贵溪冶炼厂节水减排与废水处理实践

Ｔｏｔａｌ　ｌ３３　铜　业　丁　ｌ程　总第１３３期　Ｎｏ．３　２０１５　Ｃ０ＰＰＥＲ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　２０１５年第３期　蠢　摘厂　摊　庶水矬孽鬟纛　贺　武　３３５４２４）　（江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪要：介绍贵溪冶炼厂实施节水减排与废水综合治理工程的改造实践，主要包括冷却水循环利用，场面　水及初期雨水收集和处理，生活废水收集和处理，工业废水分级、分类处理和废水应急处理。改造后提升了工　业水利用率，实现了水资源的循环利用；提升了废水处理能力和处理效率，减少了污染物的排放；提升了废水　应急处理能力，避免了废水污染事故的发生。　关键词：废水；节水减排；循环水率；综合治理；应急处理　中图分类号：Ｘ７５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—３８４２（２０１５）０３—００３２—０４　Ｗａｔｅｒ　Ｓａｖｉｎｇ，Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ａｔ　Ｇｕｉｘｉ　Ｓｍｅｌｔｅｒ　ＨＥ　ＷＵ　（Ｇｕｉｘｉ　Ｓｍｅｌｔｅｒ，Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｕｉｘｉ　３３５４２４，Ｊｉａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅａｒｍｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｓａｖｉｎｇ，ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｔ　Ｇｕｉｘｉ　Ｓｍｅｌｔｅｒ，ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｗａｔｅｒ　ｓｃｅｎｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｒａｉｎｗａｔｅｒ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓａｎｉｔａｒｙ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｇｒａｄｉｎｇ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗａｔｅｒ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ，ｗｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｒｅｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ　ｏｆ　ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ，ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ，ａｎｄ　ａｖｏｉｄｅｄ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ；ｗａｔｅｒ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ｒａｔｅ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ　ｗａｔｅｒ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　１　引言　贵溪冶炼厂是国家“六・五”期间２２个成套　引进项目之一，是我国第一座采用当今世界最先进　的清洁生产技术——闪速炼铜技术的工厂。截至目　前已经形成１００万ｔ铜的综合生产能力。贵溪冶炼　厂在发展生产的同时，非常重视环境保护工作，坚　２改造前贵溪冶炼厂废水分析　２０１０年，贵溪冶炼厂生产总用水是１　１２７０９３ｍ　，　其中新水量１６９８７８ｍ　／ｄ，循环水用量９５７２１５ｍ　／ｄ，　外排水量１４０７８６ｍ　／ｄ，工业水循环率为８４．９３％，　吨铜废水排放量为５７吨水／吨铜¨　。贵溪冶炼厂　外排废水包括工业废水、生活废水和初期雨水三部　持清洁生产，以“节能、降耗、减污、增效”为目标，　走可持续发展之路，坚持高标准、高起点的污染防　治，围绕资源的循环利用，解决污染问题。据统计，　分，其中工业废水主要有工业冷却水、设备冷却水、　处理后工艺废水等。部分车间建有工业冷却水循环　设施，新材料车间和一车间建有废水预处理设施，　建厂以来工厂用于环境保护的投资已达１３亿多元。　