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文檔簡介
1、云南省地方標準鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范編 制 說 明鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范標準起草小組2020年7月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc61968511 一、工作概況 鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范編制說明一、工作概況(一)任務來源鉛、鋅作為國民經濟建設中的重要有色金屬,在諸多領域有著廣泛的應用。鉛是最軟的重金屬,目前鉛最大的用處是制成鉛蓄電池、顏料、油漆和光學儀器、原子能工業及X射線儀器設備的防護材料。鋅在有色金屬的消費中僅次于銅和鋁,廣泛用于鋼材和鋼結構件表面防腐蝕的鍍層,合金制造以及化工行業等。2019年,我國鉛產量約為579.7萬噸,鋅
2、產量約為623.6萬噸。云南是我國重要的鉛鋅冶煉企業分布地,目前云南電解鉛冶煉產能在90萬噸/年上下,鋅冶煉產能約100萬噸/年。為合理地利用鉛鋅冶煉企業雨水,降低鉛鋅冶煉新水消耗及降低鉛鋅冶煉雨水對生態環境的影響,促進鉛鋅行業的清潔生產、資源循環利用及可持續發展。2017年5月,云南馳宏鋅鍺股份有限公司申請鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范地方標準立項,標準立項號為DBZD081-2017,云南省質量技術監督局將其列入2018年度云南省地方標準制修訂項目計劃,批準由云南馳宏鋅鍺股份有限公司負責鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范地方標準制定。(二)起草單位起草單位:云南馳宏鋅鍺股份有限公司云南馳宏鋅鍺
3、股份有限公司成立于2000年7月,是一戶以鉛鋅產業為主,集地質勘探、采礦、選礦、冶金、化工、深加工、貿易和科研為一體的國有控股公司。截止目前,云南馳宏鋅鍺股份有限公司資產總額達300余億元,具備年采礦實際產能300萬噸、選礦設計產能450萬噸、鉛鋅精煉65萬噸的生產能力,鉛鋅產能規模居云南省第一、全國第三,主要工藝技術達到國內一流、國際先進水平。公司取得了質量、環境、職業健康安全、能源等體系認證,通過“AAAAA級標準化良好行為”評價。云南馳宏鋅鍺股份有限公司努力發展綠色循環經濟,先后榮獲全國首批資源綜合利用先進企業、“國家清潔生產示范企業”、云南省“節水型企業”、國家“資源節約型、環境友好型
4、”試點企業、全國首批循環經濟試點單位、全國綠化模范單位、國家綠色礦山試點單位、國家級綠色工廠、全國循環經濟工作先進單位等數百項榮譽稱號。(三)主要起草人標準起草主要人員見表1-1。表1-1 主要起草人姓名性別職務/職稱工作單位任務分工胡亮男環境管理部主管/環保工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司標準文稿編寫黃云東男副總經理/冶煉高級工程師云南馳宏鋅鍺股份有限公司項目負責人、統籌協調李宗興男技術部質量主管/冶煉工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司標準文稿編寫侯郊男礦冶研究院化工工藝主管/高級工程師云南馳宏鋅鍺股份有限公司現場考察及文稿初審羅文輝男水處理廠長/工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司現場考察
5、及標準編寫姜勇男水處理廠/技術員云南馳宏資源綜合利用有限公司試驗、數據分析香欽華男技術中心/高級工程師蒙自礦冶有限責任公司數據分析及標準文稿編寫張梅女總工程師/高級工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司協調組織陸占清男技術部副部長/高級工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司協調組織高延粉女生產運營部質量與標準化主管/標準化工程師云南馳宏鋅鍺股份有限公司資料收集整理楊春玉女生產運營部計劃統計專員/標準化工程師云南馳宏鋅鍺股份有限公司標準文稿編寫丁艷女安全環保職業健康部/環保工程師云南馳宏鋅鍺股份有限公司資料收集及文稿初審王寧女技術部質量標準化管理員/助理經濟師云南馳宏資源綜合利用有限公司標準文稿編寫欽慧
