè)的發(fā)展。因此，本文對我國的生物強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)行了研究，通過應(yīng)用生物強(qiáng)化技術(shù)對廢水治理系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，提高廢水治理效率和質(zhì)量，從而改善廢水治理效率低、處理質(zhì)量差的現(xiàn)狀。
1 生物強(qiáng)化技術(shù)
1.1 概述
生物強(qiáng)化技術(shù)主要是通過生物金屬對廢水進(jìn)行治理的一種技術(shù)，其治理效果非常好，治理效率非常高。生物強(qiáng)化技術(shù)因?yàn)閾碛胁僮骱唵?、效率高、成本低、針對性?qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛的應(yīng)用在我國污水、廢水治理企業(yè)當(dāng)中，而且具有非常廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展前景。生物強(qiáng)化技術(shù)治理廢水實(shí)際上是將研究出的特殊菌投放到需要治理的廢水當(dāng)中，從而增強(qiáng)自然菌的生物特性，加強(qiáng)微生物的新陳代謝作用，進(jìn)而提高污染物的分解速度和效率，達(dá)到污水治理與進(jìn)化的目的。生物強(qiáng)化技術(shù)在廢水治理系統(tǒng)中主要有兩個(gè)作用，一個(gè)是共代謝作用，一個(gè)是直接作用。
1.2 優(yōu)勢
生物強(qiáng)化技術(shù)之所以被廣泛的應(yīng)用在廢水治理系統(tǒng)當(dāng)中，是因?yàn)橛兄@著的優(yōu)點(diǎn)，能夠高效率、高質(zhì)量完成廢水治理工作。生物強(qiáng)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：
（1）生物強(qiáng)化技術(shù)治理廢水污染物很徹底，不會(huì)發(fā)生污染物轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，也不會(huì)發(fā)生二次污染的狀況；（2）生物強(qiáng)化技術(shù)融合了傳統(tǒng)的活性污泥法，治理廢水的降解非常簡單，而且投入的成本也非常低；（3）生物強(qiáng)化技術(shù)是一種高效率的廢水治理技術(shù)，它與傳統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)不同；（4）采用生物強(qiáng)化技術(shù)的廢水處理系統(tǒng)啟動(dòng)的速度非?？?，具有周期短的優(yōu)點(diǎn)；（5）生物強(qiáng)化技術(shù)廢水治理系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)力非常強(qiáng)，能夠在惡劣或高濃度的環(huán)境下運(yùn)行等。
2 生物強(qiáng)化技術(shù)機(jī)理
生物強(qiáng)化技術(shù)廢水處理系統(tǒng)的作用機(jī)理。在未改進(jìn)廢水處理系統(tǒng)之前，廢水處理廠一般采用的是傳統(tǒng)活性污泥法凈化廢水。但是，傳統(tǒng)活性污泥法治理對污染物含量多、毒性較大、降解難度高的工業(yè)廢水治理的效果非常低，達(dá)不到預(yù)期治理目標(biāo)，而生物強(qiáng)化技術(shù)卻能夠彌補(bǔ)這方面的缺點(diǎn)。因?yàn)樯飶?qiáng)化技術(shù)具有直接作用、共代謝作用、基因水平轉(zhuǎn)移作用三個(gè)作用機(jī)理，廢水治理效果非常好，效率非常高。共代謝主要是針對廢水中的有害物質(zhì)，該作用能夠直接對有害物質(zhì)進(jìn)行降解，從而將其結(jié)構(gòu)改變，降低物質(zhì)的有害性；直接作用是通過馴化、誘變、基因重組等一系列技術(shù)獲得分解污染物的微生物，從而將其成批復(fù)制用于廢水處理當(dāng)中；基因水平轉(zhuǎn)移作用，在采用生物強(qiáng)化技術(shù)之后，有利于建立微生物與自然基因之間的交換、代謝途徑，從而提高治理效果。
3 應(yīng)用
3.1 在高效治理廢水方面的應(yīng)用
生物強(qiáng)化技術(shù)治理方法比傳統(tǒng)的廢水治理方法效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)高濃度、高難降解度的污染物分解、治理?？梢詫⑸飶?qiáng)化廢水治理應(yīng)用在高舛?、难降解等特定的工覔v纖治理當(dāng)中，針對性解決廢水中的BOB、COD、TOC與特定污染物。
3.2 在石油化工行業(yè)的應(yīng)用
本次研究的廢水中，除去COD含量高之外，含有硫化物、硫酸鈉、環(huán)烷、苯酚、硫酸等主要污染物。要想使用生物強(qiáng)化技術(shù)治理廢水，就必須制定廢水治理工藝流程圖。圖1為本次污水治理的流程圖，如下圖所示，堿渣廢水治理過程中，首先要通過酸化反應(yīng)器將廢水中的環(huán)烷提取出來；其次，將提取過環(huán)烷酸的堿渣廢水放入生物強(qiáng)化反應(yīng)器當(dāng)中，通過生物強(qiáng)化反應(yīng)器將廢水中存在的有害物質(zhì)和污染物降解，達(dá)到廢水治理的目的；最后，將生物強(qiáng)化技術(shù)處理的廢水置入二沉池，最后將其排放到廢水綜合處理廠進(jìn)行集中的處理。在采用生物強(qiáng)化技術(shù)處理堿渣廢水的過程中，必須要設(shè)置環(huán)烷酸存儲(chǔ)裝置，將提取出的環(huán)烷酸存放其中。同時(shí)，還需要在工藝流程當(dāng)中建立污泥回流環(huán)節(jié)，將二沉池中沉淀的污泥流入生物強(qiáng)化反應(yīng)器當(dāng)中。
4 結(jié)語
隨著化工企業(yè)的快速發(fā)展，廢水產(chǎn)量越累越多，給生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行造成了影響，不利于和諧社會(huì)的建設(shè)。因此，本文對我國廢水治理方法進(jìn)行了研究，通過采用生物強(qiáng)化技術(shù)，提高廢水治理系統(tǒng)的效率和效果，實(shí)現(xiàn)廢水凈化的目標(biāo)。生物強(qiáng)化技術(shù)治理廢水，不僅能有著廢水治理的作用，還有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)約水資源的作用，有利于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。
電廠；化學(xué)廢水；治理；利用
本文對某熱電廠的廢水治理與循環(huán)利用系統(tǒng)進(jìn)行了分析，分循環(huán)補(bǔ)充水的處理、工業(yè)廢水的處理、灰渣廢水的處理、含煤廢水的處理四個(gè)部分對其處理系統(tǒng)的工作原理和處理效果進(jìn)行了分析，并提出了自己的看法。
電廠廢水的來源：熱電廠廢水的來源主要是生活廢水、工業(yè)廢水、地面雨水三種。其工業(yè)廢水的重要來源有：包括鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)排水，試驗(yàn)室排水，取樣排水，循環(huán)水弱酸處理排水，主廠房內(nèi)工業(yè)排水，鍋爐化學(xué)清洗排水，空氣預(yù)熱器沖洗排水、打掃衛(wèi)生用水、設(shè)備跑冒滴漏的汽水、射水箱溢流和底部排污水，其中射水箱溢流和底部排污水是主要廢水來源，沖洗設(shè)備水中含一定量的油漬；沖灰池的異常排放水；廠區(qū)周圍的雨水。生活廢水包括辦公樓、食堂、公寓區(qū)的生活廢水等。
電廠化學(xué)廢水的處理與利用：循環(huán)補(bǔ)充水的處理。某熱電廠循環(huán)補(bǔ)充水的處理流程為：礦井水到達(dá)廠區(qū)后，經(jīng)過高效澄清器處理后進(jìn)入清水箱，在被水泵泵入纖維過濾器出去其中的懸浮雜質(zhì)和膠體等，再將其送入雙弱酸陽離子交換器以降低循環(huán)水的硬度和堿度。熱電廠循環(huán)補(bǔ)充水往往來自礦井水，多以地表水作為備用水源，循環(huán)補(bǔ)充水的處理采用弱酸處理。經(jīng)處理后的循環(huán)水硬度應(yīng)低于3.0mmol/L，堿度應(yīng)低于5.0mmol/L。
圖1 某熱電廠工業(yè)廢水的處理流程示意圖
工業(yè)廢水的處理。熱電廠工業(yè)廢水中，主廠房的工業(yè)排水一般能夠符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，不符合排水標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)經(jīng)過處理后再排放。工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的工作流程如上圖所示：
灰渣水的處理。該熱電廠的灰渣水處理采用化學(xué)處理和物理處理相結(jié)合的方法，灰渣水處理系統(tǒng)一高效污水凈化器和直流混凝技術(shù)為主。將灰渣水送入高效污水凈化器進(jìn)行混凝、離心分離、重力分離和過濾，分別從兩端排出凈化后的水和污泥廢渣。
含煤廢水的處理。一般來說，含煤廢水是熱電廠廢水中較難處理的一種，由于這種廢水懸浮物的粒徑相當(dāng)小，甚至使廢水呈現(xiàn)膠體狀態(tài)，從而增加了其處理難度。該電廠的含煤廢水處理流程如下：將含煤廢水送入煤水調(diào)節(jié)池，再將其送入煤水提升泵，送入煤水處理裝置，經(jīng)處理后的清水可回收利用。該流程如下圖所示：
圖2 某電廠含煤廢水的處理流程示意圖
熱電廠是用水大戶，應(yīng)尤其注意對水資源的節(jié)約，對廢水的循環(huán)利用，為了企業(yè)環(huán)保節(jié)能能力，提升對水資源的利用率和減少對環(huán)境的污染，熱電廠應(yīng)積極地完善自身廢水處理系統(tǒng)。
[1]張素芬,王國強(qiáng),牛青山.淺熱電廠廢水的處理與回收利用[J].現(xiàn)代營銷,2011.02
[2]楚德全.某電廠污廢水治理與資源化利用的環(huán)保節(jié)能實(shí)踐[J].節(jié)能,2010.29
關(guān)鍵詞:氨基酸 廢水 處理 清潔生產(chǎn)
一、 前言
氨基酸工業(yè)廢水屬高濃度有機(jī)、氨氮、高鹽分、強(qiáng)酸性廢水。是較難處理的工業(yè)廢水之一,目前國內(nèi)尚無切實(shí)可行的處理技術(shù)。
本文結(jié)合某生化廠工業(yè)廢水治理工程項(xiàng)目的研究,較系統(tǒng)的闡述氨基酸工業(yè)廢水治理的幾種技術(shù)。針對氨基酸工業(yè)廢水的水質(zhì)特性,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)研究,提出了幾種可行的治理技術(shù)方案,取得了較滿意的效果。
二、 生產(chǎn)工藝流程
生產(chǎn)工藝流程示意圖見框圖
在生產(chǎn)工藝中主要有三次母液的排放,其中第一、二次母液中含有大量NH4Cl和十八種氨基酸,是寶貴的資源。
三、 設(shè)計(jì)原則
1、水量
該廠排放水量為450m3/d,二次母液7-8m3/d,三次母液15m3/d和沖洗水20m3/d。
2、水質(zhì)
3、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
處理后水質(zhì)達(dá)到GB8979-88中味精行業(yè)的二級標(biāo)準(zhǔn)
4、處理方法的選擇
該廠占地面積僅23畝,廠內(nèi)可利用的空地很少,本廠周圍沒有鹽堿荒地,坑塘,洼地等可利用的自然條件,因此不存在采用自然凈化系統(tǒng)處理污水的可能性(如建穩(wěn)定塘,土地處理系統(tǒng)等)
該廠廢水屬高濃度,高鹽分,酸性廢水,不能直接采用活性污泥法,而采用厭氧法停留時(shí)間長(至少一個(gè)月),占地面積大,廠內(nèi)條件無法滿足。
監(jiān)于以上分析,該廠廢水治理采用物化方法為主,這樣可達(dá)到占地面積小,處理效率高的目的。
四、 治理方案
方案一:在不改變生產(chǎn)工藝的前提下,污染治理工藝流程為:
主要優(yōu)點(diǎn):NH3-N、CODCR全部達(dá)標(biāo),可回收NH3-N,在技術(shù)上完全可行。
主要缺點(diǎn):工程投資大(56.5萬元,其中汽提25萬元),運(yùn)行費(fèi)用高(23元/m3),只有當(dāng)廢水中NH3-N濃度超過1150mg/L時(shí),氨回收效益才大于運(yùn)行成本。
方案二:在方案一的前提下,治理工藝流程為:
主要優(yōu)點(diǎn):CODCR達(dá)標(biāo)排放,工程投資31.5萬元,運(yùn)行費(fèi)用較低。
主要缺點(diǎn):NH3-N濃度小于4000mg/L時(shí),可達(dá)標(biāo),若超過4000mg/L則不能達(dá)標(biāo),見表3
注:(1)甲方提供的三次母液與沖洗水中NH3-N濃度為2430.8-8304mg/L以其均值5367mg/L計(jì)。氨氮出水標(biāo)準(zhǔn)30mg/L。
(2)運(yùn)行費(fèi)的計(jì)算水量為:中和,35m3/d,生化210m3/d.
