專利名稱：：鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于鉛鋅冶煉廢水治理技術，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：
：鉛鋅冶煉廠廢水治理，國內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到國家輝放標準，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充水外，對于用水量大的濕法煉鋅而言，因其含cr高而不能使用，同時因含<^2+高，管道易結垢堵塞，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Zn、Cd也很困難，尤其對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，導致渣含Zn、Cd品位大大降低(Zn<8%)，為回收Zn、Cd而將此渣返回鋅浸出時，渣中的Ca2+、Mg^等雜質又重新回到鋅系統(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)反滲透過濾設施，將一段石灰乳中和產出的高轉上清水用反滲透膜過濾達鍋爐用水質量要求，供鍋爐使用，從而避免鋅冶煉水體積膨脹。但過濾前要先加碳酸鈉除鈣達3mg/L以下，再經砂濾、活性炭濾、陽離子交換、超濾才能進入反滲透過濾，因此增加了碳酸鈉的消耗，使生產成本上升，同時帶進了鈉離子，其弊病顯而易見。韶關冶煉廠采用"一段中和+化學除鈣+預處理(砂濾+活性炭濾+超濾)+納濾"工藝處理該廠的冶煉廢水，濾除廢水中的二價離子(重金屬離子和(^2+、Mg2+、S(V—等)，產出"納淡水"回用于生產，對于火法冶煉廠是適用的，但該法不能除去廢水中的以cr為代表的一價離子，對用水量大的濕法煉鋅，cr對鋅電解的危害，該法無法解決?；瘜W除鈣劑帶入外來離子在廢水中積累，無法做到廢水零排放，只能達到減少排放量的目的。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問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，產出不同水質的水能全部回用于鉛鋅冶煉和中壓鍋爐，達到零排放。解決本發(fā)明的技術問題所采用的方案是冶煉廢水采用兩段中和反應，艮卩，(1)在第一段中和反應池中，用第二段中和產出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應，控制終點pH-7.5-8，沉淀底流，經壓濾后返回鋅浸出回收Zn、Cd，上清水一部分進入第二段中和反應，另一部分進入過濾工序；(2)在第二段中和反應池中，用第一段中和產出的部分上清水與石灰乳反應，控制終點pH-1213，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫堆存；(3)第一段中和產出的另一部分上清水用稀硫酸調至pH=5.56.5，采用組合膜過濾，產生的各種濾水送到鉛鋅冶煉廠的各相應工序。本發(fā)明的具體技術方案還包括(1)所采用的冶煉廢水pH=3.54.5，在第一段中和反應池中攪拌下反應；(2)第二段中和反應的控制終點pH=1213，石灰乳采用第二段中和反應的底流壓濾液配制；(3)用于組合膜過濾的上清水用稀硫酸調至pH-5.5~6.5，并靜置2430小時。組合膜過濾的程序依次為砂濾、微濾、納濾、一級反滲透過濾和二級反滲透過濾。在上述的組合膜過濾工序中(l)微濾膜采用中空纖維膜，產出的微濃水送二段中和反應池，而微淡水送納濾膜過濾；(2)納濾的納濃水直接開路送到第二段中和反應池沉淀Ca、Mg，納淡水送到一級反滲透過濾；(3)—級反滲透過濾濾除納淡水中的一價氯離子和殘留的二價離子，一級濃水用于火法冶煉水淬熔渣，一級淡水送到二級反滲透過濾，而多余部分供鉛鋅冶煉使用；(4)二級反滲透過濾濾除一級淡水中殘留的離子，二級淡水供鍋爐使用，二級濃水供鉛鋅冶煉使用。在本發(fā)明上述第一段中和反應池和第二段中和反應池后設置了斜板沉降池。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行。砂濾采用重力式無閥濾池，其過濾、反沖洗均自動進行，不消耗動力，是一種成熟的節(jié)能過濾設備。納濾膜系統(tǒng)、一級反滲透膜系統(tǒng)和二級反滲透膜系統(tǒng)系統(tǒng)皆設置CIP系統(tǒng)，以便定期清洗膜，保持膜過濾正常。本發(fā)明的有益效果是①第一段中和反應用第二段中和除Mg后的高pH上清水來中和廢水中的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，產出的含Ca高的"納濃水"直接進入二段中和沉Ca，這樣可做到不加化學除鈣劑除Ca，使成本降低，既避免新加入的雜質污染，又可避免因CaS04飽和析出在納膜表面結垢，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水而給廢水中帶入有害濕法煉鋅的cr的弊病，從而減少廢水中的cr，利于廢水治理回用。④避免濕法煉鋅用城市自來水生產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本工藝產出的水能全部回用，真正實現(xiàn)廢水零排放，對缺水地區(qū)和無流動水體納污的地區(qū)，意義重大。圖i為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施例方式實施例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)產出的上清水(pH=13)在第一段中和反應池中攪拌20分鐘，控制終點pH-7.58，混合溶液經一段斜板沉降池、濃縮池進行液固分離，得到底流和上清水(pH=7.5~8)。底流送壓濾機過濾，濾渣含Zn2535。/。、Cd1~1.5%。濾渣送鋅浸出回收Zn、Cd，廢水Zn、Cd回收率分別達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池用石灰乳中和攪拌20分鐘，控制終點pH=13，混合溶液經第二段斜板沉降池、濃縮池進行液固分離，得到第二段底流和上清水(pH=13)。