6、女技術部質量標準化管理員/助理安全工程師云南馳宏資源綜合利用有限公司標準征求意見注:云南馳宏資源綜合利用有限公司為云南馳宏鋅鍺股份有限公司的下屬子公司。二、制定標準的必要性和目的意義(一)鉛鋅冶煉企業雨水處理現狀(1)鉛鋅冶煉企業雨水來源及特性在鉛鋅冶煉過程中會產生一些粉塵分散于屋頂、路面及設備表面,槽、管道、泵等可能存在跑、冒、滴、漏等現象,灰塵、礦塵及液滴在降雨時隨雨水進入水體、環境,將對環境和生態造成嚴重影響。鉛鋅冶煉企業雨水具有成分復雜、水質不穩定等特點,尤其富含Pb、Zn、Cd等重金屬,具有累積性、不可逆性、持久性污染和難處理等特征,排放到環境中勢必對環境造成危害,故需要對鉛鋅冶煉企
7、業雨水處理后再回用。(2)我省鉛鋅冶煉企業分布及雨水處理現狀我省鉛鋅冶煉企業(點)分布點多面廣,主要鉛冶煉企業有11個,鋅冶煉企業有9個,具體見表2-1,2-2。表2-1 云南鉛冶煉企業統計鉛冶煉企業企業地點產能(萬噸)馳宏鋅鍺曲靖、會澤、昭通10振興集團個舊6祥云飛龍祥云8云南錫業個舊10云錫創源開遠2同富電冶個舊3大通冶煉個舊5沙甸電冶個舊6和興鉛業個舊6紅河紅鉛個舊6天黎冶煉個舊蒙自礦冶蒙自6表2-2 云南鋅冶煉企業統計鋅冶煉企業企業地點產能(萬噸)馳宏鋅鍺曲靖、會澤、昭通24云銅鋅業馬關13蒙自礦冶蒙自7云錫創源開遠2振興集團個舊2羅平鋅電羅平12紅河鋅聯個舊4祥云飛龍祥云18金鼎鋅業
8、蘭坪12而我省的鉛鋅企業主要位于省內各大水系源頭或重要流域上游,這對冶煉企業雨水處理提出了更高的要求。目前,我省鉛鋅冶煉企業普遍對雨水進行了收集,但部分企業雨污分流不徹底、分質回收系統不完善;處理工藝落后,導致處理成本高或處理后水質達不到回用水要求,造成鉛鋅冶煉企業雨水整體回用率低。(3)行業相關法律法規建設完善的需要隨著國家生態文明建設、打造美麗中國的推進,有效防治重金屬污染已成為鉛鋅企業生存、發展的生命線和不可逾越的紅線;開展鉛鋅冶煉企業雨水處理回用,已是我省鉛鋅行業實現科學發展和可持續發展的必然選擇;因此迫切需要建立我省鉛鋅冶煉企業雨水處理回用的標準規范。2020年3月3日,國家工信部將
9、鉛鋅行業準入條件修訂為鉛鋅行業規范條件(2020年),其中明確規定:鉛冶煉企業,水循環利用率須達到98%以上;鋅冶煉企業,水的循環利用率須達到95%以上。中華人民共和國環境保護法中明確規定:環境保護堅持保護優先、預防為主、綜合治理、公眾參與、損害擔責的原則;國家支持環境保護科學技術研究、開發和應用;排放污染物的企業事業單位和其他生產經營者,應當按照國家有關規定繳納排污費,依照法律規定征收環境保護稅的,不再征收排污費。2015年4月2日,國務院關于印發了水污染防治行動計劃,簡稱“水十條”,將在污水處理、工業廢水、全面控制污染物排放等多方面進行強力監管并啟動嚴格問責制,鐵腕治污將進入“新常態”。2
10、016年1月10日,云南省人民政府印發了云南省水污染防治工作方案,方案中明確要求:2020年工業用水重復利用率力爭達到95%以上;推廣控源減排和清潔生產先進技術等。(二)鉛鋅冶煉企業雨水處理回用方法要解決鉛鋅冶煉企業雨水處理回用問題,避免造成環境污染,必須從回用方式和處理方法上下工夫。因此,雨水應分質歸類收集,避免交叉污染,優先進行源頭分質回用,對于不能滿足返回使用水質要求的應進行處理后回用。目前,雨水處理的先進工藝有氫氧化物沉淀法、硫化法、重金屬螯合混凝法、電化學法等。處理后滿足鉛鋅冶煉流程回用或企業內部冷卻循環水等的使用要求,達到減少雨水外排,提高循環利用率的目的。(三)標準建立的重要意義
11、結合鉛鋅冶煉工藝,將鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用,不僅可以節約冶煉新水用量,而且可以減輕對環境的影響,有助于冶煉企業節能減排、變廢為寶、化害為利,從而實現技術可行性、經濟合理性及安全環保可靠性的和諧互補。鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范標準建立后,將彌補長期以來鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術標準的缺失,為鉛鋅冶煉企業開展雨水處理與回用提供技術支撐和導向,尤其是為技術力量相對薄弱的鉛鋅冶煉企業提供了可借鑒、參考應用的鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術,促進鉛鋅冶煉企業更好地開展清潔生產實現轉型升級發展。三、主要起草過程(一)成立標準起草組2017年,項目起草單位接受項目任務后,成立了由冶煉、環境科學、環
