鉛冶煉行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)之一，也是我國高耗能、高污染的行業(yè)之一。國內(nèi)外關(guān)于鉛冶煉行業(yè)廢水處理技術(shù)早已開展大量的研究，而對廢水處理技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的研究較少，尤其對廢水處理設(shè)施的建設(shè)、運(yùn)行成本統(tǒng)計(jì)更是一項(xiàng)繁雜的工作。本文根據(jù)國內(nèi)鉛冶煉企業(yè)常用廢水處理技術(shù)與處理現(xiàn)狀，分別選取云南、河南、廣東、湖南目前國內(nèi)常用的鉛冶煉廢水處理技術(shù)有石灰中和法、高濃度泥漿法、硫化法、鐵氧體法、膜分離法、生物吸附法和生物制劑法。各處理技術(shù)特征、適用條件及存在問題見表1。
2、不同處理技術(shù)的建設(shè)投資與運(yùn)行成本
2.1 污酸處理技術(shù)
2.1.1 硫化+石灰中和技術(shù)
云南某鉛冶煉廠采用國際先進(jìn)的Ausmelt技術(shù)，生產(chǎn)規(guī)模為電解鉛10萬t/年。制酸車間產(chǎn)生的污酸采用“硫化+石灰中和”技術(shù)處理，該技術(shù)為一段除砷和二段除酸的兩段處理工藝。一段除砷采用硫化法，凈化工段污酸先加入Na2S試劑去除污酸中大部分的砷。二段除酸是先將一段處理后液用石灰乳(或石灰石)中和，將污酸pH值中和至2，再進(jìn)入酸性廢水處理廠進(jìn)行深度處理。該廠污酸處理設(shè)施建設(shè)成本為12270元/(t•d)，運(yùn)行成本為36.8元/t。
2.1.2 石灰中和+硫化沉淀+生物制劑組合技術(shù)
廣東某鉛鋅冶煉廠是我國南方重要的鉛鋅冶煉生產(chǎn)和產(chǎn)品出口基地，該廠采用密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅專利技術(shù)(簡稱ISP工藝)，生產(chǎn)規(guī)模為電解鉛30萬t/年。制酸車間產(chǎn)生的污酸采用“石灰中和+硫化沉淀+生物制劑”組合技術(shù)處理，該技術(shù)可有效降低污酸中的鈣離子濃度，實(shí)現(xiàn)污酸處理后回用。
該廠污酸處理設(shè)施建設(shè)成本為9800元/(t•d)，運(yùn)行成本為25.4元/t。
2.1.3 石灰石中和法
云南某鉛冶煉廠采用艾薩法頂吹沉沒氧化熔煉工藝，與富鉛渣鼓風(fēng)爐還原工藝技術(shù)相結(jié)合，形成了ISA粗鉛冶煉新工藝，生產(chǎn)規(guī)模為粗鉛8萬t/年。污酸處理采用“石灰石中和法”，建設(shè)成本為8500元/(t•d)，運(yùn)行成本為21.5元/t。
2.2 酸性廢水處理技術(shù)
2.2.1 石灰中和+鐵鹽+硅藻吸附技術(shù)
云南某鉛冶煉廠產(chǎn)生的污酸經(jīng)處理后，排入酸性廢水處理站。酸性廢水采用石灰乳加鐵鹽中和去除廢水中重金屬等有害物質(zhì)，處理后的廢水全部回用不外排。該廠酸性廢水處理設(shè)施建設(shè)成本為5800元/(t•d)，運(yùn)行成本為5.3元/t。
2.2.2 生物制劑+中和沉淀技術(shù)
湖南某鉛鋅冶煉廠采用燒結(jié)焙燒—鼓風(fēng)爐熔煉—電解精煉工藝煉鉛，生產(chǎn)規(guī)模為電解鉛10萬t/年。該廠采用“生物制劑+中和沉淀”組合工藝處理酸性廢水，通過對活性污泥進(jìn)行調(diào)整改性，獲得一系列能夠凈化重金屬離子的功能菌群，組成混合的微生物體系，即生物絡(luò)合劑。生物絡(luò)合劑加入3000m3的混合反應(yīng)池，通過微生態(tài)系統(tǒng)中多種群微生物的協(xié)同作用及污泥本身的吸附功能來凈化低濃度重金屬廢水。處理后的凈化水水質(zhì)可達(dá)到工業(yè)用水要求，全部回用。該廠酸性廢水處理設(shè)施建設(shè)成本為5000元/(t•d)，運(yùn)行成本為3.7元/t。
2.2.3 化學(xué)除硬+生物制劑+膜分離技術(shù)
河南某鉛冶煉廠是國內(nèi)較大的電解鉛企業(yè)，生產(chǎn)工藝采用“富氧底吹熔煉—熔融高鉛渣直接還原法”煉鉛，規(guī)模為電解鉛40萬t/年。產(chǎn)生的酸性廢水先經(jīng)化學(xué)除硬、生物制劑進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)入膜分離系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。該廠酸性廢水處理設(shè)施建設(shè)成本為5500元/(t•d)，運(yùn)行成本為5.7元/t。
2.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
國內(nèi)典型鉛冶煉企業(yè)廢水處理設(shè)施成本見表2。
由表2可知，幾家典型鉛冶煉企業(yè)污酸處理設(shè)施建設(shè)成本約為8500～12270元/(t•d)，運(yùn)行成本約為21.5～36.8元/t，酸性廢水處理設(shè)施建設(shè)成本約為5000～5800元/(t•d)，運(yùn)行成本約為3.7～5.7元/t，鉛冶煉企業(yè)污酸處理成本遠(yuǎn)大于酸性廢水，其建設(shè)成本約為酸性廢水處理的1.5～2倍，運(yùn)行成本約為酸性廢水處理的4～6倍，原因主要與污酸濃度和污染物含量較高有關(guān)。
鉛冶煉行業(yè)污酸處理的主要目的是去除大部分酸、砷、氟離子等，由于污酸濃度、污染物含量高，因此對處理設(shè)施、設(shè)備防腐等級、壓力等級的要求也隨之提高，直接導(dǎo)致其建設(shè)成本高。同時(shí)，由于污酸濃度、污染物含量高，處理工藝化學(xué)加藥量大，設(shè)備使用周期短、配件更換頻繁等，也會(huì)導(dǎo)致污酸處理工藝的運(yùn)行成本增加。由于前期污酸處理階段已經(jīng)除掉大部分的酸、重金屬等，因此酸性廢水對處理設(shè)施、設(shè)備的要求會(huì)低于污酸處理工藝，處理設(shè)施和運(yùn)行費(fèi)用也相對較低。
3、結(jié)論
鉛冶煉行業(yè)廢水處理過程中污酸處理成本遠(yuǎn)大于酸性廢水，其建設(shè)成本約為酸性廢水處理的1.5～2倍，運(yùn)行成本約為酸性廢水處理的4～6倍。原因主要為污酸濃度和污染物含量較高，對處理設(shè)施、設(shè)備防腐等級、壓力等級的要求也有所提高，與處理酸性廢水相比，處理污酸的成本會(huì)增加。( >
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