2013年 第11期 世界有色金属 39文｜杨跃红 李国江 谢益民雨水根据水质不同，分为初期雨水和中后期雨水初期雨水是指降雨初期或降雨量≤15mm的雨水，初期雨水的污染程度较高，通常超过了普通城市污水的污染程度曲靖是一个缺水型城市，年平均降雨150天，年平均降水量1008mm，6 ～ 9月为雨季，降雨量占全年的70%云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司位于曲靖市的西北远郊，是云南冶金集团总公司为尽快把铅、锌矿产资源优势转化为经济优势，按照“分散采矿、定点选矿、集中冶炼”，提高产业集中度，提升工艺技术和装备水平的思路，把世界先进工艺技术的引进与自有专利技术的研发应用相结合，把科技创新和管理创新相结合，形成新的环保节能生产工艺而实施的“十五”重点技改项目曲靖分公司厂区地处水环境敏感的珠江源头，是珠江流域西江水系南盘江支流厂区附近的白石江枯水期断流，丰水期流量较小，是曲靖市规划的主要景观河流，环境容量很小曲靖分公司厂区汇水面积为62.4公顷，年可回收利用雨水85万m3，初期雨水水质如表1所示可见，如果将厂区降雨雨水收集池收集后，分质回用，即部分在收集池初步沉淀后，直接回用，部分经新建雨水处理站处理后，送高位回用水池回用，多余的处理合格水送小水库贮存，逐步返回生产系统回用。
本文介绍曲靖分公司采用新型“螯合沉淀法＋过滤”的处理工艺来实现铅锌冶炼企业初期雨水的处理与应用雨水收集系统设计1 概述曲靖分公司生产厂区分为火法和湿法两大系统，火法炼铅，湿法炼锌火法生产区域，不可避免地存在一些粉尘富集于厂区地面、房屋和设备上；湿法生产区域的管道、槽、桶、缸、泵等也可能存在跑、冒、滴、漏现象，火法灰尘、矿尘及湿法液滴等原因造成地面、雨水沟道中积有一定的污染物，在降雨初期随雨水进入沟道系统，形成微污染雨水矿仓、收尘等火法生产区域及湿法冶炼等稍重污染区，其初期雨水水质特点是pH值合格，重金属污染物含量基本达标，个别因子可能会超过标准限值，总盐含量较高，硬度和悬浮物较高2 雨水收集总量的确定按暴雨强度计算公式进行计算分析计算（具体过程略），得出结论 ：参数降雨重现期取1年，参数地面汇流时间取15分钟，刚好满足经验值15mm计算的降雨量3 雨水收集量及雨水收集池容积的确定3.1 初期雨水收集量的计算厂东区根据管网的现状将雨水收集系统划分为三个区域 ：区域一：收集了铅、锌净化区域，石灰制乳区域，沸腾炉区域，镉工段区域，部分熔铸车间及锌精矿仓区域雨水，收集的初期雨水量约为2400m3。
区域二：收集了公司办公楼、食堂区域和部分开关站区域雨水，收集的初期雨水量约为800m3区域三 ：收集了部分成品库区域和阴阳极板区域雨水，收集的初期雨水量约为1600m3利用15mm降雨量进行校核，最终确定厂东区初期雨水的收集量为4800m33.2 雨水收集池容积的确定3.2.1 厂东区雨水收集容积厂东区经过暴雨强度公式核算初期雨水收集总量约为4800m3，根据厂东区雨水收集管网的布置形式，在最大限度地运用已有管网的前提下及业主对设计方的建议和要求，将厂东区雨水收集形式化分为两部分，第一部分是容积为铅锌冶炼企业雨水处理与应用通过对厂区初期雨水的研究，提出雨水利用设想项目实施后每年可回收利用雨水85万m3，减少随雨水外排的重金属锌137kg/a、铅550kg/a，水质符合《污水综合排放标准》(GB8978-96)要求，具有良好的环保效益和经济效益，符合清洁生产要求表 1 初期雨水设计进水水质 mg/l(pH值除外)初期雨水水质 设计进水水质总镉 5.0总锌 50总铅 10总砷 5.0硬度 500pH值 6～9ChaoXing世界有色金属 2013年 第11期401000m3的斜板沉淀池，第二部分是容积为3800m3的雨水收集池。