12、境工程、標準化工程等專業領域的科研人員、技術人員、管理人員等組成標準起草組。標準起草組連續多次就標準編制的技術路線、工作內容、工作方法等進行研討交流,并對鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用領域的領軍科研院所進行了技術的咨詢。(二)收集資料及調研項目起草單位為了高質量的完成標準的起草,全面、系統地收集了鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用的政策法規、科研成果、生產實踐經驗等,并邀請相關高級工程師等到現場進行了鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用的技術交流;有針對性地向昆明有色冶金設計研究院、北京有色金屬研究總院進行了咨詢。1、資料及調研過程2017年49月,對國家、云南省、行業等發布的關于有色金屬工業污染物排放、污水綜合排
13、放、清潔生產等的法律法規、產業政策、發展規劃、標準規范等文獻資料進行了收集整理。2017年610月,對北京礦冶研究總院、北京有色金屬研究總院、昆明冶金研究院等知名科研院所就鉛鋅冶煉雨水處理與回用發表的學術專著、學術論文、會議報告等相關文獻資料進行了收集。2017年812月,對中南大學、武漢理工大學、昆明理工大學、江西理工大學、廣東工業大學等知名高校就鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用發表的學術專著、學術論文、會議報告等相關文獻資料進行了收集。2018年1月至2018年4月,對起草單位下屬各單位鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用情況進行收集。2019年810月,對蒙自礦冶有限責任公司、云南振興實業集團、云南華聯
14、鋅銦股份有限公司等企業進行現場調研,對關于鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用的技術資料、生產資料等進行了收集。2、收集資料及調研取得的成果國內外對鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用進行了很多研究,許多研究成果已廣泛應用到了冶煉生產過程中,綜合國內外的現狀及發展趨勢,鉛鋅冶煉企業雨水的處理方法主要有自然沉降法、酸堿中和法、混凝沉降法、氧化還原法、化學沉淀法、生物處理法等。鉛鋅冶煉企業雨水主要處理方法見表3-1、生產應用的鉛鋅冶煉企業雨水處理回用典型工藝見表3-2。表3-1 鉛鋅冶煉企業雨水主要處理方法單元的優缺點方法原理優點缺點自然沉降法廢水經重力沉淀、光照分解、曝氣氧化等自然因素的作用,使廢水中的有害物質得到
15、不同程度降解。工藝簡單、運行成本低;懸浮顆粒、浮選藥劑的含量會有一定程度降低。占地面積大、反應時間長,有害物質去除不充分。酸堿中和法廢水中加入酸或堿,中和廢水的酸堿性,同時破壞廢水膠體穩定性,使懸浮物沉降。投資少,工藝簡單、運行成本低;對調節廢水pH值快速有效。對廢水中的有機物等的去除困難。混凝沉淀法廢水中加入混凝藥劑,通過凝結、架橋、沉降等作用,去除水中的懸浮顆粒、膠體等。投資少、操作方便、運行成本低,可改善水質的濁度、色度等感官指標,對懸浮顆粒去除效果較好。對廢水中溶解的藥劑、金屬離子等的去除效果較差。化學沉淀法廢水中投加特定化學藥劑,使溶解的物質發生化學反應,由溶度積原理產生難容物質發生
16、沉淀作用去除。針對性強、作用效果較好,對金屬離子的去除非常有效。加入的化學藥劑易造成新的污染。氧化還原法利用廢水中污染物質在化學反應中能被氧化或還原的性質,改變污染物的形態、功能,將它們變成無毒或微毒的新物質。投資少、操作簡單、反應快;能夠有效處理有機浮選藥劑,金屬離子等。運行成本較高。生物處理法利用微生物的新陳代謝,將廢水中的有害物質轉化為無害物質。成本低、適用面廣,能夠有效處理有機浮選藥劑、重金屬物質等。投資高、工藝復雜、操作難度大、處理時間長。表3-2 生產應用的鉛鋅冶煉企業雨水處理回用典型工藝鉛鋅冶煉企業廢水處理與回用工藝云南馳宏資源綜合利用有限公司集中處理回用(pH調節混凝沉淀過濾反
17、調酸)云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤冶煉分公司集中處理回用(pH調節混凝沉淀過濾反調酸)呼倫貝爾馳宏礦業有限公司部分源頭分質回用剩余部分集中處理回用(澄清回用)云南振興實業集團云南沙甸鉛業股份有限公司預處理+電化學氧化法蒙自礦冶有限責任公司pH調節絮凝重金屬捕捉過濾云南華聯鋅銦股份有限公司pH調節絮凝鐵鹽過濾(三)標準起草形成初稿1、構建標準起草框架2017年11月,標準起草單位組織冶煉、環境科學、環境工程等的相關專家對鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范地方標準起草進行了專題研討,通過交流研討初步構建了標準起草的框架,并推薦基于云南馳宏資源綜合利用有限公司雨水處理與回用技術起草該標準。(1)范圍。(
