摘要:以某有色公司为例,通过废水处理现状分析,经调研、工艺试验,提出了废水处理工艺技术改造方案,评价了技改效果,改造后经跟踪检测发现处理后水质完全达标。
1 背景
某科技公司是有色行业从事矿产资源综合利用开发技术的大型科研型央企,业务范围涵盖采矿、选矿、冶金、环境保护、矿产资源、分析测试及特种粉体材料等多领域。该公司围绕矿产资源开发利用相关的工程与技术服务、先进材料技术和产品以及金属采选冶和循环利用的三大核心主业设置了几十个单元实验室,实验室在小试和扩大试验过程中会产生多种类型的试验废水,为满足国家和北京市对企业污染物排放标准,公司配套建设了废水处理站,将废水处理达标后排入市政污水处理厂。
2 概况
该公司实验废水处理站已投用10余年,原设计采用“中和+混凝沉淀+砂滤+活性炭+除砷吸附”的处理工艺,处理量为2m3/h,8h/d,主要去除废水中的铅、砷、铜、锌等金属离子污染物。随着公司发展,尤其是冶金、有色金属分析检测方向业务的大幅增长,使得原废水处理站的设计性能已经不能满足现有处理要求。通过对废水处理站的现状进行调研和分析,目前废水处理存在的问题有以下三个方面:
①废水排放管理标准大幅提高。北京市地标中多项污染物指标的排放限值均大幅下调,且部分重金属指标监测点位从总排放口更改为车间或处理设施废水排放口。
②业务增长致使实验废水水质更加复杂,重金属浓度更高,现有处理工艺无法满足要求,出水水质中铅含量超标。
表1 各实验废水水质水量调研(排放量:m3/d)

③废水处理站部分设备设施老化,处理性能下降。这造成水质pH控制不准、自动排泥阀无法正常工作、压滤机脱水效果差且故障率高、部分水泵年久失修处理能力下降等诸多问题。
因此,面对上述废水处理站现状和面临的废水处理问题,亟需对废水处理站进行提标改造。
3 废水排放调研
该公司涉及废水排放的实验室有20多家,其科研业务方向不一,排放水质、水量等都不同,尤其是矿样检测业务使用大量的EDTA、邻菲罗啉和醋酸铵等有机试剂,对铅、铜等重金属有极强的络合性,推断是造成废水处理困难的主要原因。对实验室废水排放情况进行调研的情况见表1。
由表1可见,矿样检测业务产生的废水是废水主要来源,水量在3m3/d,远高于其他废水;其中含EDTA等试剂会和铅等重金属发生络合作用,生成稳定的络合物,而且部分重金属的浓度已远超当初设计排放上限20mg/L的要求。
表2 不同pH下铁盐、铝盐处理等方法处理原水的效果
单位:mg/L

表3 不同氧化剂及工艺条件下氧化破络处理低浓度重金属废水的效果

综上所述,对重金属废水处理达标排放造成重大影响的有机络合废水主要来源于矿样检测业务排放废水,这些包含有机和高浓度重金属的混合废水未经处理直接排放到污水调节池导致重金属的严重络合。现行处理工艺“中和+混凝沉淀+树脂吸附”可以做到镍、钴、铜、锌达标,但不能使铅达标,分析认为,铜、铅、镍、钴等重金属存在络合情况,尤以铅的络合最为严重,难以被中和沉淀和树脂吸附,是造成废水处理后出水中铅含量难以稳定达标的主要原因。