3.2.2 厂西区雨水收集容积厂西区雨水收集后汇集至厂南区新征地厂西区经过暴雨强度公式核算初期雨水收集总量约为4600m3，根据雨水收集形式将雨水收集池划分为两格，每个容积分别为2100m3和2500m3全厂经过暴雨强度公式核算初期雨水收集总量约为9400m3雨水回用处理工艺1 重金属沉淀工艺废水收集池收集的废水通过原水泵进入一或二段混合反应池，在反应池第一格加入NaOH溶液将废水pH值调至8.0以上, 在反应池第二格加入重金属捕集剂（DTCR），与废水中的重金属离子及砷形成螯合难溶性盐，在第三格加入聚合氯化铝和PAC使得废水中难溶性氢氧化物和重金属螯合物形成絮体，之后进入一段（二段）浓密池进行固液分离，底泥进入污泥浓缩脱水工艺处理，上清液经过浓硫酸调节pH值至6 ～ 9后进入中间水池，工艺流程如图2所示2 多介质过滤工艺经过重金属沉淀工艺处理后的废水进入中间水池，通过过滤提升泵提升进入多介质过滤器进一步去除水中的悬浮物及微溶物，过滤出水进入回用水池，之后通过回用水泵提升至厂区生产消防水池供生产用多介质过滤器间设置压力差进行反冲洗，反冲洗水源采用回用水池的滤后水，反冲洗出水排至厂南收集池。
过滤器的反冲洗由设备自带控制器自动完成，工艺流程见图3经初期雨水处理站处理后的出水水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)的回用要求3 污泥浓缩脱水工艺一、二段浓密池的污泥通过排泥泵排至污泥浓缩池进行浓缩上清液通过排水沟排至厂南收集池, 由污泥浓缩池排泥泵送至厢式压滤机进行脱水，滤后水通过排水沟排至厂南收集池，干污泥进入贮泥坑，运至渣场综合利用，工艺流程如图4所示主要处理单元的技术应用1 设立雨水分流井和雨水格栅井及调节池设置雨水分流井1座，采用钢筋砼结构，井体尺寸为：2500×2500×3100mm，设置电动和手动启闭机DQ-45及SYZ型圆闸门，待收集池内水位到达最高时启动启闭机关闭闸门设置雨水格栅井1座，采用钢筋砼结构，井体尺寸为：5000×1900×3100mm，设 置GL高 链式格栅除污机GL-1500，N=3.5kW，格栅宽度20mm调节池为钢筋砼结构，总池体尺寸为55000×20000×6500mm，有效水深为4700mm,总有效容积为4600m3根据汇集雨水量不同，分两格，一格尺寸为25000×20000×6500mm，有效容积为2100m3，有效水深为4700mm和右边一格尺寸30000×20000×6500mm，有 效 容 积 为2500m3，有效水深为4700mm。
2 设立雨水收集和斜板沉淀池钢筋砼结构，初期雨水收集池池体 尺 寸 为 ：35000×30000×6000mm，有效水深为4500mm,总有效容积为3800m3；斜板沉淀池池体尺寸为24000×15000×6000mm，有效水深为4500mm，总有效容积为1000m3,初期雨水先经斜板沉淀池沉淀后再进入雨水收集池中在斜板沉淀池进水槽处设置电动和手动启闭机DQ-45及SYZ型圆闸门，待收集池中水处理完后再启动启闭机打开闸门将斜板沉淀池中的水放空至收集池中斜板沉淀池内采用XBM-14型桁架式吸泥机，N=2.0kW在收集池中设置污水提升泵将收集的初期雨水输送至厂南区雨水处理站中进行统一处理，该提升泵选用QW75-27-9.5型潜水污水泵2台(一用一备)，Q=75m3/h，N=9.5kW，H=27m厂东区污泥直接通过设置在厂东雨图1 雨水回用处理工艺流程图图2 重金属沉淀工艺流程图 图3 多介质过滤器工艺流程图ChaoXing2013年 第11期 世界有色金属 41水收集池旁的XAZ60/800-UK型厢式压滤机1台，进行压滤处理3 设置雨水处理中和槽、快速搅拌反应槽、慢速搅拌反应槽及浓密机中和15分钟，快速搅拌反应20分钟，慢速搅拌反应20分钟，中和槽、快混反应槽和慢混反应槽合建。