方案三:
該廠對周圍環(huán)境污染的關(guān)鍵因子是氨氮,(包括水和大氣)。廢水中CODCR因其主要成分為氨基酸等易降解的營養(yǎng)物質(zhì)而居次要位置,該廠廢水處理的最大難點(diǎn)就是NH3-N的去除,雖然方案一在技術(shù)上完全可行,但是經(jīng)濟(jì)上不合理,鑒于此,本方案為:改變工藝,使用NaOH或NaCO3中和而不使用氨水。這樣消除了NH3-N的污染,處理工藝流程為:
工程投資費(fèi):31.5萬元;
運(yùn)行費(fèi)用:66元/天;
此方案優(yōu)點(diǎn):CODCR, NH3-N達(dá)標(biāo)排放,工程投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
缺點(diǎn):改變生產(chǎn)工藝,需廠方配合。
方案四:在方案三的前提下,采用穩(wěn)定塘、土地處理復(fù)合系統(tǒng),其工藝處理流程為:
工程條件:征地10畝,其中穩(wěn)定塘占地4畝,土地處理系統(tǒng)占地6畝。
工程投資:28萬元(不含征地費(fèi))
其中:預(yù)處理系統(tǒng)(中和、沉淀)6萬元。
穩(wěn)定塘系統(tǒng):18萬元。
土地處理系統(tǒng):4萬元
運(yùn)行費(fèi)用:33元/天
主要優(yōu)點(diǎn):工程投資少,運(yùn)行費(fèi)用低(僅相當(dāng)于生化處理費(fèi)的1/2,比生化處理節(jié)省能耗60%),處理效果優(yōu)于生化處理水平。
主要缺點(diǎn):占用良田,該廠位于本市地下水源地,在穩(wěn)定塘工程設(shè)計(jì)中,必須采取防滲措施,以防止地下水的污染。因此工程投資與生化處理相當(dāng)。
結(jié)論和建議
1、在不改變生產(chǎn)工藝條件下,方案一是解除NH3-N,CODCR污染的最佳方案,在技術(shù)上可行、合理。但運(yùn)行費(fèi)用昂貴是最大的約束條件。
方案二是解決污染的折中方案,第一步先使CODCR達(dá)標(biāo),降低NH3-N的污染程度,第二步隨著工廠經(jīng)濟(jì)效益的提高,再增加對NH3-N的治理投資,使NH3-N達(dá)標(biāo)排放。此方案的優(yōu)點(diǎn)是分期實(shí)施,經(jīng)濟(jì)上合理可行。
2、在以NaOH或NaCO3取代氨水作中和劑的前提下,方案三具有工程投資少,運(yùn)行費(fèi)用低、NH3-N,CODCR全部達(dá)標(biāo)排放的優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)在于改變了生產(chǎn)工藝條件,還需廠方配合。
方案四的最大優(yōu)點(diǎn)在于,運(yùn)行費(fèi)用低廉、利于治理工程的長期穩(wěn)定運(yùn)行,占用良田是其最大的缺點(diǎn)。
3、根據(jù)該廠的實(shí)際情況,建議采用方案三、即采用清潔生產(chǎn)工藝,(以NaOH或NaCO3取代氨水作為中和劑)三次母液及沖洗水經(jīng)生化處理后,NH3-N,CODCR全部達(dá)標(biāo)排放。運(yùn)行費(fèi)用僅相當(dāng)于不改變生產(chǎn)工藝治理方案的1/5,此方案工藝技術(shù)成熟、沒有污染地下水的隱患,徹底解決了對周圍環(huán)境的污染。
4、應(yīng)當(dāng)指出,上述治理方案僅針對三次母液和沖洗水設(shè)計(jì)的。廠方應(yīng)解決一次母液與二次母液的綜合利用問題。禁止將一次母液和二次母液外排,或匯入本工程。以保證治理工程的運(yùn)行效果。
參考文獻(xiàn)
1.天津輕工業(yè)學(xué)院等編《氨基酸工藝學(xué)》,輕工業(yè)出版社,1987年。
關(guān)鍵詞：鋁工業(yè)，零排放，水處理
中圖分類號(hào)：[F287.2] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
鋁工業(yè)廢水是指鋁工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨廢水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品及生產(chǎn)過程中的污染物，鋁工業(yè)生產(chǎn)過程包括了從鋁礦石開采一氧化鋁生產(chǎn)一電解鋁生產(chǎn)一鋁的深加工以及輔助生產(chǎn)工藝如：熱力(電)、碳素、輔修、煤氣等各生產(chǎn)工序。隨著鋁工業(yè)不斷發(fā)展，鋁工業(yè)的新水需求量和廢水的排放量也隨之增大，對水資源的消耗和環(huán)境的污染也日趨嚴(yán)重，同時(shí)也成為制約鋁工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。
一、鋁工業(yè)廢水的來源及特性
由于鋁工業(yè)生產(chǎn)鏈較長，工藝過程復(fù)雜，所以鋁工業(yè)廢水的來源較廣，廢水中污染物的成份和廢水的差異較大，按生產(chǎn)工藝過程一般可分為：礦山開采廢水、氧化鋁生產(chǎn)廢水、電解鋁生產(chǎn)廢水、碳素生產(chǎn)廢水、煤氣廠焦化廢水以及廠區(qū)生活污水。
1礦山廢水
來源于采、選礦過程中產(chǎn)生的廢水，主要污染因子為懸浮物，對于井下開采的礦井有少部分含Mn、Fe的廢水等。
2氧化鋁含堿廢水
氧化鋁生產(chǎn)是鋁工業(yè)過程中耗水量最大的工藝，也是廢水產(chǎn)生量最多的流程，主要來源是，生產(chǎn)過程中的跑、冒、滴、廠區(qū)生活排水(廁所、澡堂等)、地坪沖洗、設(shè)備沖洗等、設(shè)備冷卻水、雨排水等，其特征污染因子是pH(9～12)，懸浮物(200--l000mg/l)具有排放量不穩(wěn)定，無規(guī)律的特點(diǎn)。
3電解鋁含氟廢水
主要來源于設(shè)備冷卻、產(chǎn)品冷卻，廠區(qū)、作業(yè)場所的沖洗，生活排水等，主要污染因子是懸浮物、F-及少量的油(10-30mg/l) 。
4碳素廢水
主要來源于碳素生產(chǎn)過程中的設(shè)備冷卻水、煙氣凈化廢水(如焙燒、成型)產(chǎn)品冷卻水、廠區(qū)生活排水，廠區(qū)作業(yè)場所的沖洗等。主要物污物是F-、Cl-和懸浮物及焦油，該部份廢水色度較高與焦化廢水有部分相似。
5熱力(電)廢水
主要來源于鍋爐煙氣洗滌，灰渣沖洗，設(shè)備冷卻，廠區(qū)作業(yè)環(huán)境沖洗，廠區(qū)生活排水，除鹽站排水等，主要污染因子是懸浮物、pH(4～6)、S042-。、Cl-、F-，該部份廢水屬于酸性廢水。
二、鋁工業(yè)廢水的治理
根據(jù)鋁工業(yè)廢水的來源和特征，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行治理：
1抓源治本
（1）管理上下功夫，大力提倡節(jié)水管理，嚴(yán)控制工業(yè)新水的用量，廠區(qū)生活水實(shí)行定額用水，建立健全節(jié)水治水的長效管理機(jī)制。
（2）從技術(shù)上改進(jìn)，選用節(jié)水設(shè)備、裝置和工藝；對煙氣凈化設(shè)施可能選用干法凈化工藝；根據(jù)工藝的具體要求和特點(diǎn)，對設(shè)備、產(chǎn)品的冷卻水進(jìn)行完善改造，淘汰直流冷卻水系統(tǒng)，建立循環(huán)冷卻系統(tǒng)；提高工藝過程中冷凝水的回用量；做道串聯(lián)用水，重復(fù)用水；有條件的應(yīng)實(shí)行清污分流，達(dá)到節(jié)水減污的成效。
2廢水的處理
在經(jīng)過源頭控制后，廢水的產(chǎn)生量會(huì)大幅減少，為廢水處理減輕負(fù)擔(dān)和減少污水處理投資及運(yùn)行費(fèi)用。
廢水處理的基本原則：
（1）根據(jù)鋁工業(yè)廢水的特征，緊密結(jié)合具體的生產(chǎn)工藝實(shí)際和回用要求，采用局部分類處理的方法，便于廢水的處理和回用。
（2）技術(shù)方案多作比較，力求經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)我國鋁工業(yè)廢水的特性和目前的水處理技術(shù)水平，對該廢水的處理技術(shù)國內(nèi)已有成熟技術(shù)，重要的是要選擇合理的處理工藝、可靠的處理單元和處理設(shè)備以滿足回用要求即可，如礦山廢水僅用簡單的沉淀處理就能滿足回用要求；氧化鋁廢水不用進(jìn)行pH調(diào)整，以回收廢水中的堿，同時(shí)還可以利用赤泥洗滌系統(tǒng)減化處理工藝。
（3）變廢為寶、以廢治廢。進(jìn)入廢水中的污染物，大都為生產(chǎn)過程中的原料或能源物質(zhì)，如氧化鋁廢水中的堿，電解碳素廢水中的油，可考慮回收利用，則能變廢為寶：對不同性質(zhì)的廢水還可取長補(bǔ)短，綜合利用，如氧化鋁含堿廢水可用于煙氣脫硫和熱電酸性廢水的pH調(diào)整等，實(shí)現(xiàn)以廢治廢。
（4）利用生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行廢水處理。如將含F(xiàn)-、C1一、色度較高的碳素?zé)煔鈨艋瘡U水作為燒結(jié)法生料漿用水，在回用廢水的同時(shí)又將廢水中的污染物固化到赤泥中。
三、鋁工業(yè)廢水的回用
鋁工業(yè)廢水處理后的再生水回用，是實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)生產(chǎn)廢水“零排放"的關(guān)鍵，也是企業(yè)節(jié)水降耗的重要途徑。
1再生水的回用應(yīng)遵循的基本原則：對人體健康不產(chǎn)生不良影響；對環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)系統(tǒng)不產(chǎn)生不良影響；對產(chǎn)品質(zhì)量不產(chǎn)生不良影響；符合使用對象對水質(zhì)的要求或標(biāo)準(zhǔn)；回用技術(shù)穩(wěn)定、可靠；有安全使用的保障措施。
2再生水的回用領(lǐng)域：
（1）廠區(qū)、生活區(qū)的用水
由于鋁工業(yè)生產(chǎn)的特殊性，鋁廠的占地面積均較大，大多數(shù)生活區(qū)和廠區(qū)相對集中，并自成一個(gè)小城鎮(zhèn)或社區(qū)，因此再生水可用于綠地灌溉，道路清洗，廠區(qū)環(huán)境沖洗，車輛清洗，消防用水，建筑用水，園林、池塘的景觀用水，有條件可考慮再生水用于城市中水系統(tǒng)。
（2）鋁工業(yè)生產(chǎn)工藝用再生水替代工業(yè)新水，作為生產(chǎn)的原料或介質(zhì)，但應(yīng)滿足各工藝流程對水質(zhì)的要求。
（3）作為設(shè)備、產(chǎn)品冷卻用水，但應(yīng)控制污染物的濃縮富集。
（4）作為農(nóng)田，森林、牧場的灌溉用水。
3再生水在鋁工業(yè)生產(chǎn)過程中的回用途徑
（1）礦山采、選礦用水
礦山廢水的水質(zhì)相對較好，污染物成分簡單，主要是懸浮物，少量井下開采的廢水含有Fe、Mn，只需進(jìn)行簡單的沉降、過濾，(除鐵，除錳)后就能滿足回用要求，可回用于選礦、采礦用水、礦區(qū)采場噴灑降塵、礦山復(fù)懇后的植物灌溉用水。
（2）氧化鋁系統(tǒng)用水
氧化鋁生產(chǎn)是鋁工業(yè)生產(chǎn)鏈中的耗水大戶，約占總耗水量的1／3以上，對再生水質(zhì)要求較低，能消耗堿性的再生水，因此應(yīng)把再生水在氧化鋁的回用作為重點(diǎn)，再生水可廣泛用于全廠工藝循環(huán)的補(bǔ)水，燒成窯或焙燒窯的冷卻機(jī)(窯皮)、托輪冷卻，各車間場所清洗，工藝設(shè)備清洗(如：濾布沖洗、刷車)，赤泥洗滌、輸送用水，工藝流程補(bǔ)水，氫氧化鋁洗滌，部分水質(zhì)要求較低的設(shè)備冷卻水和廠區(qū)廁所沖洗用水。
（3）電解鋁、碳素系統(tǒng)再生水回用
經(jīng)處理后的再生水水質(zhì)較氧化鋁再生水好，可用于工藝系統(tǒng)的循環(huán)水補(bǔ)水，電解鋁、碳素產(chǎn)品的冷卻水，設(shè)備冷卻水，煙氣的凈化用水，廠區(qū)雜用水。
（4）熱力(電)系統(tǒng)
熱力(電)系統(tǒng)的主要用于設(shè)備冷卻，灰渣沖洗，電收塵飛灰、粉煤粉的輸送用水，另外可利用氧化鋁的含堿廢水或赤泥回水進(jìn)行煙氣脫硫和熱力(電)廢水處理系統(tǒng)的pH調(diào)節(jié)。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱建軍，趙萍，等．氧化鋁工業(yè)廢水的控制與有效利用．有色金屬，2003，55(3)：124．
[2]於方，過孝民，張強(qiáng)．中國礦產(chǎn)業(yè)的廢水污染現(xiàn)狀分析與防治對策．資源科學(xué)，2004（5）：46～52．
關(guān)鍵詞：醫(yī)藥工業(yè)；制藥廢水；工程實(shí)例
中圖分類號(hào)：X787文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2013）04015903
1引言
醫(yī)藥工業(yè)是我國工業(yè)體系中的重要產(chǎn)業(yè)之一，但大多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量低、新藥開發(fā)能力低、經(jīng)濟(jì)效益低、污水治理設(shè)施及運(yùn)行管理投入小，導(dǎo)致制藥行業(yè)成為國家環(huán)保規(guī)劃重點(diǎn)治理的12個(gè)行業(yè)之一。
制藥廢水通常成分復(fù)雜，有機(jī)污染物種類多、濃度高、含鹽量高和NH3-N濃度高、色度深且具有一定生物抑制性，相對其他有機(jī)廢水，處理難度更大。
結(jié)合制藥業(yè)生產(chǎn)工藝和排污特點(diǎn)，可將制藥廢水分為生物發(fā)酵類、化學(xué)合成類、提取類、生物工程類、中藥類及混裝制劑類等廢水。本文通過工程實(shí)例，介紹某項(xiàng)目化學(xué)合成制藥廢水的處理工藝。
2項(xiàng)目簡介
2.1項(xiàng)目概況
某企業(yè)主要從事藥物及其關(guān)鍵中間體和抗腫瘤藥物原料的生產(chǎn)和銷售， 承接醫(yī)藥原料及中間體和抗腫瘤藥物原料領(lǐng)域的研發(fā)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
2.2設(shè)計(jì)原則
（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家及當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，確保各項(xiàng)出水指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；