18、2)規范性引用文件。(3)術語和定義。(4)處理與回用原則。(5)工藝設計。(6)主要工藝設施。(7)出水水質標準。(8)檢測和控制。(9)運行與維護。2、標準的起草2018年1月2018年4月,基于前期資料收集與調研成果,以及交流研討構建的標準起草框架,編制單位組織專家組負責實施鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范地方標準的起草。(四)征求意見及修改完善2019年8月-2019年10月,編制單位組織相關專家對鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范進行了討論,形成征求意見稿向部分單位征求意見,并進行現場考察、調研,再根據反饋意見進行了修改完善。2020年4月至2020年5月,對昆明理工大學、云銅鋅業股份有限
19、公司、呼倫貝爾馳宏礦業有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤冶煉分公司及云南馳宏資源綜合利用有限公司熔煉廠等單位進行意見征集,再根據反饋意見進行了修改完善。四、制定標準的原則和依據、與現行法律規范的關系(一)制定標準的原則和依據1、編制原則(1)科學性原則。采用能夠與冶煉技術和諧互補的鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術,處理回水水量、水質能夠滿足冶煉用水要求,并在其應用中不會造成新的污染。(2)協調性原則。加強現行相關標準的收集、研究及應用,重視標準起草前期調研及后期廣泛征求意見,避免標準起草與現行相關標準重復或矛盾,使之與現行相關標準相互協調及統一。(3)適用性原則。充分考慮國內、省內的鉛鋅冶煉
20、企業雨水處理現狀,采用適應性強、技術可靠、簡單高效、成本較低的技術,實現根據進出水水質要求,能夠快速、靈活調整水處理工藝。(4)先進性原則。采用符合當前鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用發展趨勢的先進技術,確保能夠滿足冶煉技術革新進步的需要,及推進環境保護、安全生產的發展。(5)可靠性原則。充分考慮技術的成熟性、穩定可靠性,標準中涉及的核心技術必須經生產實踐驗證為行之有效的技術。同時又充分考慮到我省的鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用的實際情況及發展水平,使其具有可操作性。2、編制依據(1)編制采用的標準規范及參考文獻GB 25466 鉛、鋅工業污染物排放標準GB 50014 室外排水設計規范GB/T 199
21、23 城市污水再生利用 工業用水水質GB/T 50050 工業循環冷卻水處理設計規范CECS 92 重金屬污水處理設計標準HJ 2057 鉛冶煉廢水治理工程技術規范HJ/T 91 地表水和污水監測技術規范HJ/T 96 pH水質自動分析儀技術要求HJ/T 353 水污染源在線監測系統安裝技術規范(試行)HJ/T 369 環境保護產品技術要求 水處理用加藥裝置3、標準編制基于鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用的典型工藝當前我國鉛鋅冶煉普遍采用濕法和火法聯合工藝,地面雨水成分比較復雜,而且工藝或循環用水對回用水質有一定的要求。云南馳宏資源綜合利用有限公司位于白石江上游,環境容量比較有限,對環保有更高的要求
22、。故配套研發、使用的冶煉企業雨水處理與回用技術,是行業最為先進、成熟的雨水回用技術之一。該技術先進、適用性強,可實現雨水處理回用零外排,將企業生產區域的雨水對環境的影響降到了最低程度,這是行業內很多鉛鋅冶煉廠難以實現的。(二)與現行法律、法規、標準的關系1、積極地貫徹執行法律、法規中華人民共和國水污染防治法中明確規定:國家鼓勵、支持水污染防治的科學技術研究和先進適用技術的推廣應用。中華人民共和國環境保護法中明確規定:環境保護堅持保護優先、預防為主、綜合治理、公眾參與、損害擔責的原則。云南省環境保護條例中明確規定:各級人民政府應鼓勵環境保護科學技術的研究和開發,依靠科技進步,推廣無污染、少污染、