硫酸车间建有废水处理设施处理全厂工艺废水。　２．１工业水循环利用和废水排放量　但随着新的环保法律、法规和标准的出台，贵溪冶　炼厂现有的废水排放情况已不能满足新的要求。为　此贵溪冶炼厂废水进行了整体规划，实施了节水减　贵溪冶炼厂工业水循环率不能满足环境保护部　２０１０年出台的《清洁生产铜冶炼业》要求的工业　用水重复利用率≥９５％指标　。吨铜排水量不能　排与废水处理项目，取得较好的治理效果。　收稿日期：２０１４—１０—１３　作者简介：贺武（１９８１一），男，湖南益阳人，主要从事环境管理和监测工作。Ｅ—ｍａｉｌ：５３８９６４５６＠ｑｑ．ｔｏｍ　３２　贺武：贵溪冶炼厂节水减排与废水处理实践　满足环境保护部２０１０年出台的《铜、镍、钻工业　２０１５年第３期　设施，并对现有闪速炉循环水、电解区域循环水等　污染物排放标准》要求的吨铜排水量低于ｌ０吨水／　２个循环水系统进行改扩建，渣选车间增设１个回　吨铜指标　。　２．２废水处理工艺　贵溪冶炼厂全厂的工业废水集中在硫酸车间处　理，采用石膏中和法，处理能力为３８００ｍ　／ｄ，由于　冶炼生产原料来源复杂，通过冶炼后进人硫酸系统　的杂质较多，且成分复杂，致使处理后的废水中部　分重金属元素难以达标排放。加之各车间的地面冲　洗水及场面、道路的初期雨水收集后需送入硫酸车　间污水处理工序进行处理，目前的处理能力已显不　足。一车间仅建设了废酸预处理设施，经预处理后　的污水仍需送人硫酸车间再处理，并且该污水成分　较为复杂，尤其是大量氯离子严重影响硫酸车间废　水处理指标。　２．３外排废水污染物　贵溪冶炼厂的废水由地面冲洗水及厂区初期雨　水、工艺污水两部分组成。地面冲洗水及初期雨　水，目前厂区界内除少数车间收集外，大多数均直　接进入厂区排水管网并经串山垄水库外排，排放量　４０００～５０００ｍ　／ｄ。排水中含有重金属离子，直接外　排不符合环境保护要求。　２．４废水应急处理　贵溪冶炼厂废水通过串山垄水库沉淀后直接外　排至信江，发生故障或生产、设备事故时，废水应　急处理能力不足，事故废水直接外排导致环境污染　事故。　３改造方案　改造方案分为节水减排与废水综合治理两部　分。节水减排包括对现有水复用率低的车间增设循　环水系统，改造原有循环水系统，增加全厂给水计　量系统；废水综合治理包括对被烟尘污染较重场地　的初期雨水增设收集系统，单独设置一车间污水处　理设施，对硫酸污水处理进行改扩建，对串山垄水　库进行改造并在此新建应急废水处理设施。　３．１节水减排　根据设备对水质、水温及用水点的位置要求，　分别对原有循环水设施改造，并新建部分循环水设　施。一系统厂区新增备料车间循环水设施、综合循　环水设施、园盘浇铸机循环水设施、新材料循环水　用水设施，二系统直流供水方式改造。各改造项目　见表ｌ。　表１循环水设施改造　２　倾动炉车间循环系统　堡　炉圆盘水槽冷却水　９６０　增设反射炉渣冷却水循环系统　２５　３．２废水综合治理　３．２．１废水收集系统改造　根据《鹰潭市环境质量概况》，贵溪地区雨水　ｐＨ值为４．２，酸雨频率大于９０％＿４　２ｏ酸雨导致厂　区内露天堆放的物料及部分作业区域残留的物料中　重金属溶解或进入排水系统，严重影响排水指标。　部分直接冷却循环排污水重金属浓度较高。根据对　各区域初期雨水和循环排污水的监测，确定了熔炼　车间、新材料车间、杂铜堆场、新产业公司部分区　域增设初期雨水收集系统，对熔炼车间、倾动炉车　间圆盘浇铸直接冷却循环排污水设置输送系统，将　含重金属浓度较高的废水输送至硫酸废水处理站处　理达标后外排。具体改造项目如下：　（１）增设一系统闪速炉、转炉区域废水收集设施；　（２）增设一系统转炉渣堆场废水收集设施；　（３）增设一系统转炉包壳堆场冷却水收集设施；　（４）增设一系统闪速炉包壳堆场冷却水收集设施；　（５）增设二系统闪速炉区域废水收集设施；　（６）增设二系统转炉区域废水收集设施；　（７）增设二系统残极堆场废水收集设施；　３３　Ｔ０ｔａｌ　１３３　铜　业　工　程　总第１３３期　（８）增设新材料生产区域场面废水收集设施；　（９）增设渣选矿事故水改造；　（１０）增设铜物料检测、计量、运输场面水收　集设施；　淀为一体的高效集成ＴＮ—ＣＭＦ技术。工程项目由　上海富大同诺环境科技有限公司负责，利用零价纳　米铁比表面积大、反应活性强，对重金属离子、砷　去除效率高；在反应中充分发挥催化还原、吸附絮　凝、共沉淀等多种功能，使多种污染物均能得到较　好的去除。处理工艺流程见图２。　（１　１）增设新产业编织袋洗涤工序废水输送系统；　（１２）增设新产业回收站区域废水收集、输送　系统；　（１３）增设新材料铅炉收尘区域废水收集设施；　（１４）完善一、二系统备料车间地面冲洗水设　施及深井水输送管线；　（１５）完善新产业编织袋洗涤工序堆场设施及　清洗水循环使用设施，增设废水输送管线；　（１６）完善二系统精矿库地面冲洗水设施和输　送管线；　（１７）增设阳极炉、倾动炉、反射炉园盘浇铸　机循环水系统排污水输送管线。　