【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 發(fā)展、“優(yōu)勢(shì)資源日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書11向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集中”的思路主導(dǎo)下，區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦產(chǎn)資源整合進(jìn)展順利，礦區(qū)范圍由原來的 ，現(xiàn)已擴(kuò)大至 ，未來將超過20km2。礦山深部及外圍找探礦工作全面推開，目前已取得重大突破，據(jù)專家預(yù)測(cè)，區(qū)域內(nèi)資源儲(chǔ)量前景可觀，很有希望成為特大型礦山。按建設(shè)現(xiàn)代化礦山標(biāo)準(zhǔn)，2022 年某已全面拉開礦山資源開發(fā)帷幕，工程建設(shè)項(xiàng)目如火如荼展開，按照集團(tuán)公司“十二五”宏偉規(guī)劃，不久的將來 ，年產(chǎn) 60 萬噸、產(chǎn)值逾十二億，具有代表國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的現(xiàn)代化礦山將在美麗富饒、人杰地靈的縣建成，將成為當(dāng)?shù)毓I(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源科學(xué)開發(fā)、自然環(huán)境優(yōu)美的標(biāo)桿企業(yè)。在某冶金集團(tuán)總公司的統(tǒng)一部署下，某省鉛鋅礦新建“選礦廠廢水處理綜合利用工程”項(xiàng)目，于 2022 年初開工建設(shè)并投入使用。由于選礦廠浮選使用大量的石灰抑制黃鐵礦和調(diào)節(jié)浮選礦漿 pH 值，致使鉛精礦回水和硫精礦回水中含有大量的氫氧化鈣，氫氧化鈣遇到碳酸根離子產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，導(dǎo)致渣漿泵、管道、泡沫沖洗水噴頭等結(jié)垢堵塞（嚴(yán)重時(shí)每個(gè)月需對(duì)鉛選別作業(yè)泡沫槽沖洗水管道和噴頭進(jìn)行兩次清理）；同時(shí)，高堿度鉛精礦回水和硫精礦回水流入過濾機(jī)，導(dǎo)致兩臺(tái) 60m2 的過濾機(jī)循環(huán)泵管路結(jié)垢（剛開機(jī)生產(chǎn)時(shí)，每周必須停機(jī)用酸泡洗一次，每次泡洗需要時(shí)間 3～6 小時(shí)），受到循環(huán)泵管路堵塞的影響，陶瓷過濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常；高堿度的廢水循環(huán)使用，導(dǎo)致 Φ38m 的濃密機(jī)受影響發(fā)生自動(dòng)跳停壓耙事故。2022年將原設(shè)計(jì)經(jīng)濃縮、過濾產(chǎn)生的部分鋅精礦廢水、硫精礦廢水及尾日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書12礦水直接泵送至回水處理站進(jìn)行水處理，改為直接排入尾礦庫，避免了上述問題的發(fā)生。隨著環(huán)保要求的提高，業(yè)主考慮到排入尾礦庫的全部廢水含有大量藥劑及重金屬離子，有滲漏等可能性，對(duì)外環(huán)境地下水可能會(huì)造成污染，為了提前防范于未然，提出今年內(nèi)完成處理工藝的調(diào)整，所有廢水不再進(jìn)入尾礦庫，尾礦庫只用于存放尾礦。 交通運(yùn)輸鉛鋅礦位于縣洛澤河鎮(zhèn)。廠址距鉛鋅礦采礦區(qū) 14 公里，有水泥公路相通，原礦運(yùn)輸方便。北距縣城 3 公里，南距 65 公里，距火車站 30 公里，均設(shè)有三級(jí)公路相通，原材料運(yùn)輸方便。 供電選礦廠位于洛澤河鎮(zhèn)東岸花生地上坡上，從縣城 110kv 變電站引接 35kv 電源向選礦廠供電，供電距離 3km。電力系統(tǒng)歸地區(qū)電業(yè)局管理。 自然條件 氣象條件絕對(duì)最高溫度 30℃絕對(duì)最低溫度 4℃年平均氣溫 18℃日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書13全年平均相對(duì)濕度4060%（冬天）7080%（夏天）5565%（春天、秋天）月平均相對(duì)濕度 5567%晝夜最大降水量 300mm（夏天）常年主導(dǎo)風(fēng)向 南北風(fēng)年平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 地質(zhì)條件廠區(qū)位于洛澤河?xùn)|岸的中等山區(qū)，主要為山地，地形復(fù)雜，山高坡陡，溝壑縱橫，呈帶狀分布。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)畫圖（GB183062022），該地區(qū)地震地震設(shè)防烈度為 8 度，基本地震加速度值為 ，地震分組為一組。 