（2）針對廢水水質(zhì)特點(diǎn)，選用技術(shù)先進(jìn)可靠、工藝成熟穩(wěn)妥、處理效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)成本低、操作管理方便的處理工藝，以節(jié)約投資，降低運(yùn)行費(fèi)用，確保達(dá)標(biāo)排放；
（3）設(shè)備選型做到合理、可靠、先進(jìn)、節(jié)能；設(shè)備布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，投資小；
（4）操作管理方便，技術(shù)要求簡單，維修簡便，適宜于長期使用；
（5）在設(shè)計(jì)中適當(dāng)考慮處理設(shè)施運(yùn)行的自動(dòng)化操作，以減少勞動(dòng)力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.3設(shè)計(jì)范圍
該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)范圍從污水處理站進(jìn)水口到總排口，與廠方水、電等交接點(diǎn)為設(shè)計(jì)界區(qū)外1m。不包括站外至污水處理站的供水、供電、污水管渠、車間污水管的分流及干化污泥的外運(yùn)，污水外排去向。
3項(xiàng)目產(chǎn)品工藝分析
3.1項(xiàng)目產(chǎn)品工藝
該項(xiàng)目的主要產(chǎn)品為硝苯地平控釋片、卡左雙多巴控釋片、甲磺酸二氫麥角堿緩釋片等。主要產(chǎn)品的制作工藝如下：
3.1.1硝苯地平控釋片制造工藝
（1）將藥物與促滲劑等藥用輔料混合均勻、干法制粒。
（2）將促滲劑、滲透壓活性物質(zhì)藥用輔料混合均勻后濕發(fā)制粒。
（3）制備雙層片芯。
（4）制備控釋層包衣液。
（5）包控釋層。
（6）打孔。
（7）包薄膜衣。
3.1.2卡左雙多巴控釋片制造工藝
（1）依次將左旋多巴、卡比多巴、微晶纖維素、羥丙甲纖維素混合。
（2）勻速加入粘合劑、制粒。
（3）粒粒過篩。
（4）干燥。
（5）粒粒過篩整粒，備用。
（6）確定片重。
3.1.3甲磺酸二氫麥角堿緩釋片制造工藝
（1）將處方中的聚維酮溶于處方量的乙醇作為粘合劑、備用。
（2）將主藥中的甲磺酸二氫麥角堿溶于粘合劑中、備用。
（3）混合。
（4）制粒。
（5）干燥。
（6）整粒。
（7）終混。
（8）中間體含量確定。
（9）壓片。
3.2項(xiàng)目廢水來源、產(chǎn)生量以及水質(zhì)
該項(xiàng)目生產(chǎn)廢水主要來源于固體制劑車間設(shè)備沖洗水、研發(fā)中心研發(fā)廢水、純化水制備濃水、員工生活污水、循環(huán)水池排水等。
3.2.1車間設(shè)備沖洗廢水
根據(jù)工藝流程分析，需定期對混合機(jī)、流化床、造粒機(jī)、整粒機(jī)等設(shè)備進(jìn)行沖洗產(chǎn)生沖洗廢水，先用自來水沖洗，后用純化水沖洗。原料桶沖洗之前先用專用抹布將粘在桶壁上的物料擦拭下來收集作為固廢， 然后將桶進(jìn)行機(jī)械清洗。清洗過程中約有 0.1%的原輔料進(jìn)入清洗廢水中。根據(jù)同類型企業(yè)的調(diào)查結(jié)果，廢水中殘留部分輔料及原料藥，水質(zhì)為CODCr約1500～2500mg/L，按平均水質(zhì)CODCr約2000mg/L、氨氮50mg/L，SS 400mg/L。
3.2.2研發(fā)中心研發(fā)廢水
主要為研發(fā)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備沖洗水、地面沖洗水及研發(fā)人員生活污水，主要污染物為有機(jī)雜質(zhì)、氮有機(jī)物。根據(jù)類比同類規(guī)模醫(yī)藥研發(fā)實(shí)驗(yàn)室用水量統(tǒng)計(jì)情況，實(shí)驗(yàn)室地面每周沖洗一次，沖洗水量按 5L/m2·次計(jì)，外加各類研發(fā)設(shè)備沖洗，預(yù)計(jì)研發(fā)廢水產(chǎn)生量為12.4t/d；廢水水質(zhì)為CODCr約1500mg/L，氨氮 60mg/L，SS 600mg/L。
2013年4月綠色科技第4期
潘 莉：制藥廢水治理工程實(shí)例環(huán)境與安全
3.2.3純化水制備濃水
該項(xiàng)目配套有純化水制備設(shè)施。項(xiàng)目純化水用量約 6t/d，主要用于設(shè)備沖洗及研發(fā)設(shè)備用水。根據(jù)二級反滲透裝置的制水原理及同類裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，純化水制備濃水產(chǎn)生量約1.5t/d，直接排入下水道，平均水量約1.5t/d，廢水水質(zhì)狀況為：懸浮物≤80mg/L，Ca2+120mg/L。
3.2.4生活污水
該項(xiàng)目勞動(dòng)定員350人，生活用水量按100L/人·d計(jì)，生活污水產(chǎn)生量按生活用水量的80%計(jì)，則生活污水產(chǎn)生量約28t/d，按250d計(jì)為7000t/年；一般生活污水COD濃度約300mg/L，氨氮濃度約35mg/L。
3.2.5循環(huán)水池排水
根據(jù)工程可研報(bào)告，冷卻塔循環(huán)水池排水18m3/h，288m3/d，全部作為清水排入雨水管網(wǎng)，不計(jì)入廢水總量。
4廢水處理工藝
4.1設(shè)計(jì)規(guī)模
根據(jù)環(huán)評和業(yè)主提供的水量數(shù)據(jù)，該處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理水量為200t/d。
4.2設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)
根據(jù)環(huán)評和業(yè)主提供的水質(zhì)數(shù)據(jù)，考慮一定的安全系數(shù)（Kz=1.1），確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。詳見表1。
表1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)
名稱pH值CODcr/（mg/L）氨氮/（mg/L）SS/（mg/L）數(shù)值6～91820100420注：由于廢水中含有有機(jī)氮，在水解過程中會(huì)形成氨氮，故設(shè)計(jì)值放大。
4.3設(shè)計(jì)出水指標(biāo)
根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保局和污水處理廠進(jìn)水要求，該項(xiàng)目的出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的二級標(biāo)準(zhǔn)，具體標(biāo)準(zhǔn)限制如表2。
表2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)
項(xiàng)目pH值SS/
（mg/L）CODcr/
（mg/L）BOD5/
（mg/L）NH3-N/
（mg/L）TP/
（mg/L）二級標(biāo)準(zhǔn)6～915015030251.0
4.4廢水水質(zhì)情況分析
該企業(yè)利用外購原料藥生產(chǎn)片劑或膠囊，整個(gè)生產(chǎn)過程中，沒有化學(xué)合成過程，因此沒有工藝廢水產(chǎn)生，只有生產(chǎn)線上的容器清洗水和料桶清洗水，因此項(xiàng)目所產(chǎn)生的廢水相對濃度較低，污染較輕。
該企業(yè)使用的主要原輔料包括：左旋多巴、卡比多巴、甘露醇、硝苯地平、羥丙甲基纖維素及其他類型纖維素。其中硝苯地平不溶于水；左旋多巴及卡比多巴屬于帶苯環(huán)的芳香族類氨基酸，水中溶解度為5000mg/L，無生物毒性，苯環(huán)雖難以打開，但經(jīng)過較長時(shí)間的污泥馴化，還是可生物降解；甘露醇溶于水，易生物降解；羥丙甲基纖維素及其他類型纖維素在水中溶漲，多以膠體形式存在于水中，難生物降解。上述物料只在清洗容器或料桶時(shí)會(huì)進(jìn)入廢水中，按 0.1%的流失量計(jì)算，上述物料在廢水中的濃度只有幾十ppm，對CODcr的貢獻(xiàn)并不大。在生產(chǎn)過程中，丙酮作為溶劑大量使用，丙酮溶于水，因此我們分析 CODcr的貢獻(xiàn)主要來自于丙酮，低濃度丙酮可生物降解。
該企業(yè)設(shè)有獨(dú)立的研發(fā)中心，研發(fā)中心廢水具有不確定性，建議單獨(dú)收集并預(yù)處理。根據(jù)上述分析，該企業(yè)廢水特點(diǎn)如下。
（1）廢水主要是設(shè)備及車間清洗水，污染程度相對較輕，污染因子主要是 CODcr、氨氮及懸浮物。
（2）廢水的COD濃度不高，組成COD的成分以丙酮、甲基纖維素、甘露醇左旋多巴等為主，除甲基纖維素外，其他均可生物降解，其中丙酮、甘露醇可生化性較好。
（3）甲基纖維素在水中溶脹，以膠體形式存在，硝苯地平不溶于水，這兩類物質(zhì)均可混凝沉淀去除。
（4）廢水中不含生物毒性物質(zhì)。
（5）廢水中氨氮以有機(jī)氮形式存在，有機(jī)氮會(huì)逐漸降解為氨氮，造成廢水中氨氮不降反升。
（6）研發(fā)中心廢水量小，但水質(zhì)多變，需特別予以關(guān)注。
4.5處理工藝的選擇
根據(jù)對該企業(yè)的廢水的分析，廢水主要含有部分原輔料及溶劑，表現(xiàn)為有機(jī)污染和氨氮污染，無生物毒性，因此考慮以生化處理工藝為主體。廢水中含有較多懸浮物和膠體物質(zhì)，該部分物質(zhì)難生化降解，考慮通過混凝沉淀去除。 廢水中可溶COD組成以丙酮、甘露醇等可生化性較好成分居多，但也含一定的左旋多巴等可生化性較差物質(zhì)，因此考慮采用水解+好氧的組合工藝。設(shè)置單獨(dú)水解沉淀池，保持一定濃度的、有針對性的兼氧水解菌，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，提高廢水的B/C比為提高廢水的可生化性，同時(shí)將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮。
好氧工藝的選擇需要考慮生物脫氮。生物脫氮主要通過硝化-反硝化實(shí)現(xiàn)，A/O工藝是一種成熟的生物脫氮工藝，并通過前置反硝化段，利用廢水中有機(jī)物作為反硝化段的碳源，避免了外加碳源，減少了運(yùn)行費(fèi)用。
研發(fā)中心廢水水量小，但水質(zhì)難以確定，難以排除高濃、有毒有害廢水的排放，因此，為保險(xiǎn)起見，將研發(fā)中心廢水單獨(dú)收集，單獨(dú)預(yù)處理。預(yù)處理工藝采用Fenton氧化工藝，F(xiàn)eSO4和H2O2通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，生產(chǎn)羥基自由基，為強(qiáng)氧化體系，能對苯環(huán)進(jìn)行破環(huán)，降解廢水中的難降解污染物，消除廢水的毒性，并提高廢水的B/C比，該工藝具有廣泛的適用性，且操作方便。通過 Fenton氧化處理，基本可以消除廢水的毒性，并提高廢水可生化性，避免因不可預(yù)料的排放對生化處理系統(tǒng)的沖擊。
經(jīng)過上述組合工藝處理的廢水，能滿足連續(xù)穩(wěn)定的出水排放要求。
4.6處理工藝流程
處理工藝流程見圖1。
圖1處理工藝流程4.7工藝說明
研發(fā)中心的實(shí)驗(yàn)廢水自流到集水槽，通過泵提升到Fenton反應(yīng)槽，反應(yīng)槽內(nèi)加酸，將pH值調(diào)節(jié)至3～4，加入FeSO4和H2O2進(jìn)行反應(yīng)。Fenton反應(yīng)過后的廢水加堿調(diào)節(jié)pH值至 8～9，并加入PAM，上清液排入調(diào)節(jié)池，污泥排到污泥池。
車間清洗廢水及生活廢水自流到調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后通過泵提升到反映池，反應(yīng)池內(nèi)投加PAC、PAM，通過攪拌機(jī)攪拌發(fā)生絮凝反應(yīng)，形成大顆粒絮體，然后自流到混凝沉淀池，通過重力作用實(shí)現(xiàn)泥水分離，上清液自流到水解池，污泥排到污泥濃縮池。廢水進(jìn)到水解池后，通過潛水?dāng)嚢铏C(jī)實(shí)現(xiàn)泥水的充分混合，水解池后設(shè)置一道水解沉淀池，在沉淀池內(nèi)泥水分離，上清液自流到A/O池，污泥回流到水解池前端，保持水解池內(nèi)的生物量，剩余污泥排到污泥池。廢水進(jìn)入A/O池后，首先在A池與回流混合液及回流污泥混合，通過反硝化菌發(fā)生反硝化反應(yīng)，將NO2-、NO3-轉(zhuǎn)化為N2，混合通過潛水?dāng)嚢铏C(jī)實(shí)現(xiàn)。在O池設(shè)置曝氣裝置，通過好氧菌降解有機(jī)物，同時(shí)通過硝化菌發(fā)生硝化反應(yīng)，將 NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-、NO3-。O池末端進(jìn)行混合液回流，將硝化液回流到A池，進(jìn)行硝化反硝化作用去除氨氮。O池的泥水混合液自流到生化沉淀池，實(shí)現(xiàn)泥水分離，上清液達(dá)標(biāo)排放，污泥部分回流到A池，保持A/O池內(nèi)的生物量，剩余污泥排放到污泥池。Fenton反應(yīng)槽、混凝沉淀池、水解沉淀池和生化沉淀池的剩余污泥排入污泥池中，通過壓濾機(jī)將污泥壓濾成泥餅，濾液回流至調(diào)節(jié)池，泥餅委托有資質(zhì)的單位外運(yùn)填埋處置。
5項(xiàng)目總投資預(yù)算
該投資未包括場地平整、地基處理、綠化、圍墻道路、化驗(yàn)設(shè)施及COD在線儀等工程費(fèi)用，土建費(fèi)用約70萬元、工藝設(shè)備約46萬元、儀表14萬元、管道及配件10.8萬元、電氣及控制6萬元、安裝費(fèi)和運(yùn)雜費(fèi)5萬元，外加設(shè)計(jì)費(fèi)、調(diào)試費(fèi)、工程管理費(fèi)及稅金等總投資約178萬元。
6運(yùn)行費(fèi)用測算
該項(xiàng)目勞動(dòng)定員2人，每人每月1500元，則人工費(fèi)用為0.5元/m3廢水，電費(fèi)為0.78元/m3廢水，藥劑費(fèi)為0.80元/m3廢水，運(yùn)行成本為2.08元/m3廢水，運(yùn)行費(fèi)用為624元/d。
7結(jié)語
該項(xiàng)目工藝簡單、操作簡便、成本低廉，而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。項(xiàng)目實(shí)施后，該企業(yè)廢水能達(dá)標(biāo)排放，真正做到環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
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1焦化廢水
