钼冶炼厂生活污水和工业废水零排放实践

范小祥，符向东，杨军方，陈育川

（1.伊川湄格气体有限公司，河南洛阳 471300；2.洛阳钼业集团金属材料有限公司，河南洛阳 471000）

某钼冶炼厂废水排放量为生活污水80～120 t/d，工业废水50～100 t/d。其中生活污水主要来自员工宿舍楼、办公楼、餐厅的污水排放，工业废水主要来自钼冶炼烟气制酸净化工序产生的废水。尽管目前排放废水符合环保要求的GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级标准，但随着企业发展和员工的增加，生活污水排放量不断增加，COD和氨氮年排放总量也在逐年增加，同时生产废水原水中含有亚硫酸根离子导致化学需氧量（COD）最高达到1 000 g/L，影响总排口COD排放指标。自2016年新投建高铼酸铵回收系统后，废水中又引入了氨氮和氯离子，导致COD和氨氮指标节节攀升。该钼冶炼厂对环保问题高度重视，于2018年拨付专项环保资金进行技术创新，对生活污水、工业废水处理系统进行改造，取得了较好的效果，实现了生活污水和工业废水零排放。

1 生活污水处理系统的改造

1.1 改造前生活污水处理系统工艺流程

改造前生活污水处理系统工艺流程见图1。

图1 改造前生活污水处理系统工艺流程

来自生活区的生活污水被收集送至污水地下池，通过池壁上部的过滤网溢流至地下槽。地下槽中的提升泵将污水提升至一级和二级生化曝气池，池内的活性淤泥对污水进行生化处理，然后送至消毒池用二氧化氯消毒。生活污水经过处理，COD＜100 mg/L，氨氮（ρ）小于25 mg/L，满足市环保局COD＜380 mg/L、氨氮（ρ）小于35 mg/L的排放要求。

1.2 生活污水零排放新工艺

改造后生活污水处理系统工艺流程见图2。

图2 改造后生活污水处理系统工艺流程

生活污水送至化粪池，大颗粒的杂物在化粪池中沉降下来，然后污水进入调节池进行水质水量的调节，再经提升泵送入地埋式一体化装置进行生化处理。生化处理后的清水经提升泵送至多介质过滤器进行过滤，过滤后清水自流进入回用水池，经w(NaClO)8%次氯酸钠溶液消毒后送至达标水池。改造后的生活污水出水COD在50 mg/L以下，氨氮质量浓度在35 mg/L以下，可全部回用于厂区作为绿化喷灌草坪、道路清扫洒水等用水。

地埋式一体化装置是一种厌氧好氧（AO）脱氮工艺的生化处理系统，该装置由缺氧区、好氧区、二沉区、清水区等四大部分组成，其生化处理工艺流程见图3。

在该装置中，污水与二沉区的回流污泥一起进入缺氧区，在缺氧区内通过缺氧微生物的新陈代谢作用将污水中的有机污染物分解，并由反硝化菌的新陈代谢作用将污水中氨氮、NO3

图3 地埋式一体化装置生化处理工艺流程

-和NO2-反应生成N2而脱氮。经过脱氮的污水进入好氧区，通过好氧微生物、硝化菌等微生物的新陈代谢作用将CODcr、BOD5等有机污染物彻底降解、并将氨氮氧化为NO3-或NO2-作为反硝化脱氮反应的电子受体。经过好氧区的污水再进入二沉区，在二沉区内泥水经过固液分离，上清液自流进入清水区，沉淀下来的污泥一部分回流到缺氧区再次利用，一部分进入化粪池定期抽吸外运。

2 工业废水处理系统的改造

2.1 改造前工业废水处理系统工艺流程

改造前工业废水处理系统工艺流程见图4。

图4 改造前工业废水处理系统工艺流程

钼铁冶炼及制酸系统工业废水，由废水泵送入一段和二段中和处理槽（每段都是1用1备2个槽），加入w[Ca(OH)2]10%～15%石灰乳溶液进行中和反应，调节溶液pH值为6～9后排放至浓密机浓缩沉淀，底流质量分数约30%的石膏溶液由底流阀排至石膏渣槽，由石膏渣泵送入压滤机压滤，滤液流入溢流池，滤饼废渣填埋处理。浓密机的上清液从壁上端溢流管溢流至溢流池，经水质分析合格后达标排放。