現(xiàn)有排水工程概況及存在問題 項(xiàng)目建設(shè)背景原 09 年選礦廠廢水處理綜合利用工程設(shè)計(jì)建設(shè)的依據(jù)，是按照選礦廠的初步設(shè)計(jì)，選礦廠雙系列 2022t/d 滿負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濃縮、過濾共產(chǎn)生回水 179。/d；其中鉛精礦回水 m179。/d 直接打入 500 m179。鉛高位水池，部分鋅精礦回水 m179。/d 直接打入 2022 m179。鋅高位水池，分別作為日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書14廠前回水分質(zhì)返回選礦流程相應(yīng)作業(yè)點(diǎn)循環(huán)使用，主要用作相應(yīng)選別作業(yè)點(diǎn)的泡沫槽沖洗水；而其余鋅精礦回水 179。/d，全部硫精礦回水 m179。/d，全部硫化尾礦回水 m179。/d 泵送至處理能力 8000 m179。/d 的回水處理站進(jìn)行回水處理，處理后的回水打入兩個(gè) 3000 m179。的中水池供給生產(chǎn)流程使用。表 選礦廢水及尾礦廢水水質(zhì)指標(biāo)(單位 mg/l，pH 除外)序號(hào) 水樣 硫精礦廢水 硫化鋅廢水 硫化尾礦回水1 PH 2 CODcr 3 濁度 4 SS 2715 SO42 267 2566 Ca 337 7 Pb 8 Zn 9 Cu 日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書15圖 原 09 年選礦廢水處理設(shè)計(jì)工藝流程圖主要構(gòu)筑物（1） 酸性回水調(diào)節(jié)池以日平均排水量 24h 計(jì)，硫化鋅精礦廢水和硫化礦尾礦廢水進(jìn)入酸性廢水調(diào)節(jié)池，共計(jì) 3874m3/d，即 162m3/h，設(shè)計(jì)酸化氧化反應(yīng)時(shí)間為 30min。酸性調(diào)節(jié)池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)池，利用裝在水下轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪進(jìn)行攪拌，攪拌經(jīng)過 30 分鐘，酸化氧化完成。在出水管上安裝工業(yè)pH 計(jì)（調(diào) ），在線調(diào)節(jié)加酸量。調(diào)節(jié)池容積：V=519 m 3， 尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B= ，高 H=（2）堿性廢水調(diào)節(jié)池以日平均排水量 24h 計(jì)，硫精礦廢水進(jìn)入 pH 值調(diào)節(jié)池，共計(jì)4178m3/d，即 174m3/h，設(shè)計(jì) pH 調(diào)節(jié)池反應(yīng)時(shí)間為 20min。堿性廢水調(diào)節(jié)池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)池，在出水管上安裝工業(yè)日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書16pH 計(jì)（調(diào) pH89），在線調(diào)節(jié)加酸量。調(diào)節(jié)池容積：V=519m 3尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=，高 H=（3）中和池酸性廢水調(diào)節(jié)池出水和堿性廢水調(diào)節(jié)池出水一起進(jìn)入中和池進(jìn)行中合反應(yīng)，中和池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)池，經(jīng)過 20 分鐘，可以完全混合。中和池效容積：V=541m 3尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=，高 H=（4）機(jī)械混合反應(yīng)池機(jī)械混合反應(yīng)池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)，停留時(shí)間 30 分鐘。機(jī)械混合反應(yīng)池容積：V=265m 3 2 座尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=， 高 H=（5）斜管沉淀池考慮到原水經(jīng)過機(jī)械混合反應(yīng)后，可能會(huì)在池壁、斜管壁等部位結(jié)垢，因此采用大管徑的斜管，以減少因結(jié)垢而引起的阻塞和清洗。斜管沉淀池容積：V＝315m 3 2 座尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=， 高 H=污泥用污泥泵輸送到尾礦庫。