徐金球采用超聲空化及其組合技術(shù)對焦化廢水的降解規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，“超聲空化+Fenton試劑”聯(lián)合作用對焦化廢水中有機(jī)物(CODCr)的處理效果較好，二者對有機(jī)物的降解作用存在正的協(xié)同效應(yīng)。在廢水的初始pH值為3.18、CODCr初始濃度為807mg/L、Fe2+和H2O2的用量分別為100mg/L和1500mg/L和聲能密度為0.110w/cm3的條件下，二者聯(lián)合作用240min時(shí)，CODCr的降解率為95.23%；“超聲空化+活性污泥法”聯(lián)合處理焦化廢水可使廢水中有機(jī)物的處理效果顯著提高。焦化廢水初始pH值為8.17、CODCr初始濃度為807mg/L，在不加催化劑和同時(shí)曝入空氣的條件下經(jīng)超聲波輻照預(yù)處理240min后，再經(jīng)活性污泥處理240min，廢水中CODCr總的降解率為80.54%，與單獨(dú)采用活性污泥法處理焦化廢水時(shí)的降解效果相比，CODCr降解率提高了48.29%；“超聲空化+濕式催化氧化法+活性污泥法”聯(lián)合處理焦化廢水，可使廢水中CODCr總的降解率達(dá)到95.74%，與單獨(dú)采用活性污泥法對焦化廢水作用240min時(shí)的處理效果(CODCr的降解率為32.25%)相比，“超聲空化+濕式催化氧化法”聯(lián)合預(yù)處理的作用使焦化廢水中CODCr總的降解率提高了63.49%。
2高爐煤氣洗滌廢水和轉(zhuǎn)爐煙氣廢水
高爐產(chǎn)生的荒煤氣需用水進(jìn)行清洗和冷卻，故洗滌廢水中主要污染物為SS，并含少量的酚、氰、無機(jī)鹽等；轉(zhuǎn)爐煙氣廢水類似，主要是對轉(zhuǎn)爐煙氣濕式除塵產(chǎn)生的，主要污染物為SS。以上兩種廢水，一般經(jīng)(混凝)沉淀使其澄清后循環(huán)使用。王玉晨以包鋼高爐煤氣洗滌廢水為處理對象，進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，包鋼高爐洗滌廢水中顆粒懸浮物的沉淀性能較好，但需對其中的少量細(xì)分散態(tài)或膠體顆粒進(jìn)行混凝處理。經(jīng)試驗(yàn)確定的最佳條件參數(shù)為：沉淀池停留時(shí)間為1.5h；混合槽停留時(shí)間為2min；反應(yīng)槽停留時(shí)間為10min。按以上停留時(shí)間及投藥量分別為聚合硫酸鐵10mg/L，聚丙烯酰胺0.1mg/L的條件下，投加石灰乳調(diào)節(jié)pH值至8.5左右時(shí)，出水有機(jī)物(COD)低于30mg/L，去除率在96%左右，可明顯提高混凝處理效果，達(dá)到高爐洗滌水質(zhì)要求(指標(biāo)為SS<120mg/L)。王軍針對唐鋼煉鋼廠轉(zhuǎn)爐除塵廢水的特點(diǎn),選用無機(jī)高分子絮凝劑聚合硫酸鐵(PFS)配有機(jī)高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)的方法對唐鋼轉(zhuǎn)爐除塵廢水水樣進(jìn)行化學(xué)絮凝實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：⑴PFS在處理轉(zhuǎn)爐除塵廢水的性能上具有吸附性好、脫穩(wěn)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，優(yōu)于聚合氯化鋁，其懸浮物去除率可達(dá)到98%以上；用PFS配加PAM的方法處理轉(zhuǎn)爐除塵廢水可顯著提高污水的處理效果和污泥的脫水性；⑵最佳的投入量為：處理1000mL轉(zhuǎn)爐除塵廢水，投加10%的PFS溶液0.05mL，PAM(0.1%)1.00mL；⑶廢水處理成本大大的降低，噸廢水藥劑成本只有0.06元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
3軋鋼廢水
根據(jù)軋制的溫度不同，軋鋼可分為熱軋(1150～1250℃)和冷軋。其中，熱軋板加工容易，延展性能好，但硬度低。冷軋板硬度高，不易變形，但加工相對困難。由于冷軋鋼板的表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度均優(yōu)于熱軋板，故市場需求量較大。熱軋廠廢水主要為直接冷卻水，其中含有氧化鐵皮和油等，廢水經(jīng)多次沉淀、過濾、冷卻后可循環(huán)使用；冷軋廠廢水中主要為化學(xué)污染，包括酸堿、乳化液、有毒重金屬等，廢水經(jīng)中和處理處理后循環(huán)使用。胥晶采用“二級沉淀+一次過濾”的方法對鞍山鋼鐵公司線材廠熱軋廢水進(jìn)行了混凝沉淀試驗(yàn)。具體試驗(yàn)條件為：利用高分子絮凝劑XC-4700作為鞍鋼線材廠濁環(huán)水處理的藥劑，配制濃度為20kg藥劑溶于1000kg水中，投加濃度為13%～17%，加藥方式為用加藥泵連續(xù)加入到平流池入口吸水井，過濾器濾料種類為石英砂，冷卻塔填料的形式選用PVC網(wǎng)格填料。試驗(yàn)結(jié)果表明，采取以上措施后，熱軋廢水經(jīng)過沉淀澄清、冷卻后可滿足回用的水質(zhì)要求。周渝生等采用生物法對寶鋼冷軋含鉻廢水進(jìn)行了處理試驗(yàn)。結(jié)果表明，通過在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中使用生物質(zhì)(BM)一次處理含鉻廢水并過濾后，可使冷軋含鉻廢水（含總鉻及六價(jià)鉻66～2450mg/L）中鉻的去除率達(dá)到99%以上。同時(shí)，通過中試試驗(yàn)，進(jìn)行了高濃度微生物菌的復(fù)蘇、培育和馴化。在批處理?xiàng)l件下，驗(yàn)證了微生物處理高濃度含鉻廢水的能力。試驗(yàn)結(jié)果表明,高濃度含鉻廢水經(jīng)微生物處理后，總鉻、六價(jià)鉻的去除率可達(dá)99%以上，排放廢水中總鉻低于115mg/L，六價(jià)鉻低于0.15mg/L，SS低于80mg/L。
宋艷介紹了首鋼冷軋廢水處理工程的廢水性質(zhì)、主要工藝流程、相關(guān)設(shè)備及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)及工程實(shí)際運(yùn)行效果。首鋼冷軋廢水處理工程采用了物化和生化組合的工藝，其中，主要處理單元包括調(diào)節(jié)池、曝氣池、混凝與氣浮裝置、生物接觸氧化池、二沉池、重力砂濾器、催化氧化裝置、超濾裝置、膜生物反應(yīng)器等。該工程處理效果穩(wěn)定，排放水質(zhì)值未出現(xiàn)過較大波動(dòng)，膜生物反應(yīng)器出水CODCr為46～70mg/L，CODCr去除率＞90%；接觸生物氧化池出水CODCr為97～132mg/L，CODCr去除率＞75%；廢水處理站出水懸浮物為19～42mg/L，CODCr為32～68mg/L，pH值在8.1～8.9，達(dá)到工程設(shè)計(jì)預(yù)期處理效果。因此，采用催化氧化工藝處理難生物降解的光平整有機(jī)廢液，可極大地提高廢水的B/C，并有效去除油和CODCr。但目前由于該系統(tǒng)設(shè)備存在運(yùn)行成本高，操作繁瑣的缺點(diǎn)，故有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)。
4展望
鋼鐵工業(yè)用水量較大，對鋼鐵企業(yè)廢水進(jìn)行再生利用是緩解水資源緊張，降低環(huán)境污染的有效途徑。因此，通過對鋼鐵企業(yè)的用水進(jìn)行全面規(guī)劃，強(qiáng)化串級用水與一水多用，提高水的循環(huán)利用率，并加強(qiáng)重點(diǎn)廢水的治理研究開發(fā)，實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)廢水的資源化利用，是今后鋼鐵工業(yè)廢水治理技術(shù)的發(fā)展方向。
作者：張井新單位：吉林建龍鋼鐵有限責(zé)任公司
【關(guān)鍵詞】煤氣站，酚水處理，煤氣發(fā)生爐
中圖分類號(hào)：TQ548文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
發(fā)生爐煤氣站含酚廢水的治理一直是個(gè)行業(yè)內(nèi)頭痛的難題。難就難在盡管處理的辦法分門別類，但是沒有一個(gè)令人滿意的方法。能夠徹底處理酚水的方法卻成本太高，如直接焚燒法、生化法。能夠節(jié)約成本的處理方法卻處理不夠徹底或管理難度大，如蒸發(fā)法處理酚水。目前處理酚水既經(jīng)濟(jì)又徹底的方法就是陶瓷廠采用的調(diào)制水煤漿燃燒法。不論哪一種處理方法都存在著一個(gè)共性的問題，那就是處理酚水的有效性問題。
1 直接焚燒法
直接焚燒法是利用焚燒爐進(jìn)行焚燒。其工作原理是將含酚污水在850℃以上的高溫條件下，將酚分子結(jié)構(gòu)破壞裂解、燃燒，最終生成二氧化碳和水蒸氣，從而達(dá)到環(huán)保排放的要求。焚燒爐一般以煤氣站自產(chǎn)的煤氣和焦油作為燃料。焚燒1噸酚水需要近1200～1300立方發(fā)生爐煤氣，成本在450～500元以上。
目前煤氣站采用的酚水焚燒爐有兩種，一種是直接燃燒的焚燒爐，其熱效率極低，一般不超過20%。下表為直燃式焚燒爐焚燒酚水?dāng)?shù)據(jù)。No.1為臥式直燃式焚燒爐焚燒酚水的數(shù)據(jù)。No.2為立式酚水焚燒爐焚燒酚水?dāng)?shù)據(jù)。
焚燒爐焚燒酚水?dāng)?shù)據(jù)
兩段爐煤氣按1500kcal/Nm3計(jì)，換算成兩段爐煤氣，需要量 1.26～1.32Nm3/kg 酚水。
第二種是帶換熱器的余熱回收的焚燒爐，換熱器有助燃空氣換熱器和酚水預(yù)熱器兩種。第一級為氣風(fēng)換熱，第二級為氣水換熱。通過換熱器回收一部分熱量。其熱效率可提高30～40%。
近年來蓄熱式換熱技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬，為了提高焚燒爐的燃燒效率和熱效率擬采用蓄熱技術(shù)改造目前采用的焚燒爐。
蓄熱式換熱技術(shù)，利用耐火材料作蓄熱體，交替地被高溫廢氣加熱儲(chǔ)存熱量。再將蓄熱體蓄存的熱量與熱空氣或煤氣，使空氣和煤氣獲得高溫預(yù)熱，達(dá)到廢熱回收的效能。由于蓄熱體是周期性地加熱、放熱，為了保證爐膛加熱的連續(xù)性，蓄熱體必須成對設(shè)置。同時(shí)，要有換向裝置完成蓄熱體交替加熱、放熱。蓄熱室的換向時(shí)間一般在 10～30分鐘。蓄熱室的廢氣排出溫度為 300℃左右，比傳統(tǒng)的焚燒爐的排煙溫度降低200～500℃左右。熱效率可提高到50%以上。它能最大限度地回收出爐廢氣的余熱，大幅度地節(jié)約燃料、降低成本。
新型蓄熱技術(shù)，一是采用小球狀、蜂窩狀、片狀、短圓柱狀等陶瓷質(zhì)蓄熱體，其比表面積比傳統(tǒng)蓄熱格子磚增大幾十倍甚至幾百倍，因而換熱效率高，并減小了蓄熱室體積；二是采用新型換向設(shè)備，使換向時(shí)間大大縮短，換向時(shí)間僅為0.5～3分鐘。由于縮短了換向時(shí)間，大大降低了工業(yè)爐窯煙氣的排放溫度，排煙溫度只有200℃或更低。新型蓄熱室可以將空氣或煤氣預(yù)熱到接近出爐廢氣溫度，溫度效率達(dá)到85％以上，熱效率達(dá)到70％以上。
2 生化法
對含酚污水進(jìn)行生化處理是培養(yǎng)微生物，并利用微生物將污水中的酚類有機(jī)物消化吸收分解成H2O和CO2的過程。該方法根據(jù)微生物的承載方式及供氧方式的不同又可分為曝氣法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤法及生物濾池法等。生化法對進(jìn)入生化池的污水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格，污水中焦油及酚等有機(jī)物濃度不可超過微生物所能承受的濃度，否則，需要將污水稀釋后才能進(jìn)入生化池，這樣便限制了處理水量。同時(shí)微生物馴化比較困難，進(jìn)水濃度超標(biāo)、環(huán)境溫度不適宜，都很容易限制微生物的生存。由于條件要求嚴(yán)格致使其處理成本相當(dāng)高。除大型煤氣站外一般不采用此種方法。單單生化系統(tǒng)處理成本大約在110～120元/t。其中有酚水中有3～4%的泥沙等沉淀物需要焚燒，也會(huì)花費(fèi)一定費(fèi)用。
3蒸發(fā)法處理酚水
蒸發(fā)脫酚法是使含酚污水加熱后，酚就隨水蒸發(fā)而進(jìn)入蒸汽中，含有一定酚的水蒸汽進(jìn)入發(fā)生爐空氣管道，然后滲入空氣中作為氣化劑。在爐內(nèi)，氧化層內(nèi)因高溫且有氧存在的條件下，酚就氧化生成二氧化碳和水，最終達(dá)到脫酚的目的。
工藝流程：根據(jù)煤氣爐所產(chǎn)酚水的性質(zhì)及酚水中含焦油、灰塵等雜質(zhì)的情況，酚水在酚水池中進(jìn)行四級沉淀過濾。酚水中的泥沙、油污及灰塵雜質(zhì)先在第一級沉淀池中沉淀及除油，經(jīng)沉淀除油后的酚水到第二級酚水沉淀池，焦油到焦油池。經(jīng)過二級沉淀池對酚水沉淀過濾后再進(jìn)入第三級滲透過濾池，在第三級滲透過濾池中裝入粒度均勻的灰渣或者鉀長石對酚水進(jìn)一步吸附過濾處理，酚水再從第三級滲透過濾池溢流到第四級沉淀池中，最后經(jīng)第四級沉淀后到潔凈酚水池。由泵將潔凈酚水送到一級換熱器，酚水將從30℃升溫到60-80℃。預(yù)熱后的酚水再進(jìn)入列管換熱器，利用450-550℃的高溫煤氣與酚水進(jìn)行熱交換，將酚水汽化產(chǎn)生蒸汽。汽化后的酚水蒸汽接到煤氣爐的汽風(fēng)混合室與空氣進(jìn)行混合，混合后作為氣化劑進(jìn)入煤氣爐的氧化層，酚類有機(jī)物在1250℃左右的高溫下發(fā)生分解或參與反應(yīng)。
但此種蒸發(fā)脫酚方法對使用的水質(zhì)有一定的限制，如污水中的高沸點(diǎn)的有機(jī)物、重質(zhì)油等在此過程中都不易蒸發(fā)，當(dāng)水體中懸浮物及總固體含量高時(shí)，在加熱過程中由于水的蒸發(fā)，雜質(zhì)濃度相應(yīng)的上升，就會(huì)造成水管的結(jié)垢和堵塞，所以要加強(qiáng)日常的管理維護(hù)工作，定期清理，保證其運(yùn)行效果。
此種方法在煤氣爐行業(yè)中應(yīng)用較多。其優(yōu)點(diǎn)：
（1）節(jié)約能源及成本，提高了對能源的綜合利用：在煤氣發(fā)生爐的冷煤氣工藝中，煤氣凈化部分需要盡量降低煤氣溫度，以有效地除去煤氣中的雜質(zhì)，而這部分熱量在此前的工藝中大部分被浪費(fèi)掉；而在爐底鼓風(fēng)中，則需要摻和高溫蒸汽提高溫度和水分含量。這就形成了一對矛盾，一方面熱量被浪費(fèi)，一方面又需要補(bǔ)充熱量，這就造成了能量流動(dòng)的不合理。該技術(shù)能夠在降低污染的前提下解決這個(gè)問題：工藝風(fēng)在吸收部分含酚廢水的熱量和蒸汽后，只需補(bǔ)充部分蒸汽即可達(dá)到飽和空氣的目的，而且比以前的高溫蒸汽與空氣直接混合更充分，效果更好。