23、低消耗、綜合利用率高、污染物排放少的新技術、新工藝、新設備;切實保護一切水體不受污染和破壞,保持和恢復水質的良好狀態等。根據以上可知,本標準的制定可積極地引導鉛鋅冶煉企業貫徹執行國家、地方的法律法規,可切實推進水資源綜合利用,并減少污染物的排放,降低重金屬對環境的影響,促進鉛鋅冶煉行業低污染清潔生產工藝的發展。2、切實地推進相關標準規范的建設完善重有色金屬工業污染物(GB4913-1985)、鉛鋅行業規范條件(2020年)等的頒布實施,對鉛鋅冶煉廢水循環利用率提出了越來越高的標準和要求,較好地反映和順應了當前我國各界對鉛鋅冶煉廢水處理與回用的要求和訴求,為減少環境污染提供了有力的支持,為環境保
24、護的進步做出了貢獻。目前,國家、地方政府、行業等針對提高廢水循環利用率的標準規范建設存在滯后性,未制訂鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用領域的技術標準,需進一步完善。因此,鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術標準的制定,可以彌補鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術標準的缺失,為鉛鋅冶煉企業開展雨水處理與回用提供技術支撐和導向,尤其是為技術力量相對薄弱的鉛鋅冶煉企業提供了可借鑒、參考應用的鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用技術,促進鉛鋅冶煉企業更好地開展清潔生產實現轉型升級發展。五、主要條款的說明、主要技術指標、參數、試驗驗證的論述(一)主要條款的說明1 范圍鉛鋅冶煉行業收集的雨水含Pb、Zn、Cd等重金屬,特別是生產區域
25、收集的雨水,成分復雜,重金屬含量偏高,但又低于一般生產性酸性廢水,其單獨處理成本也要低于酸性廢水。含重金屬的雨水應優先考慮回用,回用雨水應處理到符合回用水的水質要求。因此,規范的編寫側重于雨水處理的工藝、設備選擇及控制。2 規范性引用文件指明了本標準引用的規范、標準,包括鉛、鋅工業污染物排放標準、地表水和污水監測技術規范等,現行的相關規范與標準是制定本標準的法律依據,其中的相關條款是本標準的技術基礎及準則要求,引用此類文件,可使本標準具有合法性與權威性。引用的規范、標準如下:GB 25466 鉛、鋅工業污染物排放標準GB 50014 室外排水設計規范GB/T 19923 城市污水再生利用 工業
26、用水水質GB/T 50050 工業循環冷卻水處理設計規范CECS 92 重金屬污水處理設計標準HJ 2057 鉛冶煉廢水治理工程技術規范HJ/T 91 地表水和污水監測技術規范HJ/T 96 pH水質自動分析儀技術要求HJ/T 353 水污染源在線監測系統安裝技術規范(試行)HJ/T 369 環境保護產品技術要求 水處理用加藥裝置3 術語和定義規定了鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用規范涉及到的有關術語及定義,給出了鉛鋅冶煉企業雨水、鉛鋅冶煉企業雨水處理2個術語,并分別進行了定義及解釋。3.1鉛鋅冶煉企業雨水的本質特征是含有重金屬,外排會造成環境污染,直接回用會影響生產,需處理后回用。某鉛冶煉企業雨水
27、水質為:Pb2+ 0.93 mg/L,Zn2+ 3.6 mg/L,Cd2+ 0.13 mg/L,超過GB 25466鉛、鋅工業污染物排放標準排放標準。3.2鉛鋅冶煉回用水水質標準一般對pH、重金屬、濁度等有要求,可有針對性地采用酸堿中和、化學沉淀、混凝過濾等降低雨水中一種或多種干擾物質。4 處理與回用原則4.1 雨水處理與回用目的是盡可能地不讓冶煉廢水參與雨水處理與回用。規定了鉛鋅冶煉企業雨水處理與回用應遵循的基本原則,共涉及2點,體現了冶煉企業雨水處理與回用的事前預防、過程控制、末端治理的思想,以防止冶煉生產與雨水處理彼此孤立,實現雨水處理與回用整體效益的最大化。雨水源頭分質回用,可以有效地
28、利用雨水中有價金屬,可以減少剩余后續雨水處理量,有助于降低雨水處理成本,因此必須優先開展雨水源頭分質回用。雨水經過處理后,其中難免會殘留部分雜質,若在回用中不重視及加強工藝流程、操作技術等的調整、優化,亦可能導致雨水處理回用影響生產指標。4.2 處理方法的選擇與雨水量的大小有關。當選用氫氧化物沉淀法時,雨水量小宜選用氫氧化鈉作為藥劑,雨水量大宜選用氫氧化鈣作為藥劑。從經濟方面考慮,雨水量大不宜采用電化學法。雨水量大、小均可選用重金屬螯合混凝法。雨水量小可間歇處理,構筑物少,管理方便,利于保證處理后的水質要求;而雨水量大,則只能用連續法處理。處理方法的選擇還與雨水水質有關,雨水含Zn2+高,宜選