（6）活性炭吸附池日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書17活性炭吸附池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)池，停留時(shí)間 40 分鐘。活性炭吸附池容積：V＝290m 3，2 座尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=，高 H=（7）清水池經(jīng)處理后的回水，水質(zhì)達(dá)到生產(chǎn)工藝用水要求，為保證連續(xù)穩(wěn)定地提供回水，在泵房旁設(shè)置一座清水池，用泵將清水揚(yáng)至生產(chǎn)高位中水回用池供選廠循環(huán)使用。清水池容積：V=790m 3尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B= 高 H= 原設(shè)計(jì)工藝運(yùn)行情況選礦廠采用鉛硫混合浮選，鉛精礦回水分質(zhì)回用中，因浮選使用大量的石灰抑制黃鐵礦和調(diào)節(jié)浮選礦漿 pH 值，致使鉛精礦回水和硫精礦回水中含有大量的溶解性鈣鹽，溶解性鈣遇到碳酸根離子產(chǎn)生碳酸鈣沉淀（硫酸鈣溶度積常數(shù) *107，碳酸鈣溶度積常數(shù)*109），導(dǎo)致渣漿泵、管道、泡沫沖洗水噴頭等結(jié)垢堵塞（嚴(yán)重時(shí)每個(gè)月需對(duì)鉛選別作業(yè)泡沫槽沖洗水管道和噴頭進(jìn)行兩次清理）；同時(shí)，高堿度鉛精礦回水和硫精礦回水流入過濾機(jī)，導(dǎo)致兩臺(tái) 60㎡的過濾機(jī)循環(huán)泵管路結(jié)垢（剛開機(jī)生產(chǎn)時(shí)，每周必須停機(jī)用酸泡洗一次，每次泡洗需要時(shí)間 3～6 小時(shí)），受到循環(huán)泵管路堵塞的影響，陶瓷過濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常；高堿度的廢水循環(huán)使用，導(dǎo)致 Φ38m 的濃密機(jī)受影響發(fā)生自動(dòng)跳停壓耙事故。因此，改造鉛精礦回水回用管日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書18道直接排入尾礦庫，和鋅精礦回水、硫精礦回水及尾礦水混合。原設(shè)計(jì)經(jīng)濃縮、過濾產(chǎn)生的部分鋅精礦廢水、硫精礦廢水及尾礦水直接泵送至回水處理站進(jìn)行水處理，改為直接排入尾礦庫，利用尾礦庫的混勻、緩沖作用，在尾礦庫內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)和自然沉降分解，得到部分含量降低的懸浮顆粒和金屬離子，殘留的藥劑得到降解，酸堿度得到適當(dāng)調(diào)節(jié)。2022 年改造后處理流程中回水出水水質(zhì)、水量滿足了選礦廠單系列 1000t/d 分期集中生產(chǎn)的用水需要。在回水處理生產(chǎn)過程中取消了濃硫酸的使用。圖 改造后的工藝流程圖表 近期回水處理水質(zhì)指標(biāo)（月平均指數(shù)）分析結(jié)果(mg/L)名稱Pb Zn SO42 Cu CODcr pH 硬 SS 濁 起泡日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書19度 度 性控制指標(biāo) ≦6 ≦ ≦ ≦ ≦250 68 — — — —尾礦庫進(jìn)水 372 1011 — — — —處理后回水 243 67 — — — — 項(xiàng)目整改的必要性現(xiàn)選礦廠生產(chǎn)廢水（尾礦漿）經(jīng)廠前投藥濃縮后產(chǎn)出的廢渣主要是尾礦，尾礦在廠內(nèi)通過脫水至含水率為 50%后充填采空區(qū)；處理后產(chǎn)生的底流混合水泥直接充填采空區(qū)。該選廠的尾礦庫位于選廠下游石板溝，尾礦壩為堆石透水壩，未做任何防滲處理，占地面積約 萬 m2，尾礦庫初期壩庫容 27萬 m3，尾礦庫下游設(shè)截滲壩 1 座；全部廢水隨尾礦排至尾礦庫，尾礦庫起到較大的澄清回水池及沉淀池的作用，廢水在尾礦庫進(jìn)行自然曝氣后，由尾礦加壓泵站內(nèi)加壓水泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池進(jìn)行廢水處理。日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書20圖 廠址衛(wèi)星圖由上圖可以看到，尾礦庫離洛澤河很近，只有約 150~200 米，存在較大的滲漏危險(xiǎn)。同時(shí)，在選礦作業(yè)中往往需要加入大量浮選藥劑：捕收劑、起泡劑、有機(jī)和無機(jī)活化劑、抑制劑、分散劑和絮凝劑等。這些藥劑在各作業(yè)排出的廢水中均會(huì)有所保留，以各種形式進(jìn)入廢水中。其中硫醇類、磺酸鹽類和胺類捕收劑具有中等到劇毒的毒性。起泡劑較短鏈的醇類具有輕微的毒性，甲酚酸類有較大的毒性，調(diào)整劑如氰化物有劇毒。另外，由于重金屬的毒性和其不可降解性，排入廢水后不僅使水體的 pH 值發(fā)生變化，而且廢水中的重金屬離子經(jīng)過沉淀、絡(luò)合、鰲合及氧化還原等作用影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)，破壞生態(tài)環(huán)境。