（2）含酚廢水封閉運(yùn)行，最大限度的降低了對周圍環(huán)境的污染。
（3）該技術(shù)充分利用煤氣站的自產(chǎn)蒸汽和下段煤氣顯熱對酚水進(jìn)行處理，節(jié)能降耗，大大降低了煤氣站運(yùn)行費(fèi)用，不排放，不泄露，達(dá)到了環(huán)保要求。
以上介紹的幾種酚水處理方法，都能滿足國家的環(huán)保要求。如有水煤漿做為燃料的，即可用焚燒法，將酚水直接摻入水煤漿中焚燒，投資較低操作方便，但味道較大，周圍環(huán)境較差；如水源較緊張的地區(qū)和企業(yè)可利用物理生化法，此種方法酚水處理可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或做為工業(yè)循環(huán)用水；蒸發(fā)法處理酚水優(yōu)勢較大，目前在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較廣。總之這幾種方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)企業(yè)不同的自身情況進(jìn)行合理選擇。
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關(guān)鍵詞：電鍍 重金屬廢水 治理技術(shù)
概述
電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。
電鍍廢水的成分非常復(fù)雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進(jìn)行分類，一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視，研制出多種治理技術(shù)，通過將有毒治理為無毒、有害轉(zhuǎn)化為無害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治理已開始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整合階段，資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向。
1電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀
1 .1化學(xué)沉淀
化學(xué)沉淀法是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒ǎㄖ泻统练ê土蚧锍恋矸ǖ取?/p>
1.1.1中和沉淀法
在含重金屬的廢水中加入堿進(jìn)行中和反應(yīng)，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。中和沉淀法操作簡單，是常用的處理廢水方法。實(shí)踐證明在操作中需要注意以下幾點(diǎn)[1]：(1)中和沉淀后，廢水中若pH值高，需要中和處理后才可排放；(2)廢水中常常有多種重金屬共存，當(dāng)廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時(shí)，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴(yán)格控制pH值，實(shí)行分段沉淀；(3)廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植質(zhì)等有可能與重金屬形成絡(luò)合物，因此要在中和之前需經(jīng)過預(yù)處理；(4)有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。
1.1.2硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀除去的方法。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，而且反應(yīng)的pH值在7—9之間，處理后的廢水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺點(diǎn)是[2]：硫化物沉淀物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉淀劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產(chǎn)生二次污染。為了防止二次污染問題，英國學(xué)者研究出了改進(jìn)的硫化物沉淀法，即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子(該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質(zhì)的硫化物的平衡濃度高)。由于加進(jìn)去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解，這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進(jìn)去的重金屬離子先分離出來，同時(shí)防止有害氣體硫化氫生成和硫化物離子殘留問題。
1.2氧化還原處理
1.2.1 化學(xué)還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態(tài)存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr6+還原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀分離去除?；瘜W(xué)還原法治理電鍍廢水是最早應(yīng)用的治理技術(shù)之一，在我國有著廣泛的應(yīng)用，其治理原理簡單、操作易于掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據(jù)投加還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應(yīng)用化學(xué)還原法處理含Cr廢水，堿化時(shí)一般用石灰，但廢渣多；用NaOH或Na2CO3，則污泥少，但藥劑費(fèi)用高，處理成本大，這是化學(xué)還原法的缺點(diǎn)。
1.2.2 鐵氧體法
鐵氧體技術(shù)是根據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4，使Cr6+還原成Cr3+， Fe2+氧化成Fe3+，調(diào)節(jié)pH值至8左右，使Fe離子和Cr離子產(chǎn)生氫氧化物沉淀。通入空氣攪拌并加入氫氧化物不斷反應(yīng)，形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續(xù)式。鐵氧體法形成的污泥化學(xué)穩(wěn)定性高，易于固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外，特別適用于含重金屬離子的電鍍混合廢水。我國應(yīng)用鐵氧體法已經(jīng)有幾十年歷史，處理后的廢水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)電鍍工業(yè)中應(yīng)用較多。
鐵氧體法具有設(shè)備簡單、投資少、操作簡便、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70oC)，能耗較高，處理后鹽度高，而且有不能處理含Hg和絡(luò)合物廢水的缺點(diǎn)。
1.2.3 電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經(jīng)有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染、所沉淀的重金屬可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進(jìn)行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術(shù)，能減少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金屬，已應(yīng)用于廢水的治理。不過電解法成本比較高，一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟(jì)效益較好。
近年來，電解法迅速發(fā)展，并對鐵屑內(nèi)電解進(jìn)行了深入研究，利用鐵屑內(nèi)電解原理研制的動(dòng)態(tài)廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外，高壓脈沖電凝系統(tǒng)(High Voltage Electrocagulation System)為當(dāng)今世界新一代電化學(xué)水處理設(shè)備，對表面處理、涂裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統(tǒng)電解法電流效率提高20%—30%；電解時(shí)間縮短30%—40%；節(jié)省電能達(dá)到30%—40%；污泥產(chǎn)生量少；對重金屬去除率可達(dá)96%一99%[3]。
1.3 溶劑萃取分離
溶劑萃取法[4]是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液一液接觸，可連續(xù)操作，分離效果較好。使用這種方法時(shí)，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī)相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時(shí)注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應(yīng)用受到很大的限制。
1.4 吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨(dú)特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等?；钚蕴垦b備簡單，在廢水治理中應(yīng)用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，一般用于電鍍廢水的預(yù)處理。腐植酸類物質(zhì)是比較廉價(jià)的吸附劑，把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經(jīng)驗(yàn)。有相關(guān)研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯(lián)后，可重復(fù)使用10次，吸附容量沒有明顯降低[5]。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，處理后廢水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。另有文獻(xiàn)報(bào)道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達(dá)到99%，出水中Cr 6+含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有實(shí)際應(yīng)用前暑[6]。
1.5 膜分離技術(shù)
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業(yè)廢水，處理后廢水組成不變，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理，已有成套設(shè)備。反滲透法已大規(guī)模用于鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。采用反滲透法處理電鍍廢水，已處理水可以回用，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。液膜法治理電鍍廢水的研究報(bào)道很多，有些領(lǐng)域液膜法已由基礎(chǔ)理論研究進(jìn)入到初步工業(yè)應(yīng)用階段，如我國和奧地利均用乳狀液膜技術(shù)處理含Zn廢水，此外也應(yīng)用于鍍Au廢液處理中[7]。膜萃取技術(shù)是一種高效、無二次污染的分離技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在金屬萃取方面有很大進(jìn)展。
1.6 離子交換處理法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法，應(yīng)用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等，離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性，后者制造復(fù)雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應(yīng)用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動(dòng)的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實(shí)現(xiàn)的。推動(dòng)離子交換的動(dòng)力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數(shù)情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應(yīng)用越來越多，如膨潤土[11]，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力，若經(jīng)改良后其吸附及離子交換的能力更強(qiáng)。但是卻較難再生，天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優(yōu)點(diǎn)：沸石[9]是含網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽礦物，其內(nèi)部多孔，比表面積大，具有獨(dú)特的吸附和離子交換能力。研究表明[10]，沸石從廢水中去除重金屬離子的機(jī)理，多數(shù)情況下是吸附和離子交換雙重作用，隨流速增加，離子交換將取代吸附作用占主要地位。若用NaCl對天然沸石進(jìn)行預(yù)處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程，廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅，在NaCl再生過程中，去除率達(dá)97%以上，可多次吸附交換，再生循環(huán)，而且對銅的去除率并不降低。