３．２．２废水处理系统改造　根据对现有废水处理系统的调研发现，硫酸车　间使用的中和废水处理工艺对部分重金属处理效果　不佳，一车间废水经预处理后成分复杂，对硫酸车　间废水处理影响较大。对废水处理系统的改造主要　为更换硫酸车间废水处理工艺，将一车间复杂多金　属废水单独处理。同时考虑到厂区生活用水量较大，　实施节水减排后外排水量减少，含高ＣＯＤ、氨氮　生活废水将影响外排水指标，在厂区一、二系统分　别设计１座生活废水处理设施。　（１）硫酸车间废水处理系统改造。硫酸车间废　水处理采用电化学处理工艺。工程项目由长沙华时　捷环保科技有限公司负责，用电能代替昂贵的化学　试剂，能够同时去除水中的重金属、悬浮固体、乳　化有机物和其它多种污染物　ｊ。处理工艺流程如　图１。　图１电化学处理工艺　（２）一车间新增１套污水处理设施。一车间复　杂多金属废水处理采用催化还原、吸附絮凝、共沉　３４　外运　图２复杂多金属废水处理工艺流程图　（３）生活污水处理。厂区生活污水处理系统共　２套，一系统设计污水处理总量为４００ｔ／ｄ，二系统　设计污水处理总量为２００ｔ／ｄ。主要处理厂区澡堂、　食堂废水，通过隔油、除杂、消毒处理，使其达到　国家一级Ａ类排放标准，满足回用要求。处理工　艺流程见图３。　废水　剂　图３生活废水处理工艺　３．２＿３应急废水收集及处理改造　根据《化工建设项目环境保护设计规范　（ＧＢ５０４８３—２００９）》一６．６事故应急措施要求，化工　建设项目应设计事故水池　３ｏ为确保厂区出现事　故时，外泄的废液不对外排水造成影响，项目确定　建造事故应急池和应急废水处理站设施。　（１）事故应急池。事故应急池的建设主要是利　用串山垄水库的一部分库容改造成污水应急池。在　贺武：贵溪冶炼厂节水减排与废水处理实践　串山垄水库东西拟各设置２个污水应急池。在ｌ＃　水库及２＃水库的位置上设置容积为５００００　ｍ　ｌ＃污　水应急池用于收集１＃排口及新材料排口排出的超　５．１节水减排　２０１５年第３期　５遗留问题　标废水，在３＃水库西北角设置容积为６００００ｍ　２＃　从实际运行效果来看，循环水设施因缺乏有效　污水应急池，用于收集铜材公司、西区排口及反射　炉排口排出的超标废水。在各应急池人口处设置　ｐＨ、铜、砷在线监测仪，对外排废水进行在线监测，　达标生产废水外排，超标生产废水切换至污水应急　池内，再送至串山垄废水应急处理站处理。　（２）应急废水处理站。应急废水处理站主要　是处理进入ｌ＃、２＃应急池的超标废水，设计处理　规模为１５０００ｍ　／ｄ，处理工艺流程如下：事故应急　池废水一ｐＨ调整池　重金属捕聚剂（ＤＴＣＲ）反　应槽一凝聚剂反应池一斜管沉淀池一砂滤池一达　标排放。　４实施效果评价　４．１节水减排效果　（１）工业用水循环水率提升１１．５％，达到９６％　以上，达到了《清洁生产铜冶炼业》工业用水重　复利用率≥９５％的要求；　（２）工业废水外排量降低７９％，减少至约３　万ｍ　／ｄ。　４．２废水综合治理效果　（１）外排废水各项污染物指标均达到《铜、镍、　钻工业污染物排放标准》的要求；　（２）各项污染物减排效果明显，其中铜冶炼　行业主要污染物铜、砷外排量减少６０％以上，《国　家十二五减排规划》主要污染物氨氮减少外排量　４０％以上；　（３）应急事故池和应急废水处理站的建设杜绝　了生产事故导致环境污染事故发生。　的管理和控制手段，循环水处理工艺较为落后，导　致循环水系统排污水量大于设计值。外排废水量未　达到《铜、镍、钻工业污染物排放标准》的要求。　可以考虑采用国内较为先进的处理工艺如臭氧处　理。增加循环水浓缩倍数，减少排污量。　５．２废水回用　贵溪冶炼厂部分用水点对水质要求不高，如阳　极炉、倾动炉浇铸冷却水、渣缓冷水等。可以考虑　将硫酸车间收集的废水、串山垄水库应急池收集的　废水经过预处理回用，一方面可以进一步减少废水　外排量，另一方面可以减少废水处理量，减少废水　处理费用。　６结语　有色金属冶炼行业产生的废水水量大、种类多、　水质复杂多变，治理难度较大。贵溪冶炼厂采用的节　水减排与废水综合治理结合，较好地解决了重金属废　水污染的问题，可以作为同行业废水整治的参考　参考文献：　［１］姚素平，何小英，马天禧，等．江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂　节水减排及废水综合治理改造工程可行性研究报告［Ｒ］．贵溪：贵溪　冶炼厂，２０１１：３．　［２］ＨＪ５５８—２０１０，清洁生产标准铜冶炼行业【ｓ］．　［３］ＧＢ２５４６７—２０１０，铜、镍、钴工业污染物排放标准【ｓ］．　［４］鹰潭市环境保护监测站．２０１１年鹰潭市环境质量概况［Ｒ】．鹰潭：鹰　潭市环境保护监测站，２０１　１：３．　［５］长沙华时捷环保科技发展有限公司．江铜集团贵溪冶炼厂综合（重　金属）废水电化学法深度处理工程【Ｒ】．贵溪：贵溪冶炼厂，２００９：６．　［６］ＧＢ５￣８３—２００９，化工建设项目环境保护设计规范【ｓ］．　３５