29、用氫氧化鈉沉淀法;含As高宜選用電化學法、石灰鐵鹽法;重金屬含量均不高時,宜選用重金屬螯合混凝法或硫化法。處理方法的選擇還與回水水質有關,用于冷卻循環水不宜選用氫氧化鈣沉淀法。4.3 在線監測與自動控制為未來的發展趨勢,也是更加高效、可靠的控制冶煉企業雨水處理與回用的重要方法、措施。若雨水處理后不能全部回用,部分外排的應實現在線監測。4.4 鉛鋅冶煉企業雨水除就地生產回用外,主要用于冷卻循環水系統、沖渣、除塵、藥劑制備、漿化等,應根據系統要求選擇適當的工藝。5工藝設計5.1 鉛鋅冶煉企業雨水成分復雜,根據水量、水質進行處理利用的方法、工藝也繁多,但是經過總結、提煉出四種常用方法。一方面,本標準
30、提出的目標及定位是鉛冶煉或鋅冶煉企業雨水定點回用或處理回用,突出的是結果導向,只需達到該目標即可。另一方面,基于各原料性質、冶煉工藝、藥劑投加等不同,其對雨水處理回用要求不同,因此相應的水處理工藝會存在差異,不應對采用的雨水處理工藝強制進行規定。但是,雨水循環利用率低或處理后水質達不到回用要求,而又未采用本雨水處理工藝,則應參照本工藝進行自身工藝流程的改造升級。此條推薦的水處理工藝流程是成熟可靠、先進適用的,已廣泛應用于省內企業雨水處理。5.2 氫氧化物沉淀法5.2.1 氫氧化物沉淀法可用于去除雨水中的鉛、鋅、鎘、鐵、銅、鈷等,以及能與OH-生成金屬氫氧化物沉淀的其他重金屬離子。氫氧化物投加到
31、雨水中產生OH-,多數重金屬離子能與OH-結合生成溶度積很小的氫氧化物而與水分離;為加快固液分離的速度,可加入絮凝劑;沉淀后,若懸浮物含量達不到回用水質要求,可增加過濾設備;氫氧化物沉淀后,水呈堿性,可根據使用點要求加入硫酸調節pH值。5.2.3 常用的中和劑主要有石灰乳、液堿、片堿及電石渣等,均能夠在水體中電離出OH-的藥劑,可根據中和劑性質、價格、以及其他雜質對水體的影響來進行選擇。石灰乳具有價格便宜、易獲取等優點,但會增加水的硬度;電石渣為電石廠的廢物,價格比石灰更便宜,但受區域限制,不易得且渣量大;液堿易操作、渣量少,但會增加水體的鈉離子,且成本高;片堿與液堿相比,有效利用率高,但操作
32、繁瑣。由于氫氧化物沉淀法主要原理為產生氫氧化物沉淀,從開始反應到達到平衡需要一定的時間,反應時間與溫度、含鹽量等相關,具體宜根據實驗得出,一般不低于30 min。中和后要求達到的pH值,可參考重金屬氫氧化物的溶度積和處理后的水質要求計算確定,對某些兩性重金屬,pH值控制還要考慮羥基絡合離子的影響。當需要處理的雨水溫度低、重金屬含量少時,可能會引起絮凝顆粒較小、沉淀效果較差,可適當加入混凝劑,如堿式氯化鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、精制硫酸鐵等強化絮凝效果,具體投加量宜根據現場試驗確定。硫酸亞鐵氧化后不僅能去除水體中的砷,而且還能吸附水體中其他重金屬,因此,為強化重金屬沉淀效果,可添加硫酸亞鐵,但
33、需要增加曝氣氧化。如某冶煉廠雨水水質如下:pH=6.57.5、Zn2+ 12.6 mg/L、Pb2+ 1.44 mg/L、Cd2+ 0.15 mg/L、As 0.2 mg/L。用液堿中和處理,反應時間為30 min,控制pH=10.010.5時,沉淀后的雨水含Zn2+ 0.45 mg/L、Pb2+ 0.13 mg/L、Cd2+ 0.02 mg/L、As 0.15 mg/L。5.3 硫化法5.3.1 S2-能與許多重金屬離子生成硫化物沉淀。一般重金屬硫化物的溶度積比氫氧化物的溶度積小得多,因此比氫氧化物沉淀法的效果好。但由于硫化劑價格比石灰高得多,處理后的水中殘留硫離子需進一步去除后才能排放,因
34、此其應用不如氫氧化物沉淀法普遍。實用中多用于去除水中用氫氧化物沉淀法難以達標的 Cd2+、Hg+等重金屬離子。5.3.2 目前主要采用硫化鈉或硫氫化鈉作硫化劑。硫化法處理酸性雨水,為使 pH 值達標,必須在處理前或處理過程中調節水的pH值,選用中和劑的可從經濟角度出發。5.4 重金屬螯合混凝法5.4.1重金屬含量較低的雨水,可采用重金屬螯合劑 RDTC 螯合沉淀法或生物制劑法處理,出水水質較好,且藥劑消耗量小,渣量較少。5.4.2常用螯合劑主要為黃原酸酯類和二硫代胺基甲酸鹽類衍生物(DTC類),DTC類衍生物。最常用處理酸性雨水時,為使 pH 值達標,必須在處理前或處理過程中調節水的pH值,選
35、用中和劑可從經濟角度出發。如沉淀物顆粒較小、絮凝效果較差,可適當加入混凝劑,如堿式氯化鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、精制硫酸鐵等強化絮凝效果,具體投加量宜根據現場試驗確定。5.5 電化學法5.5.1 電化學法在不增加鹽分或使鹽分降低的前提下,可以將廢水中各種重金屬含量降低到每升微克級水平,在重金屬濃度含量低的雨水可直接采用電化學法。電化學系統建設投資相對其他方法比較高。5.5.2當進水pH值小于5或大于9時,應先進行酸堿中和預處理;電化學出水曝氣需充分,將二價鐵轉化為三價鐵,水的顏色以紅褐色為宜。6 主要工藝設施6.1 對雨水處理工藝中的格柵井、調節/收集池、反應池、絮凝池、沉淀池、過濾設施、污