1.7 生物處理技術(shù)
由于傳統(tǒng)治理方法有成本高、操作復(fù)雜、對于大流量低濃度的有害污染難處理等缺點(diǎn)，經(jīng)過多年的探索和研究，生物治理技術(shù)日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進(jìn)展，采用生物技術(shù)處理電鍍重金屬廢水呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展勢頭，根據(jù)生物去除重金屬離子的機(jī)理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法以及植物修復(fù)法。
1.7.1 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個(gè)品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩(wěn)定的鰲合物而沉淀下來。應(yīng)用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等特點(diǎn)。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構(gòu)造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.7.2 生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細(xì)菌在生長過程中釋放的蛋白質(zhì)，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價(jià)格低、吸附能力強(qiáng)、易于分離回收重金屬等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
1.7.3 生物化學(xué)法
生物化學(xué)法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學(xué)法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產(chǎn)生的H2S反應(yīng)生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除，同時(shí)H2SO4的還原作用可將SO42-轉(zhuǎn)化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉淀。有關(guān)研究表明，生物化學(xué)法處理含Cr 6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達(dá)99.67%—99.97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進(jìn)行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結(jié)果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質(zhì)量濃度為246.8 mg/L的溶液，當(dāng)pH為4.0時(shí)，去除率達(dá)99.12%。
1.7.4 植物修復(fù)法[13]
植物修復(fù)法是指利用高等植物通過吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。植物修復(fù)法是利用生態(tài)工程治理環(huán)境的一種有效方法，它是生物技術(shù)處理企業(yè)廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬，主要有三部分組成：（1）利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉淀或富集有毒金屬；（2）利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴(kuò)散：（3）利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來，富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條，降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復(fù)技術(shù)中能利用的植物有藻類、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力，主要表現(xiàn)在對重金屬具有很強(qiáng)的吸附力[14]，利用藻類去除重金屬離子的研究已有大量報(bào)道[15]。褐藻對Au的吸收量達(dá)400 mg/ g，在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達(dá)80 %—90 %，馬尾藻、鼠尾藻對重金屬的吸附雖然不及綠海藻，但仍具有較好的去除能力。
草本植物凈化重金屬廢水的應(yīng)用已有很多報(bào)道。鳳眼蓮是國際上公認(rèn)和常用的一種治理污染的水生漂浮植物，它具有生長迅速，既能耐低溫、又能耐高溫的特點(diǎn)，能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[16]鳳眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達(dá)97%和80%。此外，還有很多草本植物具有凈化作用，如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有處理量大、凈化效果好、受氣候影響小、不易造成二次污染等等優(yōu)點(diǎn)，受到人們廣泛關(guān)注。同時(shí)對土壤中Cd、Hg等有較強(qiáng)的吸附積累作用，由胡煥斌等[17]試驗(yàn)結(jié)果表明：蘆葦和池杉對重金屬Pb和Cd都有較強(qiáng)富集能力。
轉(zhuǎn)貼于 2電鍍重金屬廢水治理技術(shù)展望
隨著全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)技術(shù)越來越受到人們關(guān)注。電鍍重金屬廢水治理從末端治理已向清潔生產(chǎn)工藝、物質(zhì)循環(huán)利用、廢水回用等綜合防治階段發(fā)展。未來電鍍重金屬廢水治理將突出以下幾個(gè)方面：
(1)貫徹循環(huán)經(jīng)濟(jì)、重視清潔生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用；提高電鍍物質(zhì)、資源的轉(zhuǎn)化率和循環(huán)使用率；從源頭上削減重金屬污染物的產(chǎn)生量，并采用全過程控制、結(jié)合廢水綜合治理、最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
(2)電鍍重金屬廢水的處理技術(shù)很多，其中生物技術(shù)是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，具有成本低、效益高、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。隨著基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，具有高效、耐毒性的菌種不斷培育成功，為生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供了有利條件。對于已經(jīng)污染的、范圍大的外環(huán)境，可采用植物修復(fù)技術(shù)治理，在治污的同時(shí)，不僅美化了環(huán)境，還可以獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)綜合一體化技術(shù)是未來電鍍廢水治理技術(shù)的熱點(diǎn)。電鍍廢水種類繁多，各種電鍍工藝差異很大，僅使用一種廢水治理方法往往有其局限性，達(dá)不到理想的效果。因此，綜合多種治理技術(shù)特點(diǎn)的一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
3 結(jié)束語
綜上所述，雖然化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但通過生物化學(xué)法處理重金屬污水成本低、效益高、容易管理、不給環(huán)境造成二次污染、有利于生態(tài)環(huán)境的改善。但生物化學(xué)法也有一定的局限性，無論是植物還是微生物，一般都具有選擇性，只吸取或吸附一種或幾種金屬，有的在重金屬濃度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致中毒，從而限制其應(yīng)用。盡管如此生物化學(xué)法的研究和發(fā)展仍有廣闊前景，許多學(xué)者通過基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)應(yīng)用，使生物具有更強(qiáng)的吸附、絮凝、整治修復(fù)能力。我們應(yīng)該充分利用自然界中的微生物與植物的協(xié)同凈化作用，并輔之以物理或化學(xué)方法，尋找凈化重金屬的有效途徑。
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關(guān)鍵詞：重金屬；離子；廢水；處理；技術(shù)；研究
Abstract: with the development of industrial modernization, many waters including groundwater wastewater containing heavy metal ion pollution, removal of heavy metal ions in wastewater in China and the world, the urgent need to solve the environmental problem, but also the realization of the sustainable development strategy will inevitably face the problem. This article reviews the heavy metal pollution on the environment and human hazards; specifically introduces treatment of waste water containing heavy metal ions by physical method, chemical method, physical method, biological method in general chemistry and electrochemistry technology research progress; discusses the electric biological coupling in total metal wastewater treatment.
Key words: heavy metal; ion; wastewater; treatment technology; research;
中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1. 重金屬污染概述
重金屬污染是當(dāng)今世界三大水環(huán)境污染之一，主要包括汞、鎘、鉻、鉛、鋅、銅、鈷、錳、鈦、鉬等，其含量和存形態(tài)隨產(chǎn)生條件而不同，大部分重金屬離子具有毒性且是致癌因子，重金屬在自然環(huán)境中很難講解，僅會(huì)在形態(tài)上發(fā)生改變，在環(huán)境水體中容易破壞生態(tài)平衡，并可通過食物鏈富集危害人類健康。重金屬對健康的影響通常表現(xiàn)為對神經(jīng)系統(tǒng)的長期損害，以及對消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)的細(xì)胞、臟器、皮膚及骨骼的破壞。而重金屬離子的慢性危害，短時(shí)間內(nèi)不易被發(fā)現(xiàn)和診斷出，一旦發(fā)生病變后果十分嚴(yán)重。震驚世界的日本水俁病就汞離子引起人體生理機(jī)能病變的真實(shí)病例。
重金屬廢水主要來源于采礦、有色金屬、電解、電鍍、醫(yī)藥、農(nóng)藥、顏料、油漆等工業(yè)，這些生產(chǎn)廢水常以多種廢水混合狀態(tài)存在，往往包含了多種重金屬離子，因此在重金屬離子的處理上存在較大的困難，對環(huán)境危害程度大。處理工業(yè)廢水的重金屬離子一直是全世界共同的課題，在處理重金屬離子的研究上許多學(xué)者都取得了相應(yīng)的效果和成就，現(xiàn)對重金屬廢水處理的方法做敘述。
重金屬廢水處理方法
2. 1 物理法
2.1.1吸附法
活性炭吸附法是利用活性炭的吸附吸附能力和氧化還原作用除去廢水中的毒害物質(zhì)。該法投資少、效果好，但存在吸附速度慢、吸附容量小的缺點(diǎn)，因此不適合于處理污染物濃度較高的廢水。
目前，科技工作者致力于新型廉價(jià)吸附劑的研究應(yīng)用，已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，用粉煤灰、沸石、落葉、蛭石、橢圓小球藻等一系列天然物質(zhì)或工農(nóng)業(yè)廢棄物對重金屬離子具有良好的吸附效果，而此類吸附劑來源豐富，使用后不必再生，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。
2.1.2 膜分離技術(shù)法
反滲透法：是利用特種半透膜具有溶劑水透過而溶質(zhì)難以透過的特性，通過對廢水施加高壓，使對廢水進(jìn)行濃縮，減少水處理過程中的水量，進(jìn)而減少工作量。該法投資少、操作方便、可回收有用材料，其關(guān)鍵技術(shù)是制造高效耐用的反滲透膜。為避免雜質(zhì)的積累，最好與離子交換法聯(lián)合使用。
超濾法：聚合物增強(qiáng)超濾是指通過利用超濾膜的濾過性質(zhì)，能夠有效截流結(jié)合有重金屬離子的聚合物大分子，此法要根據(jù)不同的重金屬離子選用不同水溶性聚合物，通過聚合物官能團(tuán)即可選擇性分離重金屬離子。例如用以十二烷基苯磺胺表面活性劑增強(qiáng)的超濾膜處理含Pb2+廢水，使之形成Pb／DAS、Pb／十二甲基胺系統(tǒng)，Pb2+去除率大于99％；用聚乙烯亞胺、殼聚糖等作聚合劑，采用超濾法去除水中的Cr 3+去除率可達(dá)100％。
