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钼铼生产废水处理技术

江西铜业股份有限公司德兴铜矿(以下简称德兴铜矿)在

生产钼、铼时会产生酸沉母液、酸解废水、一二次萃取废水和萃取洗

涤水。这四种废水混合后具有以下特点：1)酸度高，pH=12；2)盐含

量高，硫酸根含量80100g/L；3)氨氮含量高达4060g/L；4)重金属种

类多，包含Cu、Pb、Zn、As等；5)COD较高，主要成分是煤油、N235

和Lix984萃取剂。废水产生量150170t/d，水质分析结果：pH=l2、

氨氮2040g/L、COD5001000mg/L、SO42-80100g/L、Cu10001200mg/L、

Pb3060mg/L、Zn1020mg/L、As110mg/L、Ni510mg/L、Mn510mg/L。

1、工艺路线及依据对

于高浓度氨氮废水，采纳汽提精馏法不仅可以保证出水氨氮浓

度小于10mg/L，而且可以回收氨氮制取质量分数大于16%的氨水。采

纳气浮法可有效去除悬浮油和分散油，可作为除油的预处理工艺。芬

顿法是一种成熟且常用的高级氧化技术，通过产生轻基自由基将有机

物氧化为二氧化碳和水。由于重金属与负二价硫易生成硫化物沉淀，

溶度积比氢氧化物沉淀更小，因此常采纳硫化钠除重金属电絮凝将铝

板或铁板作为阳极，氧化生成铝离子或亚铁离子，经过水解生成氢氧

化铝或氢氧化亚铁，再通过聚合起到混凝的作用，可以沉降部分重金

属和有机物，此外，在电流的作用下，部分有机物被氧化为二氧化碳

和水。因此，针对此混合废水，本文采纳“气浮一芬顿一沉淀一脱氨

一电絮凝”工艺处理，整体工艺分为预处理单元、脱氨单元和深度处

理单元，详细工艺如图1所示。

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1.1预处理单元

废水进入涡凹气浮机去除悬浮油和分散油，然后进入PH1A调

整槽，通过加入石灰乳调整PH=34，然后进入芬顿反应槽，通过芬顿

反应去除COD，之后进入pHIB调整槽，加入石灰乳调整pH=7左右，

使得芬顿反应产生的三价铁形成沉淀，同时石灰乳与废水中的硫酸根

反应形成硫酸钙，废水进入浓密机后，液体和沉淀分别，底部沉淀通

过泵打入压滤机，滤液和上清液进入PH2B调整槽，泥饼进行无害化

处理。向PH2B调整槽中加入石灰乳和硫化钠，调整pH=8.59.5，搅

拌使金属生成氢氧化物沉淀和硫化物沉淀，然后进入PH2A调整槽，

向PH2A调整槽中加入石灰乳，调整pH=9.510.5，之后进入浓密机2，

溶液在浓密机2中实现固液分别。

1.2脱氨单元

浓密机2上清液进入除钙反应槽，向除钙反应槽中加入碳酸钠，

生成碳酸钙沉淀，然后进入沉淀池1，沉淀池1上清液进入中间水池。

在中间水池中加入阻垢剂，然后进入脱氨系统，在进入脱氨塔之前通

过加入液碱，调整废水pH12，保证塔釜出水pH12，通过精馏作用得

到氨水，塔釜出水进入高效沉降器，沉淀经过滤得到氢氧化物，上清

液进入深度处理单元。

1.3深度处理单元

上清液进入pH调整槽，通过加入硫酸调整PH=67，然后进入

电絮凝系统，阳极将铁板氧化成亚铁离子，与过量的负二价硫生成硫

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化亚铁沉淀，阴极生成氢气和氢氧根，过量的亚铁离子与氢氧根生成

氢氧化亚铁沉淀，吸附废水中的有机物，同时微小的氢气气泡将氢氧

化亚铁沉淀带到液面上方。电絮凝出水进入曝气池，使得氢氧化亚铁

氧化成氢氧化铁，然后进入混凝反应池1，加入聚合氯化铝，然后进

入混凝反应池2，加入PAM，之后进入沉降池，上清液进入精密过滤

器，然后进入保安过滤器，实现达标排放，沉淀进入压滤机，泥饼进

行无害化处理，滤液返回曝气池。

2、运行效果与成本

2.1运行效果

图2分别为出水氨氮浓度、COD和重金属浓度随运行天数的变

化曲线。如图器所示，连续运行15天，出水氨氮浓度均小于10mg/L，

去除率大于99.9%，装置运行稳定，达到GB8978—1996污水综合排

放标准》一级排放标准。由图2b可知，出水COD小于100mg/L，去

除率大于85%，运行稳定，也达到GB8978—1996-级排放标准。由图

2c可知，出水Cu和Pb浓度小于0.5mg/L，出水Zn、As.Ni.Mn浓度

小于0.1mg/L，全部达到GB8978—1996—级排放标准。

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2.2设备投资和运行成本

设备投资包含三个系统，即氨氮处理系统、重金属处理系统和

COD处理系统。氨氮处理系统主要由强化解络合精馏汽提脱氨塔、阻

垢器、石灰浆化槽、原料预热器、冷凝器、板框压滤机、仪表和自控

系统等组成。重金属处理系统主要由板框压滤机、高效沉降器、加药

器、精密过滤器、pH调整槽、脱钼反应槽、电絮凝设备等组成。CO