铅锌冶炼废水脱钙软化工程设计

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-1102

摘要/Abstract

摘要：

以云南某铅锌冶炼厂废水脱钙软化工程为例，分别从废水特点、工艺流程、设计参数及运行效果等方面阐述了CO₂+NaOH的脱钙软化工艺。高盐高硬度的铅锌冶炼废水经调节池均质均量后，加压输送至溶气罐，同时从顶部通入CO₂气体，形成溶气水并进入反应槽降压释放，同步投加NaOH溶液以维持反应pH，控制溶气压力为0.3~0.5 MPa、反应槽pH为10.5，实现废水的脱钙软化。软化废水经絮凝沉淀、过滤澄清及硫酸回调pH后，直接回用或深度处理后回用。加压溶气形成的CO₂饱和溶气水可提高溶气效率并节约CO₂用量，生成的碳酸钙渣返回原废水处理站用作中和剂，不产生固废。系统产水水质可达到设计要求，进水总硬度为993~1 062 mg/L时，出水总硬度为40~100 mg/L，去除率达到90%~96%。该工程投入使用以来运行稳定，扣减收益后运行费用为4.89元/m³，可为铅锌冶炼废水的脱钙软化提供一种有效方案，解决废水浓缩结垢问题。

关键词: 铅锌冶炼废水, 脱钙软化, 加压溶气

Abstract:

Taking a wastewater decalcification and softening project of a lead-zinc smelting plant in Yunnan as an example， the decalcification and softening process of CO₂+NaOH was described in terms of wastewater characteristics， process flow， design parameters and operation effect， respectively. The lead-zinc smelting wastewater with high salt and high hardness was homogenized in regulating tank， and then transported to the dissolving-air tank under pressure， while CO₂ gas was injected from the top to form dissolved water and released into reaction tank for release. NaOH solution was added synchronously to maintain the reaction pH. The dissolved gas pressure was controlled to be 0.3-0.5 MPa，pH of the reaction tank was 10.5 to realize the decalcification and softening of the wastewater. The softened wastewater was reused directly or deeply treated after flocculation and precipitation， filtration and clarification and pH adjustment by sulfuric acid. CO₂ saturated dissolved gas water formed by pressurized dissolved-CO₂ improved the efficiency of gas dissolution and save CO₂ dosage. The generated calcium carbonate slag was returned to original wastewater treatment station as neutralizer without generating solid waste. The water quality of the system met the design requirements. When the total hardness of influent water was 993-1 062 mg/L， the total hardness of effluent water was 40-100 mg/L， with a removal rate of 90%-96%. The project has been operating stably since it was put into operation. The operating cost was RMB 4.89/m³ after deducting the revenue， which could provide an effective solution for the decalcification and softening of lead and zinc smelting wastewater， and solve the problem of wastewater concentration and scaling.

Key words: lead-zinc smelting wastewater, decalcification & softening, pressurized dissolved air

中图分类号:

X703
TU992.3

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https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I8/170

图/表 5

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水源	水量/（m³·d^-1）	pH	Ca²⁺/（mg·L^-1）	总硬度/（mg·L^-1）	TDS/（mg·L^-1）	电导率/（μS·cm^-1）
废水处理站出水	400	11	700	1 750	16 709	26 735
循环水排污水	405	9	320	800	4 719	7 550
膜浓缩排水	235	8	8	20	8 311	13 298

水源	水量/（m³·d^-1）	pH	Ca²⁺/（mg·L^-1）	总硬度/（mg·L^-1）	TDS/（mg·L^-1）	电导率/（μS·cm^-1）
废水处理站出水	400	11	700	1 750	16 709	26 735
循环水排污水	405	9	320	800	4 719	7 550
膜浓缩排水	235	8	8	20	8 311	13 298

项目	参数
废水脱钙调节池	1座，半地下式砼结构，尺寸18 m×5.5 m×4.5 m（超高0.3 m），有效容积420 m³，HRT=8 h；设2台提升泵，Q=50 m³/h、H=20 m、P=11 kW，1用1备
溶气罐	喷淋填料罐1座，碳钢防腐，尺寸D 1 m×2.8 m，过流密度100 m³/（m²·h），HRT=2 min
CO₂装置	CO₂储罐1座，30 m³，汽化器500 m²，含稳压装置
脱钙反应/絮凝槽	3座，碳钢防腐，尺寸D 3 m×4 m，有效容积25 m³，HRT=30 min；3台搅拌机，功率7.5 kW，反应段转速52 r/min、絮凝转速23 r/min
浓密池	1座，碳钢防腐，尺寸D 9 m×4.65 m，表面负荷0.80 m³/（m²·h），HRT=5 h；配套耙泥机，转速0.1~0.4 r/min（可调），行程450 mm，扭矩输出4~20 mA电信号
过滤器	玻璃钢材质，2座，尺寸D 3.3 m×6 m，配套反冲洗排水阀，带悬浮填料（聚合改性发泡轻质填料），粒径1~2 mm
中间水池	1座，半地下式砼结构，带盖板，尺寸12 m×4 m×4.5 m，有效容积200 m³，HRT=4 h；2台提升泵，Q=50 m³/h、H=42 m、P=15 kW，1用1备

项目	参数
废水脱钙调节池	1座，半地下式砼结构，尺寸18 m×5.5 m×4.5 m（超高0.3 m），有效容积420 m³，HRT=8 h；设2台提升泵，Q=50 m³/h、H=20 m、P=11 kW，1用1备
溶气罐	喷淋填料罐1座，碳钢防腐，尺寸D 1 m×2.8 m，过流密度100 m³/（m²·h），HRT=2 min
CO₂装置	CO₂储罐1座，30 m³，汽化器500 m²，含稳压装置
脱钙反应/絮凝槽	3座，碳钢防腐，尺寸D 3 m×4 m，有效容积25 m³，HRT=30 min；3台搅拌机，功率7.5 kW，反应段转速52 r/min、絮凝转速23 r/min
浓密池	1座，碳钢防腐，尺寸D 9 m×4.65 m，表面负荷0.80 m³/（m²·h），HRT=5 h；配套耙泥机，转速0.1~0.4 r/min（可调），行程450 mm，扭矩输出4~20 mA电信号
过滤器	玻璃钢材质，2座，尺寸D 3.3 m×6 m，配套反冲洗排水阀，带悬浮填料（聚合改性发泡轻质填料），粒径1~2 mm
中间水池	1座，半地下式砼结构，带盖板，尺寸12 m×4 m×4.5 m，有效容积200 m³，HRT=4 h；2台提升泵，Q=50 m³/h、H=42 m、P=15 kW，1用1备

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