納米過濾：納米過濾膜分離機(jī)理包括原子篩分效應(yīng)與電效應(yīng)。納米膜上的帶電離子與液體中的離子形成離子對，同時(shí)后者被除去。這種膜的小孔道以及表面電荷使得尺寸小于孔道的離子能被去除。納米過濾法比反滲透法需要的壓力低，因此，操作費(fèi)用也較后者低。一般說來，納米過濾法可以處理含重金屬離子濃度大于2 000 mg／L的無機(jī)廢水。如何在多種膜分離方法中選擇最合適的，主要考慮以下幾個(gè)因素：廢水的性質(zhì)、金屬離子在水中的本性與濃度、pH值與溫度。除此之外，膜還要和投料溶液與清潔劑相配套，以使表面污塞最小。
2.1.3氣浮法
氣浮法是利用氣泡的吸附作用進(jìn)行固液分離，在一定條件下，可實(shí)現(xiàn)回收金屬又消除污染的目的，楊曉玲等對某電鍍廠含重金屬離子廢水進(jìn)行氣浮處理，取得了理想效果，氣浮法具有占地面積小、設(shè)備簡單、適宜于間歇生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適宜對重金屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的廢水處理。
2.1.4 絮凝-浮選法
絮凝-浮選法是通過添加試劑使得廢水中的膠體粒子穩(wěn)定性變差，從而聚集沉淀下來，過程包括調(diào)節(jié)pH值和加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑。此法可以處理濃度小于100 mg／L或高于1 000 mg／L的重金屬廢水。絮凝-浮選法能pH值為11-11.5時(shí)可以有效去除重金屬離子[1]。
化學(xué)方法
3.1化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是一種傳統(tǒng)的水處理方法，具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外已廣泛被應(yīng)用。在含重金屬廢水的處理中，根據(jù)沉淀類型的不同，可分為氫氧化物沉淀法、難溶鹽沉淀法和鐵氧體法[2]。氫氧化物沉淀法即中和沉淀法，加入堿使廢水中的金屬陽離子以氫氧化物或鹽的形態(tài)沉淀析出。難溶鹽法則是通過加入沉淀劑與廢水中的金屬離子形成難溶化合物的方式去除或回收金屬離子。鐵氧化體法是一種新型的化學(xué)沉淀法，是指向廢水中投加鐵鹽，使廢水中的重金屬離子在鐵氧體的包裹、夾帶作用下進(jìn)入鐵氧體的晶格中形成復(fù)合鐵氧體，然后再采用固液分離的手段，一次脫除多種重金屬離子的方法。
3.2 離子交換法
離子交換法是利用離子交換樹脂對廢水中離子進(jìn)行選擇換，而進(jìn)行廢水處理的方法，基本上所有的無機(jī)有害離子都可用離子交換法進(jìn)行處理，在處理廢水時(shí)，離子交換發(fā)生在固體與液相之間：不溶性的物質(zhì)從電解液中除去離子，同時(shí)以相同價(jià)態(tài)釋放出離子。離子交換也可從無機(jī)廢水中回收有價(jià)值的重金屬，再將金屬濃縮后回收。該法的不足之處在于一次性投資高、占地面積較大，廢水中污染物濃度不宜太高。
4 電化學(xué)法
電化學(xué)法利用通電時(shí)陰陽極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的有毒物分解、氧化還原、沉淀。該法設(shè)備相對簡單，易于自動(dòng)控制；以電子作為反應(yīng)劑，可避免產(chǎn)生二次污染。
4.1 電滲析法
電滲析法是一種膜分離技術(shù)，是利用對廢水通以低壓直流電時(shí)，陰陽離子定向運(yùn)動(dòng)并的透過選擇性薄膜的性質(zhì)，將電解質(zhì)濃縮在一定的區(qū)域內(nèi)，在另一些區(qū)域內(nèi)得到較純的水，從而提高滲析效率。電滲法并不能有效去除濃度大于1 000 mg／L的離子，它更適用于濃度小于20 mg／L的離子的去除。Smara等報(bào)道了對離子交換／電滲析處理Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等離子吸附順序及混合液中競爭吸附的情況[3]。
4.2 三維電極法
三維電極法是電化學(xué)法處理重金屬廢水的最新研究成果。三維電極是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間裝填材料，并使表面帶電，進(jìn)而在其表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。與二維電極相比，三維電極將電解槽的面積比加大、提高物質(zhì)遷移速度、分離產(chǎn)物便捷。三維電極的缺點(diǎn)是床內(nèi)電流電位分布不均，可能導(dǎo)致局部出現(xiàn)“盲區(qū)”，并易發(fā)生副反應(yīng)[4]。
5 生化法
生物膜法當(dāng)今廢水生物處理研究領(lǐng)域的主流，是在固體載體上附著微生物細(xì)胞并使其生長繁殖，而后在載體上形成膜狀生物污泥。生物膜法具有污泥產(chǎn)量少、參與凈化反應(yīng)的微生物種類多及運(yùn)行操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。
Ahluwalia等研究表明可通過利用無活性微生物體吸附重金屬離子技術(shù)，且對細(xì)胞無毒化作用及突破了細(xì)胞本身生理特征、生長性質(zhì)的限制；但其缺點(diǎn)為死細(xì)胞無法通過基因工程學(xué)提高微生物的處理潛力。
此外酵母菌吸附劑已成為環(huán)境生物技術(shù)研究的重要組成部分，有研究表明相關(guān)研究表明酵母菌可以有效吸附的金屬離子包括銅、銫、鈷、鈾、鎘、鍶、鋅、鉛、鉻、鎳等重金屬離子。其中，對鉛、鎘、鋅、鉻和鎳等金屬離子的吸附能力較強(qiáng)。Yakubu研究發(fā)現(xiàn)酵母菌吸附劑吸附鈾的能力是離子交換樹脂的14倍。Norris等發(fā)現(xiàn)酵母菌對Ni2+和Cu2+的吸附能力比細(xì)菌更強(qiáng)。而Wang比較發(fā)現(xiàn)釀酒酵母對不同重金屬離子具有不同的吸附能力，還發(fā)現(xiàn)釀酒酵母對Cu2+的吸附能力強(qiáng)于其它金屬離子。如今酵母菌吸附劑的發(fā)展已成為處理重金屬廢水新工藝的技術(shù)基礎(chǔ)。但酵母菌吸附工藝仍處于實(shí)驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化仍需要酵母菌深入研究和開發(fā)其它相關(guān)水處理技術(shù)。
6 電-生物耦合法
利用生物法與電化學(xué)法耦合是近年來處理該類廢水的一項(xiàng)新技術(shù)，該法能發(fā)揮雙方優(yōu)勢，提高含重金屬離子廢水的處理效果。電-生物耦合法為了不影響微生物的活性，電解或電沉積電流密度較低。曹宏斌等研究表明，生物膜固定在特制填料上的生物膜可承受15 A／m 的直流電，耐電性是游離細(xì)菌的承受能力的3倍。利用電-生物耦合法，不但使重金屬離子的定向遷移，還能能調(diào)節(jié)微生物的代謝，提高細(xì)菌有絲分裂速度和生化處理重金屬離子廢水的效果。李天成等研究出利用電沉積-生物膜復(fù)合工藝處理含重金屬有機(jī)廢水的方法；而Li等用電生物膜反應(yīng)器處理含高濃度苯酚的Cr2+和Pb2+廢水，苯酚降解率提高了138％，Cr6+ 和Pb2+濃度分別在12 h和6 h內(nèi)降至1 mg／L以下，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)[5]。
7 結(jié)語
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，許多水域包括地下水都已受到含重金屬離子廢水的污染，鑒于重金屬廢水的特點(diǎn)及處理的復(fù)雜性，在處理重金屬廢水時(shí)應(yīng)考慮多種方法和工藝的綜合運(yùn)用，以期收到更好效果。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)的處理工藝會(huì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)與完善，與此同時(shí)還會(huì)不斷出現(xiàn)更新的處理方法和技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
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[2]郭燕妮，方增坤，胡杰華等．化學(xué)沉淀法處理含重金屬廢水的研究進(jìn)展．工業(yè)水處理，2011，31(12)：9-13.
[3]林海, 菅小東, 李天昕. 活性炭纖維電化學(xué)處理染料廢水．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003, 25(2)：124-126.
[關(guān)鍵詞]源頭治理；末端治理；半合成抗生素；生產(chǎn)廢水
中圖分類號(hào)：TP215 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）43-0334-01
對于抗生素生產(chǎn)廢水來說，由于化學(xué)成分相對比較復(fù)雜，同時(shí)COD含量值非常高，因此，對著這一類廢水的處理相對比較困難，一般處理工藝的處理方法相對落后。通過一系列的實(shí)踐探究，采用生物膜法和fenton試劑氧化法這兩種處理工藝相結(jié)合的形式取得了很好的處理效果，最終經(jīng)過處理后出水COD含量值達(dá)到了行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)中的要求，本文就針對這一處理方法進(jìn)行如下的論述。
一、污水的排放節(jié)點(diǎn)分析
一般的抗生素藥物生產(chǎn)流程都包括粗品的合成和產(chǎn)品的精制這兩個(gè)過程，這兩個(gè)過程中都會(huì)生成一些比較難處理的污水，其中，前者產(chǎn)生的污水主要是以一些高濃度有機(jī)廢水為主，是經(jīng)過粗合成反應(yīng)后生成的水母液，后者產(chǎn)生的污水主要是以一些高濃度的釜底液，除了這兩個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)污水之外，在生產(chǎn)流程過程中的用于泵循環(huán)流程和設(shè)備的清洗等操作同樣會(huì)產(chǎn)生一些中等濃度的廢水，這些廢水同樣要和前兩種高濃度廢水一起進(jìn)行處理[1-2]。
二、源頭處理
對于半合成抗生素的生產(chǎn)來講，排水的廢水中主要包括的是一些抗生素分解產(chǎn)物、中間體以及其他各種種類的化學(xué)溶劑，這些物質(zhì)中有相當(dāng)一部分其化學(xué)結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，尤其是一些環(huán)芳烴類的物質(zhì)，具有相對穩(wěn)定的雜環(huán)，正是由于這種原因，使得這一類廢水單一依靠生物降解的形式并不會(huì)取得非常明顯的效果，傳統(tǒng)污水處理工藝中的一些活性污泥法在處理這一類廢水時(shí)其處理結(jié)果根本達(dá)不到行業(yè)制定的具體排放標(biāo)準(zhǔn)，一些污染物質(zhì)對于微生物甚至還會(huì)起到一定的抑制作用。正是這個(gè)原因，在處理這一類廢水時(shí)，工藝設(shè)計(jì)人員需要在源頭處進(jìn)行預(yù)處理，這樣就能夠有效地減輕污水的處理難度，避免了污水中大量有毒有害成分對后續(xù)污水處理設(shè)備所帶來的不利影響。以頭孢原料藥的處理為例，下表為這一類制藥廢水的源頭處理方案[3]。（如表1）
三、末端治理
（一）傳統(tǒng)治理工藝
傳統(tǒng)的制藥廢水后續(xù)處理工藝采用的接觸氧化法、鐵炭微電解和厭氧處理工藝相結(jié)合的方法，采用這種復(fù)合型的處理工藝對于制藥廢水的處理來講，對于COD的去除率相對較低，不能夠達(dá)到相關(guān)的行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果較差。
（二）改良后的后續(xù)處理工藝
1、單一的MBR處理工藝
由于傳統(tǒng)處理工藝對于制藥廢水的末端治理效果較差，因此，一些研究人員開始尋找一些新的處理工藝，經(jīng)過大量的實(shí)踐驗(yàn)證表明，采用MBR法進(jìn)行后續(xù)處理具有非常好的處理效果，其COD去除率處于一個(gè)較高的水平。下圖為采用MBR處理工藝對于廢水中高濃度COD值的實(shí)際除去效果。
從圖1中可知，采用單一的MBR處理工藝實(shí)現(xiàn)了中低濃度廢水處理工藝流程的進(jìn)一步簡化，當(dāng)所處理廢水的進(jìn)水COD值大約為1700mg/L左右時(shí)，出水的COD值可以達(dá)到90mg/L左右。對于高濃度的廢水，在經(jīng)過生物膜工藝處理之后就可以進(jìn)入到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行處理，這一環(huán)節(jié)的廢水濃度處于一個(gè)相對中低的水平。最終采用這種處理工藝的出水COD值可以達(dá)到140mg/L左右，相比于傳統(tǒng)的處理工藝，這種處理方法的處理效果非常明顯，但是相比于行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)中的具體數(shù)值，仍然不能夠滿足排放要求，因此還需要對這種工藝進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)[4]。
（二）MBR處理工藝的改進(jìn)
在原有的MBR處理工藝中加入fenton試劑法和水解酸化法兩種方法，這種方法相比于單一的生物膜法處理效果更好，這主要是因?yàn)楦邼舛鹊闹扑帍U水在經(jīng)過厭氧處理之后其生化性會(huì)大幅度地降低，如果直接采用生物膜法，處理的效果相對較差，這時(shí)候就可以采用fenton試劑法和水解酸化法對廢水進(jìn)行預(yù)處理，以此來提升廢水的可生化性，之后再采用生物膜法可以將廢水處理后的出水COD含量值控制在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的合格排放數(shù)值以下。
結(jié)束語
綜上所述，對于制藥廢水來講，由于廢水中的污染物濃度較高，成分非常復(fù)雜，同時(shí)COD值相對較高，因此，采用一般的處理方法往往其處理效果并不能夠達(dá)到行業(yè)的具體排放標(biāo)準(zhǔn)。通過試驗(yàn)和研究，采用源頭和末端治理這兩方面處理相結(jié)合的形式應(yīng)用于制藥廢水的處理過程中具有非常好的處理效果，相信今后會(huì)應(yīng)用于越來越多的制藥廢水處理工程中。
參考文獻(xiàn)
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[2] 徐森，胡曉東，鄭秋輝.生物組合工藝處理抗生素廢水現(xiàn)狀及展望[J].工業(yè)水處理，2011（02）.