2.2 工业废水零排放新工艺

处理前工业废水中重金属、氟等含量并不高，经石灰中和法处理后完全能满足排放指标，因此此次工艺改造不考虑对废水中重金属的处理。

改造后工业废水处理系统工艺流程见图5。

在酸性条件下向工业废水中加入过量石灰乳溶液，在不断搅拌下进行中和反应，生成硫酸钙和亚硫酸钙，再送至浓密机处理，后续按改造前原流程将石膏渣进行压滤。新工艺增加对溢流液的处理：向溢流池加入w(NaClO)8%次氯酸钠溶液将亚硫酸钙氧化成硫酸钙后，溢流液先后通过一级和二级曝气池进入pH调节池，用w(H2SO4)5%硫酸溶液调节pH值为7～9，然后送至溢流水槽。向溢流水槽中加入阴离子型聚丙烯酰胺（PAM）进行沉淀，上清液溢流至收集池回用或排放，底流排至浓密机，分离出的污泥通过压滤机压成泥饼外运填埋。

图5 改造后工业废水处理系统工艺流程

新工艺合理利用现场原有设备，将原二段中和处理槽分别改为一级和二级曝气池，一段中和处理备用槽改为溢流水槽，仅需增加PAM储槽、硫酸储槽、次氯酸钠储槽及部分管道，并新增pH测定仪实现自动调节。

3 生活污水和工业废水的改造效果

生活污水处理系统改造前，生活污水昼夜排放量差距大，通过手动操作提升泵来控制污水出口阀门的流量，所以污水地下池水位不稳定，且地下池容积太小，池底腐臭淤泥沉积，造成提升泵易坏，系统运行不稳定。经过改造，增加的化粪池解决了腐臭淤泥沉积的问题，改用由浮球液位开关控制泵开停的30 m3/h流量泵，系统运行稳定。

工业废水处理系统改造前，虽然废水经处理后能达到GB 8978—1996三级标准，但还残存一定的难以去除干净的悬浮物和色度，受矿物性质影响，会出现各种颜色的排水。经过改造，浓密机上清液中的亚硫酸钙通过曝气、加w(NaClO)8%次氯酸钠溶液氧化生成硫酸钙，然后用w(H2SO4)5%硫酸溶液在pH调节槽调节pH值至7～9，再加入絮凝剂PAM，悬浮物被沉淀下来，出水清澈透明，无杂色，达到GB 8978—1996一级标准的要求。

经新工艺处理后的生活污水和工业废水指标见表1。

目前，工业废水可产生达标回用水65～100 m3/d，主要有3种回用途径：①用于硫酸车间烟气净化工序补充洗涤水，用量为25～35 m3/d；②用于尾气吸收工序配制纯碱溶液，用量为16～33 m3/d；③用于废水处理配制石灰乳溶液，用量为15～20 m3/d。有少量未使用完的回用水留存于备用池，直至存满后外排。由此以来，该钼冶炼厂产生的生活污水和工业废水基本上实现了零排放。

表1 处理前后生活污水和工业废水指标

在上述废水处理系统实现稳定运行的同时，存在以下2个问题：①次氯酸钠用量较大导致成本有一定幅度的增加；②回水造成盐分累积会导致填料洗涤塔的结晶物过多，从而影响回水的循环利用次数，这需要技术人员进一步对系统进行研究和完善。

4 结语

钼冶炼行业的污染物主要为废水和废气。对于废气的排放，各钼冶炼厂都极其重视且大部分实现了超低排放，但废水的超低排放甚至零排放却甚少。随着现代工业的迅速发展和城市人口的增加，加之生活用水和工业用水的急剧增加，水资源不足已是我们亟需面对且需要尽快解决的问题，而解决问题的根本办法就是采用新技术实现生活污水和生产废水的零排放。该钼冶炼厂以环境、资源大局为重，提前布局，进行生活污水和工业废水零排放改造实践，效果显著，环保意义重大。不仅节省了水资源，提高了水资源的循环利用率，同时也减少了污水处理厂的工作量和取水设施的建设费用，为同行业乃至化工行业做出了积极的表率，具有很好的借鉴作用。