36、泥處理設施等提出相應的工藝要求,而且提出格柵井、沉淀池等必須滿足相應的規范要求。6.2 利用高程差以實現雨水自流進入后續水池、設備,一是為了依靠自流實現節能降耗;二是減少水泵等提升設備的參與,便于操作管理,更有利于雨水流速、水質的均衡穩定。6.3 自動控制計量泵、程控給藥機的使用,優點是給藥準確、調節方便等,易于實現給藥的自動化精確控制,亦可以避免藥劑浪費節約成本。6.4 雨水處理過程中的酸堿、金屬離子等會造成相關水池、設備、管道等的腐蝕,以及添加的水處理藥劑可能會造成一定的腐蝕性,因此在工程施工、設備安裝過程中應針對性地采取防腐措施。7 出水水質標準針對不同回用點,設置了雨水回用標準。雨水回
37、用于冷卻循環水,其重金屬污染物(Pb、Zn、Cd、As、Cu)主要參考鉛鋅工業污染物排放標準,其他要求符合參考工業循環冷卻水處理設計規范;用于藥劑制備、漿化,對水質要求相對較低,重金屬污染物(Pb、Zn、Cd、As、Cu)滿足使用要求即可,其他要求應符合市污水再生利用 工業用水水質工藝與產品用水要求;其它方面應滿足用戶點要求。8 檢測和控制8.1 采用在線檢測、自動控制會增加投資,但對于穩定生產、提高水處理指標、節省水處理藥劑成本等方面均有益處,從長遠來看經濟上是有利的。8.2 雨水處理相關工藝參數的監測工作,應根據自身情況及國家有關污染物監測技術的規定進行。8.3 雨水處理中監測的指標,只列
38、出了相對常見,也是非常關鍵的幾種組分,這部分組分的確定主要是基于長期的冶煉企業雨水處理實踐經驗篩選出來的。而各鉛鋅冶煉的工藝不同,篩選出的組分可能會有所不同,將視實際情況進行確定,以滿足用戶點生產需要即可。9 運行與維護9.1 運行管理9.1.1 建立健全規章制度、崗位操作規程及監督執行,是為進一步管理,充分調動發揮員工的積極性和創造性,切實維護企業利益和保障員工的合法權益。9.1.2 雨水中含有的固體懸浮物、膠體、金屬離子等在處理中會形成沉淀物累積在水池、設備中,會占去其容積,使反應時間縮短,將影響處理效果,因此務必進行排泥。9.1.3 雨水處理過程中,鉛、鋅等礦物顆粒懸浮物及溶解在水中的相
39、應金屬離子,伴隨著析出、沉降等,使其在水處理污泥中得到富集,使得這部分新生廢棄物含有較高的鉛、鋅等有用組分,其處理應遵循資源化、減量化、無害化的原則。鑒于其產率低、量少,且含有價金屬,但由于該污泥微細,不應進行再選回收,宜根據其含有價金屬的情況,針對地進行處理和處置,以避免對環境造成二次污染。9.1.4 雨水處理運行臺賬、報表、記錄等的建立,可為分析雨水處理運行數據、掌握數據的變化規律,改進優化提供原始依據;同時也為水處理工作班組、個人的績效評價,事故調查分析等作依據。9.2 維護管理9.2.1-9.2.2 系統的各類和設施定期檢查,按時維護,能夠保障系統的正常平穩運行,提高系統運行壽命,企業
40、應根據需求建立設備設施管理制度以保障維護管理活動的順利進行,并明確放空檢查的時間間隔不能超過一年。9.2.3 污泥及加藥系統容易堵塞,需要定期清洗,保證污泥的正常排放和藥劑的準確加入。9.2.4 泵類、曝氣裝置、加藥裝置等是處理系統關鍵設備設施,出現故障若不能盡快恢復使用,則會造成出水水質不達標或系統停機,因此,其核心部件和易損部件要設置安全庫存,儲備備用物資。(二)主要技術指標、參數,試驗驗證的論述1.化學沉淀法1.1冶煉企業雨水處理生產實踐取得的關鍵指標及參數云南馳宏資源綜合利用有限公司占地1406畝,鉛產品為10萬t/a,鋅產品為10萬t/a,硫酸為25萬t/a,產生的雨水水量大、成分復
41、雜、懸浮物含量高、重金屬含量高等,其處理回用難度大。為此,根據自身實際,研發出了“收集調節中和混凝沉淀過濾”快速深度處理回用技術,建成了150 m3/h雨水處理系統。工藝的特點設計了氫氧化物沉淀除重金屬、重金屬螯合混凝法進一步除重金屬離子,混凝沉淀,機械過濾除懸浮物的流程,在保證冶煉指標的前提下實現雨水處理后快速全部回用。其2018年雨水處理的關鍵指標如下:雨水處理藥劑種類及用量見表5-1;雨水處理后的水質指標見5-2。表5-1雨水處理藥劑種類及用量作業點藥劑名稱藥劑濃度藥劑用量 備注中和池NaOH10%70100 g/m可根據水質進行調節藥劑使用量;中和時間30 min以上。混凝池堿式氯化鋁