關(guān)鍵詞三級沉淀池高位水池雨污分流攔水壩
1 工程概況
天馬山黃金礦業(yè)有限公司是銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司控股子公司，主要從事硫金礦的采選及轉(zhuǎn)爐渣的加工，主要產(chǎn)品有金精砂、硫精砂、銅精砂和鐵精砂，采選能力1500t/d，其中金硫礦石1200t/d，單硫礦石300t/d。
隨著公司不斷發(fā)展，環(huán)保問題日漸顯現(xiàn)，尤其是公司區(qū)域內(nèi)的排水問題矛盾突出。選礦車間雨水排水溝（黑沙河支渠）建設(shè)在廠區(qū)唯一水泥運(yùn)輸?shù)缆分?，近年來，由于大噸位精砂運(yùn)輸車輛的長期輾壓，雨水排水溝塌陷，造成了雨污混流的局面，采礦車間區(qū)域雨污和清污分流也未能理順，因此廢水處理站在下大雨時(shí)存在超負(fù)荷運(yùn)行情況；同時(shí)由于廢水處理站Φ30m的幅流式沉淀池處理能力表現(xiàn)不足，溢流水有時(shí)不能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。因此實(shí)現(xiàn)雨污分流，提高廢水處理站處理能力，使環(huán)保工藝規(guī)范合理，才能從根本上解決天馬山黃金礦業(yè)有限公司的環(huán)境污染問題。
2 工藝與給排水現(xiàn)狀
2.1 工藝系統(tǒng)
硫金礦選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝，生產(chǎn)金精砂和硫精砂。其中：碎礦采用三段一閉路流程；磨礦采用螺旋分級機(jī)加旋流器控制分級形成一段閉路流程；浮選采用二粗二精一掃流程。產(chǎn)出的金精砂進(jìn)Φ18m的濃縮機(jī)，濃縮機(jī)溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機(jī)底流進(jìn)壓濾機(jī)過濾；硫金礦碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙因量小全部進(jìn)入事故池，再用砂泵揚(yáng)送至中沙池集中收集后送回再選。
選金尾礦再采用磁選工藝回收磁黃鐵礦，磁選尾礦采用浮選工藝回收黃鐵礦，即硫精砂。產(chǎn)出的硫精砂進(jìn)入Φ24m的濃縮機(jī)，濃縮機(jī)溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機(jī)底流進(jìn)陶瓷過濾機(jī)過濾，磁選磁黃鐵礦和浮選黃鐵礦場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙，以及陶瓷過濾機(jī)清洗時(shí)的硫精砂因量稍大而全部進(jìn)入現(xiàn)三級沉淀池，現(xiàn)三級沉淀池的沉砂用吸沙泵返回Φ24m的濃縮機(jī)。現(xiàn)三級沉淀池最后一級形成了清水池，清水池的清水返回選礦山頂高位水池，且清水池設(shè)有溢流口通過管道與廢水處理站相連，正常情況下，清水池沒有排水。
銅冶煉渣選礦采用碎礦、磨礦、浮選工藝，生產(chǎn)銅精砂。其中：碎礦采用二段開路流程；磨礦采用螺旋分級機(jī)加旋流器控制分級形成一段閉路磨礦；浮選采用一粗二精二掃流程。產(chǎn)出的銅精砂進(jìn)Φ9m高效濃縮機(jī)，濃縮機(jī)溢流水返回選礦山頂高位水池，濃縮機(jī)底流進(jìn)陶瓷過濾機(jī)過濾，銅冶煉渣碎礦、磨礦、浮選場地沖洗水和跑冒滴漏礦沙也因量小全部進(jìn)入銅冶煉渣中沙池，集中收集后送回浮選工段。
硫金礦選礦事故池和中沙池、銅冶煉渣中沙池等所有生產(chǎn)排水匯集至現(xiàn)三級沉淀池，最后由清水池返回選礦山頂高位水池。由于選礦回水為堿性，且含重金屬離子微量，為確保選礦回水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)，在現(xiàn)三級沉淀池第一級中加入硫酸亞鐵，用中和沉淀法和鐵氧體法聯(lián)合作用，沉淀回水中所含的微量砷及重金屬離子。
2.2 給水系統(tǒng)
生產(chǎn)用水主要為回用水，生產(chǎn)用水量約7860m3/d，其中選礦生產(chǎn)用水量7360m3/d，采礦生產(chǎn)用水量500m3/d。給水系統(tǒng)組成為：采礦井下用水由井下主排水管在適當(dāng)?shù)奈恢瞄_路接入；選礦生產(chǎn)用水由高位水池供給。
2.3 排水系統(tǒng)
井下排水混合地表雨水及選礦生產(chǎn)排水進(jìn)入廢水處理站，正常生產(chǎn)時(shí)井下排水量3500m3/d，選礦排水量1442m3/d，經(jīng)廢水處理站處理后的水由泵揚(yáng)至山頂高位水池，回用水量為3940m3/d，底流損失水量為1002m3/d；而由選礦系統(tǒng)濃縮機(jī)溢流水、三級沉淀清水池由泵直接揚(yáng)至山頂高位水池回收利用水量為3420 m3/d，正常生產(chǎn)時(shí)廢水處理站廢水排放量為零。而在下大雨時(shí)，采選區(qū)域地表徑流都經(jīng)溝渠進(jìn)入廢水處理站，廢水處理站存在超負(fù)荷運(yùn)行情況，溢流水有時(shí)不能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
3 設(shè)計(jì)方案
3.1 設(shè)計(jì)原則
一是盡量利用現(xiàn)有設(shè)施，完善廢水治理方案；二是將地表徑流受污染區(qū)域的雨水集中收集，會(huì)同選礦生產(chǎn)廢水和采礦井下排水，集中輸送至現(xiàn)有的廢水處理站，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)的廢水作為選礦生產(chǎn)用水，以達(dá)到下雨時(shí)前15～30分鐘雨水的收集和雨污分流的目的；三是通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和設(shè)備改型，力求技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。
3.2 選礦區(qū)以南上游區(qū)域雨水排放設(shè)計(jì)
選礦區(qū)以南上游區(qū)域匯水面積較大，該區(qū)域現(xiàn)有雨水匯集后流至選礦廠東側(cè)鐵道邊的排水溝，然后沿鐵道邊的排水溝流至選礦廠三級沉淀池，再由水溝及連接管道流至廢水處理站。由于該區(qū)域的雨水比較潔凈，未受污染，可以不經(jīng)處理就排入黑砂河支渠，設(shè)計(jì)考慮在鐵道南端，連通鐵道邊的排水溝，并在排水溝設(shè)一攔水壩，使該區(qū)域的雨水通過連接攔水壩的管徑為DN400的焊接鋼管直接進(jìn)入黑砂河支渠。
3.3 選礦區(qū)雨污分流設(shè)計(jì)
目前，選礦區(qū)雨污未分流。合流后的雨污水，一部分通過排水溝進(jìn)入黑砂河支渠；另外一部分雨污水，通過排水溝以及管道進(jìn)入廢水處理站進(jìn)行處理，由于雨污合流，不僅導(dǎo)致處理費(fèi)用增加而且造成環(huán)境污染。
設(shè)計(jì)方案為，在選礦區(qū)域設(shè)一個(gè)雨水排水口（不含生產(chǎn)廠房及所屬設(shè)施部分），主要收集選礦區(qū)南部不受污染的潔凈雨水，為避免潔凈雨水進(jìn)入生產(chǎn)廢水，設(shè)計(jì)考慮在鐵道南端，先在上游連通鐵道邊的排水溝，再在排水溝設(shè)一攔水壩（雨水排水口下，中沙池排水口上），由DN400的管道連通攔水壩內(nèi)潔凈雨水至黑砂河支渠。同時(shí)攔水壩設(shè)閘門連通下游中沙池排水口，小雨時(shí)雨水作為生產(chǎn)補(bǔ)充水。
選礦區(qū)域生產(chǎn)排水主要為生產(chǎn)廠房及所屬設(shè)施部分的地表雨水、硫精砂清水池清水及選礦區(qū)域路面清洗水等，設(shè)計(jì)將大部分生產(chǎn)排水通過管徑為DN400的焊接鋼管接至三級沉淀池，處理后直接回用，一小部分生產(chǎn)排水直接通過污水溝流至廢水處理站進(jìn)行處理，確保正常情況選礦沒有外排水。
3.4 采礦區(qū)雨污分流設(shè)計(jì)
采礦區(qū)現(xiàn)有井下涌水通過水泵揚(yáng)至地表后，一部分通過排水溝流至廠區(qū)大門附近的地下集水池后，由管徑為De325的尼龍管接入廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行處理。另外一部分直接通過一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行處理。由于排水溝為明溝，雨水和污水未能徹底分離，導(dǎo)致潔凈雨水也通過廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行處理，造成不必要的資源浪費(fèi)。
設(shè)計(jì)方案為，井下涌水由泵揚(yáng)至地表后，直接由一根管徑為D325×8的焊接鋼管接至廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后，通過回水泵房揚(yáng)至選礦300噸高位水池作為生產(chǎn)用水。下雨時(shí)采礦區(qū)域內(nèi)的所有雨水由明溝匯集至B號(hào)辦公樓南側(cè)新建的地下積雨水池，再由一根管徑為De325的尼龍管送入廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后，作為選礦生產(chǎn)水進(jìn)行回用。若遇大暴雨的時(shí)候，由于雨水量過大，可能會(huì)造成廢水處理站來不及處理，那么15～30分鐘后的潔凈雨水，可以打開雨水溝上新建的閘門，讓其直接排放到黑砂河支渠，達(dá)到采礦區(qū)雨污分流的目的。
3.5 廢水處理站改造設(shè)計(jì)
3.5.1幅流式沉淀池改造設(shè)計(jì)
現(xiàn)有廢水處理站建成于1992年5月，污水處理能力24000m3/d（即1000m3/h）。廢水處理站的主要設(shè)備設(shè)施有：石灰乳稀釋和集液池、石灰溶液輸送泵、絮凝劑和石灰攪拌槽、鼓風(fēng)機(jī)、廢水反應(yīng)池、廢水輸送泵、φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）、地下泵房、平流沉淀池、清水池和清水輸送泵等，占地面積6200m2。
廢水處理工藝簡述如下：廢水凈化站反應(yīng)池中污水采用石灰乳一段中和法處理。井下廢水和選礦排水經(jīng)排水溝混合后，用管道自流進(jìn)入廢水處理站反應(yīng)池進(jìn)行石灰乳中和反應(yīng)，使重金屬離子生成堿性化合物沉淀。井下涌水中微細(xì)粒黃色粘土類懸浮物和重金屬離子堿性化合物顆粒，在壓縮空氣充分?jǐn)嚢璨⑼都覲AM絮凝劑進(jìn)行助凝后，還可產(chǎn)生共沉淀效應(yīng)，即達(dá)到快速沉淀的目的。沉淀物在Φ30m幅流式沉淀池里進(jìn)行固液分離，底流（中和渣）由砂泵輸送至沖填站用于井下充填，處理后的達(dá)標(biāo)水全部返回供選礦生產(chǎn)使用。
現(xiàn)有廢水處理站處理能力雖然達(dá)到了24000m3/d，但在處理前期15～30分鐘雨水時(shí)，Φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）處理能力就稍嫌不足，因此也就制約了廢水處理站處理能力，所以Φ30m幅流式沉淀池（濃縮池）需要進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)方案為：
一是更換新型布料筒，使入料方式變?yōu)樯顚尤肓夏Ｊ?，增設(shè)系列深層側(cè)向排流體排出孔。通過改進(jìn)，形成較穩(wěn)定上部沉降層，從而使細(xì)小顆粒沉降更徹底，消除跑渾現(xiàn)象；降低廢水在池內(nèi)液面下的排出點(diǎn)，避免渦流作用所吸附空氣的干涉作用，縮短了絮狀顆粒沉降時(shí)間，相應(yīng)增長了其在池內(nèi)的運(yùn)行路徑，提高了沉降效果；流體由垂直流改為水平流，減少了深層流體的擾動(dòng)，保護(hù)了錐坑內(nèi)和池底沉積物料不受干涉，提高了沉淀層的排放效果。
二是在濃縮池溢流堰增設(shè)漂浮物擋板圈和溢流堰找平檔板，通過改進(jìn)防止漂浮物在溢流堰淤塞，保持溢流堰均勻排水，提高濃縮池整體沉降效率，減少溢流中局部不均勻排水時(shí)跑渾，從而改善沉降效果。
3.5.2總排放口改造設(shè)計(jì)
現(xiàn)有排放口為一根DN150管道，由于近年來銅陵地區(qū)“一日最大降水量”的劇增，現(xiàn)已不能滿足排放口運(yùn)行的要求。設(shè)計(jì)方案將總排放口改為兩根管徑為DN350的焊接鋼管作為排放管道，并在管道上設(shè)置兩個(gè)規(guī)格為DN350的閥門以達(dá)到控制排放的要求。