每座中和槽池体尺寸为3500×3500×4500mm ； 槽 体 保护层高度为300mm，有效水深为4200mm； 快速搅拌反应槽池体尺寸 为 4000×4000×4500mm ； 槽 体保护层高度为300mm，有效水深为4200mm；慢速搅拌反应槽池体尺寸为4000×4000×4500mm ；槽体保护层高度为300mm，有效水深为4200mmNa(OH)2溶液投入中和槽进口，雨水在中和槽停留15分钟，内设pH测定仪1台，根据雨水的pH值控制加药装 置 投 加Na(OH)2中和 剂内 设RS-24型号搅拌机1台，搅拌转速60 ～ 90rpmDTCR 溶 液 投入快速搅拌反应槽进口，雨水在快速搅拌反应槽停留20分钟，内设RS-24型号搅拌机1台，搅拌转速60 ～ 90rpmPAC溶液投入慢速搅拌反应槽进口，雨水在慢速搅拌反应槽停留20分钟，内设RPP-24型号搅拌机1台，搅拌转速20 ～ 40rpm4 设置高位生产回用水池为了便于处理后的雨水回用，在厂区北面高位水池区域生活水池和生产消防水池处，增设2个3000m3的雨水回用池，雨水处理站处理后的回用水经新建水池回用于生产系统回用水池采用钢筋砼结构，设计尺寸 ：ID28000×5000mm。
对厂南小水库的边坡进行加固、清淤，并设置闸门，作为生产水的备用水源和景观水库，可存水约3万m3厂 西区初期雨水经雨水收集池收集，送入雨水处理站处理，处理后的雨水可泵入高位生产水池补水，也可泵入小水库贮存，待高位生产水池需要补水时再补入同时，由于后期雨水水质较好，也通过分流井进入小水库贮存5 设置雨水回用储槽5.1 硫酸车间烟气净化系统动力波补水回用贮槽该用水点对水质要求不高，厂东区雨水收集池雨水不经雨水处理站处理可直接回用，但为确保供水稳定，就地建设一座雨水回用贮槽，雨水从厂东区雨水收集池泵至贮槽，再补入生产系统回用贮槽容积为300m3，设计 尺 寸 ID=9000mm，H=5000mm选 用 KOW80/160-7.5/2 型 泵 1 台，Q=50m3/h，H=20m，N=7.5kW5.2 锌冶炼浸出调浆补水回用贮槽该用水点对水质要求不高，厂东区雨水收集池雨水不经雨水处理站处理可直接回用，但为确保供水稳定，就地建设一座雨水回用贮槽，雨水从厂东区雨水收集池泵至贮槽，再补入生产系统回用贮槽容积为750m3，设计 尺 寸ID=10000mm，H=10000mm选 用 KOW80/160-7.5/2 型 泵 1 台，Q=50m3/h，H=20m，N=7.5kW。
6 经济效益本项目建成后，初期雨水水质符合《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)中表2水质标准，如表2所示单位雨水处理成本如表3所示项目实施后，年处理回收雨水达到了85万m3，节约了等量的新水，节约生产成本144.5万元同时，减少了85万m3微污染雨水外排，减少随雨水外排的重金属锌137kg/a、铅550kg/a，具有良好的环保效益和经济效益，符合清洁生产要求结论本项目设计余量大，技术成熟、稳定，水质符合《铅、锌工业污染物排放标准》要求；运行费用低，节能降耗；减少金属外排，符合清洁生产要求 世（作者单位 ：云南驰宏锌锗股份有限公司）图4 污泥浓缩脱水工艺流程图表2 初期雨水出水水质 mg/l(pH值除外)总镉≤0.1mg/l 总铅≤1.0mg/l总锌≤2.0mg/l pH值 ：6.0 ～ 9.0SS≤70mg/l 氟化物≤10mg/l表3 平均回用水直接运行成本计算表项目 名称 单价/元 总消耗单位成本/（元/m3）总成本/万元辅助材料氢氧化钠 2000 34t 0.08 6.8硫酸亚铁 800 765.0t 0.72 61.2PAC（碱式氧化铝） 2500 10.2t 0.03 2.55重金属捕集剂 20000 53.0t 1.25 106.25合计 2.08 176.8动力消耗 电 0.55 185500/kW·h 0.12 10.2工资总额 工资及福利费用 38000元/人·a 7 0.31 26.6直接运行成本 2.51 213.6ChaoXing。