一旦尾礦庫及截滲壩發(fā)生滲漏，將對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境及地下水都可能造成污染。因此，雖然現(xiàn)環(huán)保部門暫時(shí)未對(duì)其排入尾礦庫的處理方式提出日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書21要求，但是業(yè)主方提出今年內(nèi)完成處理工藝的調(diào)整，所有廢水不再進(jìn)入尾礦庫。 設(shè)計(jì)年限及內(nèi)容本工程為某礦業(yè)有限公司項(xiàng)目制造項(xiàng)目一套污水處理廠廢水凈化處理及回用系統(tǒng)，設(shè)計(jì)年限為 15 年。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括整個(gè)污水處理及回用系統(tǒng)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物、工藝機(jī)電設(shè)備、給排水、強(qiáng)/弱電及道路等。2 污水處理升級(jí)工程的設(shè)計(jì)規(guī)模日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書22 選礦廠用水平衡圖圖 選礦廠用水平衡圖馳宏礦業(yè)有限公司 8000m3/d 廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書23 選礦廠用水平衡表表 選礦廠用水平衡表給水(m 3/d) 排水（m 3/d） 備注序號(hào)車間及用水設(shè)備名稱總用水量（m 3/d） 生產(chǎn)新水 生活水廠內(nèi)循環(huán)水回水 廢水 損失進(jìn)水處理系統(tǒng)（進(jìn)尾礦庫）外排1 工藝用水 6762 120 6642 6412 350 6412 0精礦損失260 m3/d2 藥劑制備用水 200 200 190 10 190 03 設(shè)備冷卻用水 270 50 220 40 10 40 04 礦石加濕噴水 20 20 0 20 0 05 沖洗地面水 50 50 25 25 25 06 輔助設(shè)施用水 50 50 45 5 45 07 石埡村片區(qū)、 606 606 0 606 0 0日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書24花生地村片區(qū)、某小區(qū)、金誠信生活及選礦廠區(qū)生活用水8 廠區(qū)綠化用水 52 52 0 52 0 09 合計(jì) 8010 542 606 220 6642 6712 1078 6712 010 回水率 %11總用水單耗m3/t12 清水單耗 m3/t 日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書25 設(shè)計(jì)規(guī)模由水量平衡圖及平衡表可知，目前總用水量為 8010 m3/d，進(jìn)入尾礦庫處理系統(tǒng)的水量為 6712 m3/d，考慮到廠區(qū)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況，水量變動(dòng)系數(shù)取 ，因此確定本期升級(jí)工程規(guī)模為6712=8000m3/d。日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書263 工程方案論證 進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)的確定 進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)水主要為四類廢水，其各自的水質(zhì)指標(biāo)如下：表 進(jìn)水水質(zhì)備注：表格中 “數(shù)字+L”的檢測(cè)結(jié)果，均表示小于相應(yīng)測(cè)定方法的檢出限，數(shù)字即為該測(cè)定方法的檢出限值。日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說明書27 出水水質(zhì)指標(biāo)出水水質(zhì)應(yīng)滿足工藝回水要求，參考某礦業(yè)其他分公司的回水水質(zhì)要求，制定出水水質(zhì)指標(biāo)如下。表 出水水質(zhì)指標(biāo)序號(hào) 項(xiàng)目 水質(zhì)指標(biāo)1 CODcr ≤500 mg/L 82311522 pH ~ 3 Pb ≦ 4 Zn ≦ 5 Cu ≦ 6 Ca ≦100 6925320 工藝路線選擇 污水處理工藝選擇的原則為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)污水處理站的高效穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)省費(fèi)用的目的，我們依據(jù)下列原則