重金屬廢水回用減排在金屬表面處理劑工廠中應用的研究

王 婕

（漢高化學技術（上海）有限公司 上海 201507）

1 研究背景

重金屬廢水，由于其對自然環境危害大，國內外普遍十分重視此類廢水的處理，采取將有毒化為無毒、將有害轉化為無害，并且回收其中的貴重金屬，將廢水循環使用等措施，消除和減少重金屬的排放量。

本項目的重金屬廢水來自金屬表面處理劑裝置設備清洗排水、實驗室排水及酸霧洗滌塔排水。這些廢水中的第一類污染物主要有六價鉻、總鉻、總鎳、總鈷、總釩，需要分別單獨收集處理。

2 重金屬廢水回收處理工程設計

含第一類污染物重金屬廢水預處理方案為還原、中和沉淀：首先在廢水中加入還原劑硫酸亞鐵FeSO4，重金屬離子與Fe2+反應由高價還原為低價：

然后加入堿液調節廢水pH值8.5～9.5，廢水中重金屬離子形成難溶的氫氧化物沉淀：Mn++n OH-Fe(OH）n

最后加入絮凝劑PAM以加快氫氧化物沉降速度并使沉降更加徹底，經分離后廢水中第一類污染物絕大部分被除去，出水濃度達到排放標準要求。

采用沉淀法處理含金屬離子廢水，其出水濃度與進水濃度無關，只要控制廢水pH值在適當的范圍，可以使廢水中金屬離子殘存濃度到達很低范圍，滿足出水達標要求。該法在重金屬廢水處理中常用方法之一，運行效果穩定可靠。

項目含第一類污染物廢水經單獨預處理后與其他有機廢水混合后的混合廢水（包括經隔油處理后的含油廢水），混合廢水廠內預處理采用絮凝沉淀工藝進行適當處理，達到納管標準要求。

3 重金屬廢水回用減排措施

3.1 回用控制原則

在污水處理過程中，既要本著達標處理的原則，又要結合清潔生產做好源頭控制。采用技術創新配合管理措施，加強污染治理及總量控制，減少污染排放及對環境影響。

3.2 回用減排措施

3.2.1 重金屬清洗水回用

各班次生產前清洗反應釜和產品切換時浸泡反應釜用水，簡稱“洗釜水”和“泡釜水”。洗釜水：由于前處理產品的種類較多且需求量大，根據每天的生產需求，在不同類別的產品切換前必須清洗反應釜以保證產品潔凈度。以往操作是通常用80kg壓力的水管人工清洗罐壁。因為是頭道清洗，這類洗釜水的重金屬濃度達700mg/L～1000mg/L，每批清洗產生80kg～100kg洗釜水。泡釜水：由于一些產品含不易溶解物料，罐壁會有結塊。直接用清洗水難以沖洗干凈，因此需要靜置浸泡4h～8h使其溶解。因為是整釜浸泡，一次性會產生大量泡釜水約6t，濃度大約250mg/L。

首先以含鎳產品為例，用噸桶分別收集洗釜水和泡釜水，在下個批次前實驗回用，并請質檢部門測試產品參數。確認對產品質量無影響后，再次回用。經多次實驗認證，每批洗釜水可持續循環使用，泡釜水可循環使用7～8次。同樣實驗應用在其他重金屬工藝。在確定了循環使用可行性后，我們對每種重金屬廢水準備多個噸桶盛放，設立專門區域分類存放，建立臺賬記錄和回收標準流程。幾個月來，洗釜水回收率達100%，泡釜水回收率也到65%。各類重金屬污水在達標前提下排放量有明顯下降，同時減少新鮮用水量。

3.2.2 清洗設備改進

除了采用傳統工藝，工廠也在考慮技術改進來減少清洗反應釜的用水量，以減少重金屬廢水的排放。

以往使用的清洗工藝是用80kg左右的水管對釜內進行清洗。但是由于人工操作時存在距離和視線上的限制，需要反復清洗。經過技術人員的探索，工廠改用釜內200kg高壓清洗噴頭，這類噴頭設有多個噴水孔。優點在于高壓清洗全覆蓋，不但節約了用水量，減少了洗滌次數，而且工人的勞動強度也有效降低。

3.3 重金屬廢水回收減排經濟效益

重金屬廢水回收減排，優點在于減少了重金屬的產生排放，同時減少了新鮮用水量。考慮含釩廢水產生量非常少約每年10t左右，在此初步估算按照每月回用201t含鎳廢水和245t含鉻廢水，每月重金屬廢水約回用446t，全年回用超過5000t，這也意味著減少了5000t新鮮水使用。目前工廠廢水預處理后排至化工區內污水處理廠。按20元/m3收取處理費，全年減少污水處理費10萬元。同時，工業用水1.3元/m3，每年節省6000元。同時在社會效益和環保效益上，減少了重金屬排放超標的風險。

4 結語

4.1 我國水資源嚴重缺乏的國家，重金屬廢水回用減排作為循環經濟的模式，是解決重金屬污染減排的重要途徑之一。

4.2 重金屬廢水回用減排項目不僅在技術上可行，而且產生直接經濟效益和廣泛的社會效益、環境效益。

4.3 利用系統的技術手段和管理手段對重金屬廢水從產生來源，處理手段，排放標準，測試技術等全面的進行分析，積累數據，進行系統化的數據分析，是解決重金屬廢水減排的重要數據和理論基礎。

[1]趙寶江,李江,王麗萍.污水處理廠節能減排的實現途徑分析.實用技術,2010.

[2]張建國,羅凱.膜技術在處理重金屬廢水中的應用[J].礦業工程,2004(05）.

[3]劉有才,鐘宏,劉洪萍.重金屬廢水處理技術研究現狀與發展趨勢[J].廣東化工,2005(04）.