42、5%10100 g/m聚丙烯酰胺(PAM)0.1%12 g/m重金屬螯合劑1%035 g/m反調酸濃硫酸原液加入pH控制6.09.0表5-2 雨水處理后的水質指標名稱單位進水水質出水水質去除率pH值無量綱669/懸浮物(SS)mg/L2005075%總硬度mg/L450450/鎘及其化合物(按Cd計)mg/L0.50.0590%鉛及其化合物(按Pb計)mg/L10.550%鋅及其化合物(按Zn計)mg/L51.570%砷及其化合物(按As計)mg/L0.50.340%2、雨水處理與回用實踐取得的冶煉指標雨水回水利用零外排條件下的冶煉生產實踐指標。云南馳宏資源綜合利用有限公司雨水處理系統于201
43、0年4月完成改擴建工程,達到150 m3/h的處理能力,實現了雨水處理后廠內全部回用,零外排。雨水處理回用后主要用于循環水補水等,現將2011年至2019年期間雨水回用水質統計如下,見表5-3。從表中可以看出,雨水回用符合循環水補水水質要求。表5-3 雨水處理后的水質指標時間pHPb mg/LZn mg/LCd mg/LAs mg/Lss mg/L2011年8.440.150.50.030.252012年8.210.160.60.030.372013年8.340.150.60.020.282014年8.570.150.60.030.162015年8.150.200.80.030.382016年
44、8.760.150.40.020.382017年8.390.150.70.010.392018年8.660.140.50.020.192019年8.470.160.40.020.28長期以來,雨水處理回用水作為冷卻循環水池補水,廠區內各冷卻塔及相關冷卻設備運行正常,均未出現因水質問題造成的填料堵塞、管道腐蝕、冷卻效率降低等情況發生。2.電化學法2.1冶煉企業雨水處理生產實踐取得的關鍵指標、及參數某冶煉廠年產粗鉛10萬噸,煙氣制酸9.28萬噸/年,廠區設置3500 m3初期雨水收集調節池,處理能力500 m3/d,初期雨水采用電化學重金屬深度處理系統處理。雨水收集池收集的廢水通過水泵進入調節池后
45、,通過泵提升進入反應池,在組合池內投加絮凝藥劑及中和藥劑,調節pH至8.09.0,充分攪拌反應后各種氫氧化物,通過渣漿泵泵入壓濾機進行壓濾,壓濾后的濾出液與其他廢水進入中間池進行混合反應,反應后的廢水通過泵提升進入電化學系統。其雨水處理后的水質指標見5-4。表5-4 雨水處理后的水質指標名稱單位進水水質出水水質去除率pH值無量綱789/懸浮物(SS)mg/L3005083%鎘及其化合物(按Cd計)mg/L20.0597.5%鉛及其化合物(按Pb計)mg/L50.590%鋅及其化合物(按Zn計)mg/L51.570%砷及其化合物(按As計)mg/L20.385%2、雨水處理與回用實踐取得的冶煉指
46、標該冶煉廠雨水處理系統于2016年投運,達到500 m3/d的處理能力,實現了初期雨水廠內處理后回用于生產。現將2018年期間雨水回用水質統計如下,見表5-5。從表中可以看出,雨水回用符合鉛鋅工業污染物排放標準要求。表5-5 雨水處理后的水質指標時間pHPb mg/LZn mg/LCd mg/LAs mg/Lss mg/L2018年8.130.280.30.040.2530長期以來,雨水處理回用水作為生產補水,生產指標未受到影響。六、重大意見分歧的處理依據和結果(一)征求意見的情況征求意見的單位包括:蒙自礦冶有限責任公司、云南振興實業集團、云南華聯鋅銦股份有限公司、昆明有色冶金設計研究院股份公
47、司、云南羅平鋅電股份有限公司、昆明理工大學、云銅鋅業股份有限公司、呼倫貝爾馳宏礦業有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤冶煉分公司及云南馳宏資源綜合利用有限公司熔煉廠,共10家單位,征求意見的對象涉及大專院校、科研單位、設計服務單位、生產企業和使用單位,這些單位在行業具有一定的代表性。提出的反饋意見共計22條,其中采納了22條,未采納0條。(二)重大意見分歧的處理1、雨水回用方式及回用標準意見分歧:各冶煉企業建議雨水優先考慮分質回用,不能直接回用的雨水再做進一步處理。處理依據和結果:對冶煉企業雨水回用方式進行補充完善,“冶煉企業收集的雨水分質歸類收集,避免交叉污染,優先進行源頭分質回用,對于不能滿足返回使用水質要求的應進行處理后回用”,“雨水處理回水水質,以滿足用戶點生產需要即可”。2、雨水處理工藝流程意見分歧:各冶煉企業建議處理工藝流程應具有一定的普遍適用性和選擇性。處理依據和結果:對冶煉企業雨水處理生產工藝流程,由于冶煉企業地理位置、工藝流程、處理出水水質等的差異性較大,不同的冶煉企業制定的雨水處理工藝流程可能是不同的,因此冶煉企業雨水處理工藝流程具有不唯一性,故在征求意見后將標準中冶煉企業雨水處理工藝流程
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