第二段底流送壓濾，產出Ca、Mg渣送渣庫堆存，其上清水送第一段中和反應池與石灰乳中和。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pH=6，自流到60萬r^的大水池中(平時儲存冶煉廠地表雨排水約40萬m3)，在離進口約30m遠處用浮船水泵將此水池的表面水泵送到組合膜過濾車間的砂濾池，，經組合膜逐級過濾。組合膜過濾流程為砂濾清水一微濾一納濾一一級反滲透過濾一二級反滲透過濾。過濾中，產出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應池處理。"一級反滲透濃水"(含Cr25003000mg/L)送鋅揮發(fā)窯和鉛煙化爐水淬熔渣。"一級反滲透淡水"送二級反滲透過濾，剩余的淡水送冶煉使用(其質量優(yōu)于城市自來水)。"二級反滲透淡水"供鍋爐使用。該冶煉廢水經上述流程處理后，全部回用，實現(xiàn)了廢水零排放。同時還處理工廠地表雨排積水400m3/d，回收了其中夾帶的Zn、Cd。實施例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出的上清水(PH=12)在第一段中和反應池中中和，終點PH-8，混合溶液經斜板沉降池、濃縮池進行液固分離，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池用石灰乳中和，控制PH=12，混合溶液經斜板沉降池、濃縮池液固分離，底流經壓濾產出Ca、Mg渣堆存，上清水(PH=12)送第一段中和反應池中和廢水。第一段中和的上清水(PH=8)—部分用稀硫酸調至PH=6，靜置24小時后，取上清水部分送過濾工序。膜過濾工序流程為砂濾一微濾一納濾一一級反滲透過濾一二級反滲透過濾。過濾中，產出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應池處理。"一級反滲透濃水"送噴灑工廠揚灰和火法冶煉水淬熔渣。"二級反滲透淡水"供鍋爐使用，剩余的"一級反滲透淡水"供冶煉生產用。實施例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出的除Mg后上清水(PH=13)在第一段中和反應池中中和，控制終點PH-7.58,混合溶液經斜板沉降池、濃縮池分離，底流經壓濾，產出濾渣含Zn33。/。、Cdl%。上清水大部分送第二段中和反應池用石灰乳中和，控制PH=13，混合溶液經斜板沉降池、濃縮池液固分離，底流經壓濾產出Ca、Mg渣堆存，上清水(PH=13)送第一段中和反應池中和廢水。第一段中和的一部分上清水(PH=7.5~8)經稀硫酸調節(jié)PH-5.56，靜置30小時后，將上清液送膜過濾工序過濾。膜過濾工序流程為砂濾一微濾一納濾—一級反滲透過濾一二級反滲透過濾。過濾中，產出"微濃水"、"納濃水"送二段中和反應池處理。"一級反滲透濃水"送鐵廠潤濕物料或噴灑揚灰，"二級反滲透淡水"供鍋爐使用，剩余的"一級反滲透淡水"供冶煉生產用。權利要求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，即，(1)在第一段中和反應池中，用第二段中和產出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應，控制終點pH＝7.5～8，沉淀底流，經壓濾后返回鋅浸出回收Zn、Cd，上清水一部分進入第二段中和反應，另一部分進入過濾工序；(2)在第二段中和反應池中，用第一段中和產出的部分上清水與石灰乳反應，控制終點pH＝12～13，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫堆存；(3)第一段中和產出的另一部分上清水用稀硫酸調至pH＝5.5～6.5，采用組合膜過濾，生成的各種濾水送到鉛鋅冶煉廠的各相應工序。2、按權利要求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池中攪拌下反應；U)第二段中和反應的控制終點pH=12~13，石灰乳采用第二段中和反應的底流壓濾液配制；(3)組合膜過濾的程序依次為砂濾、微濾、納濾、一級反滲透過濾和二級反滲透過濾。3、按權利要求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濾工序中(1)微濾膜采用中空纖維膜，產出的微濃水送二段中和反應池，而微淡水送納濾膜過濾；(2)納濾的納濃水直接開路送到第二段中和反應池沉淀Ca、Mg，納淡水送到一級反滲透過濾；(3)—級反滲透過濾濾除納淡水中的一價氯離子和殘留的二價離子，一級濃水用于火法冶煉水淬熔渣，一級淡水送到二級反滲透過濾，而多余部分供鉛鋅冶煉使用；(4)二級反滲透過濾濾除一級淡水中殘留的離子，二級淡水供鍋爐使用，二級濃水供鉛鋅冶煉使用。4、按權利要求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池和第二段中和反應池后設置了斜板沉降池。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，即，(1)在第一段中和反應池中，用第二段中和產出的沉Mg后的上清水與冶煉廢水反應，終點pH＝7.5～8，沉淀底流，壓濾后返回鋅浸出回收Zn、Cd，上清水部分進入第二段中和反應，另部分進入過濾工序；(2)在第二段中和反應池中，用一段中和產出的部分上清水與石灰乳反應，終點pH＝12～13，沉淀底流、壓濾，含Ca、Mg的濾渣送渣庫堆存；(3)第一段中和產出的另部分上清水用稀硫酸調至pH＝5.5～6.5，用組合膜過濾，生成的各種濾水送鉛鋅冶煉廠各相應工序。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C02F9/00GK101659487SQ20091009406公開日2010年3月3日申請日期2009年1月23日優(yōu)先權日2009年1月23日發(fā)明者盧伯福,孫洪貴,宋孝祥,舒毓璋,莫萬坤,虞美輝申請人:云南祥云飛龍有色金屬股份有限公司;廈門世達膜科技有限公司