在有色金屬冶煉行業(yè)蓬勃發(fā)展的當下,鉛鋅選礦廢水處理成為制約行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。這類廢水具有高鈣、高pH、高有機物含量的特點,傳統(tǒng)處理工藝面臨結(jié)垢嚴重、成本高昂等難題?;诖耍?quot;液體CO?軟化/電化學氧化/超濾膜過濾"組合工藝應運而生,為鉛鋅選礦廢水處理提供了創(chuàng)新解決方案。
技術(shù)原理:多級協(xié)同的凈化體系
該工藝通過三級處理單元實現(xiàn)廢水深度凈化。首段采用液體CO?軟化技術(shù),利用CO?與廢水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀,同步實現(xiàn)降鈣、降pH和降低總?cè)芙夤腆w的目標。這一過程不僅避免了傳統(tǒng)石灰-碳酸鈉法帶來的高成本問題,還從源頭減少了結(jié)垢風險。實驗數(shù)據(jù)顯示,該技術(shù)可使廢水硬度降低85%以上,pH值從12-13降至8.5-9.5的適宜范圍。
第二段電化學氧化單元采用鍍釔、釕與鈀的鈦板陽極和不銹鋼陰極,在小間距、低電壓、高電流條件下運行。通過直接氧化和間接氧化協(xié)同作用,有效降解殘留的有機選礦藥劑,COD去除率可達85%以上。特別值得注意的是,該電化學系統(tǒng)在降解黃藥、黑藥等難降解有機物方面表現(xiàn)出色,解決了傳統(tǒng)工藝中有機物殘留影響選礦指標的問題。
末段采用浸沒式超濾膜過濾技術(shù),選用35m2大膜面積組件,運行水通量達29L/(m2·h)。通過錯流過濾和定期氣擦洗維護,有效截留細小碳酸鈣顆粒、懸浮物和有機物絮體,出水濁度低于1NTU,完全滿足回用標準。
工程實踐:穩(wěn)定運行的示范項目
在某2000噸/日鉛鋅選礦廠的改造項目中,該工藝展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。系統(tǒng)采用模塊化設計,充分利用原有鍋爐房改造為處理車間,總投資1889萬元。運行數(shù)據(jù)顯示,在進水COD300-500mg/L、鈣離子濃度800-1200mg/L的條件下,出水COD穩(wěn)定在40-60mg/L,鈣離子降至50mg/L以下。系統(tǒng)抗沖擊負荷能力強,可耐受30%的流量波動,連續(xù)運行時間超過8000小時無故障。
經(jīng)濟性分析表明,雖然改造投資較高,但運行成本較傳統(tǒng)工藝降低40%。噸水電耗約0.55元,膜更換周期達3年,顯著降低了長期運營成本。更關鍵的是,處理后的水質(zhì)完全滿足選礦回用標準,實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用,年節(jié)水效益達數(shù)百萬元。
技術(shù)優(yōu)勢與發(fā)展前景
相比傳統(tǒng)工藝,該技術(shù)具有三大顯著優(yōu)勢:一是從根本上解決了管道結(jié)垢問題,延長設備使用壽命;二是實現(xiàn)了有機物和重金屬的協(xié)同去除;三是通過資源化利用降低了運行成本。未來發(fā)展方向包括:開發(fā)更高效的電催化電極材料、優(yōu)化膜污染控制技術(shù)、探索廢水中有價金屬的回收等。
這項創(chuàng)新工藝為鉛鋅選礦行業(yè)提供了經(jīng)濟可行的廢水處理方案,其模塊化設計便于推廣應用。隨著環(huán)保要求日益嚴格,該技術(shù)有望在有色金屬冶煉領域發(fā)揮更大作用,推動行業(yè)向綠色化、循環(huán)化方向發(fā)展。