一種鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理系統及其處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶煉煙氣制酸生產過程中廢水處理技術。
【背景技術】
[0002]現在鉛、鋅冶煉過程中會產生大量的煙氣，包含有大量的二氧化硫以及一些有害金屬和非金屬成分，從環保和綜合利用的角度出發，絕大多數鉛鋅冶煉廠都建有煙氣制酸系統，但是在此過程中會產生大量的煙氣制酸廢水。這些廢水含有大量的硫酸、硫酸鹽、大量重金屬和非金屬離子，具有酸性強、成分復雜、懸浮物濃度高、排放量大等特點，如果直接外排不但會造成環境污染，而且會浪費資源，增加生產成本。
[0003]針對制酸的廢水處理技術較多，傳統的處理方法采用石灰中和+鐵鹽法處理，基本上強調的是處理有害雜質后如何保證外排水重金屬達標而未涉及生產廢水回收利用技術，且還存在產生大量的廢渣等問題，而且廢渣中含有重金屬等有害物質，堆存或填埋都會產生二次污染。目前鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理技術逐漸開始采用膜處理技術，常用模式為“超濾+納濾”和砂濾+微濾+納濾+反滲透”，進而保證出水達到回用標準，實現廠區污水的零排放。但是上述兩種模式雖然最終實現了污水的回用，但是這兩種方法有時需要加入大量的石灰乳調pH，加入聚丙烯酰胺(PAM)絮凝劑，其操作方法處理成本偏高，處理工序復雜，藥品投加量大，處理費用高等缺點。
[0004]近幾年國內專利數據庫公開了一些有關鉛鋅冶煉廢水處理的專利技術:
例如:專利文獻【申請號】CN200910115000.5，公開(公告)號【CN101492214A】，該專利文獻公開了“鉛鋅冶煉廢水膜分離工藝”。該方法將鉛鋅冶煉工業廢水經過重金屬沉淀工藝處理達排放標準后，經多介質過濾器、超濾等工藝預處理，最后進入納濾工藝脫鹽處理，其中產水回用，濃縮液經強化混凝處理達標外排。該方法工藝步驟包括:鉛鋅冶煉工業廢水經過重金屬沉淀工藝處理達排放標準后。經過冷卻設施調節廢水至膜工藝工作溫度25°C?35°C，冷卻后的廢水由泵提升并經pH自動調節系統調節pH至6.5?7.5，之后進入多介質過濾器去除水中的懸浮物，降低水的濁度小于1.0NTU ;多介質過濾器出水直接進入超濾裝置，去除水中懸浮物、膠體、病毒，水質達到納濾進水要求SDK3.0，濁度〈0.10，之后由泵提升經保安過濾器再進入納濾裝置進行分離，即脫鹽處理；納濾膜工藝產水率為75?80%，平均截留率在92%?95%，產水水質優于工業循環水水質標準，可回用于工業循環水系統或者水質要求高的用水點，膜分離工藝產生20%?25%的濃縮液經過強化混凝技術處理后達標外排，即通過堿調節濃縮液pH至10.5?11.5，并加入聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺，聚合硫酸鐵投加量為300?500mg/L、聚丙烯酰胺投加量在10?20 mg/L，經過強化混凝反應后沉淀分離，上清液經酸調節PH后達標外排。但是該方法處理的主要是經重金屬沉淀工藝處理后的水，沒有避免沉淀過程中投加的大量的氧化鈣等物質等問題。
[0005]專利文獻云南祥云飛龍有色金屬股份公司申請的【申請號】CN200910094062.2，公開(公告)號【CN101659487A】，該專利文獻公開了 “鉛鋅冶煉廠廢水零排放方法”。該方法將鉛鋅冶煉廢水采用兩段中和反應，即，(I)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與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，組合膜過濾的程序依次為砂濾、微濾、納濾、一級反滲透和二級反滲透過濾，生成的各種濾水送鉛鋅冶煉廠各相應工序。但是該方法處理流程長，增加了環保投資和后續的維護費用。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種無需添加聚丙烯酰胺(PAM)、無需沉淀池的、工藝流程簡單且能實現廢水回用、的鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理系統及其處理方法。
[0007]為了達到上述目的，本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理系統，包括廢水池、調節池、反應池、一號加壓泵、DF管式微濾膜裝置、二號加壓泵、RO反滲透膜裝置、加藥裝置，所述的調節池的頂部設置有煙氣制酸廢水通道口和藥品通道口，煙氣制酸廢水通道口與廢水池連接，藥品通道口與加藥裝置連接；所述的調節池的底部通道口與反應池的入口連接，反應池的頂部還安裝有聚合氯化鋁裝置，反應池的出口與一號加壓泵的進水管道連接，一號加壓泵的出水管道與DF管式微濾膜裝置的入口連接，DF管式微濾膜裝置的出口與二號加壓泵的進水管道連接，二號加壓泵的出水管道與RO反滲透膜裝置的入口連接。
[0008]所述的DF管式微濾膜裝置的膜孔徑為0.05 μπι，通過這么小孔徑的DF管式微濾膜的過濾、篩分作用，使得煙氣制酸廢水在不投加混凝劑PAM的條件下，出水滿足RO反滲透膜進水要求；所述的RO反滲透膜裝置的膜孔徑為0.0001 μ m，使用0.0001 μ m孔徑的RO反滲透膜對煙氣制酸廢水處理后，使得出水即可達到回用標準，實現鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的零排放。該廢水處理系統不僅可以用于鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理，亦可以用于其他重金屬廢水的處理。
[0009]本發明還公開了一種鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理系統的處理方法，其處理方法包括以下步驟:
A、將廢水池中的煙氣制酸廢水流入調節池中，并通過加藥裝置加入堿性物質，調節煙氣制酸廢水的PH值，煙氣制酸廢水在調節池中的停留時間為4?6個小時。
[0010]B、將PH值調節好的煙氣制酸廢水流入反應池中，并通過聚合氯化鋁裝置加入聚合氯化鋁，絮凝污染物，使廢水中呈溶解狀態的污染物轉化為不溶狀態，煙氣制酸廢水在反應池中的反應時間為25?35分鐘。
[0011]C、一號加壓泵將步驟B得到的煙氣制酸廢水抽取至DF管式微濾膜裝置中過濾、分離沉淀物，得到濾渣和含有雜質的廢水。
[0012]D、二號加壓泵將步驟C得到的含有雜質的廢水抽取至RO反滲透膜裝置中凈化、去除雜質，得到回收水。
[0013]進一步地說明，所述的步驟A中煙氣制酸廢水的PH值調至8.0?10.0，使煙氣制酸廢水滿足后續處理工序的要求。
[0014]更進一步地說明，煙氣制酸廢水在反應池中的反應時間為30分鐘，在這段時間里，煙氣制酸廢水的污染物與投加的聚合氯化鋁(PAC )絮凝成大顆粒的絮凝物，廢水中呈溶解狀態的污染物轉化為不溶狀態，使得煙氣制酸廢水能夠通過過濾、分離去除污染物的目的。
[0015]本發明鉛、鋅冶煉煙氣制酸廢水的處理系統及其處理方法具有以下有益效果:
(O藥品使用量少、廢水處理費用低。采用DF管式微濾膜裝置，膜孔徑為0.05 μπι，可以很好的實現微小絮體的分離，因此在廢水處理過程中只需投加聚合氯化鋁(PAC)，不需投加聚丙烯酰胺(ΡΑΜ)，不僅減少了廢水處理過程中藥品的使用量，而且保證了后續反滲透處理的進水水質，降低了廢水處理費用。