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隨著我國蓄電池生產(chǎn)行業(yè)的快速開展，產(chǎn)生的廢水特別是含鉛廢水對企業(yè)周邊水資源形成了很大污染。依照GB 8978—1996《污水綜合排放規(guī)范》的請求，含鉛廢水排放口處的總鉛最高允許排放值為1.0 mg/L，而該類廢水含鉛高達(dá)30~90 mg/L。對含鉛廢水實(shí)行科學(xué)的處置，是鉛酸蓄電池工業(yè)面臨的重要研討課題。

1 含鉛廢水的特性及危害

在鉛酸蓄電池的生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1塊電池就有4.54~6 810 mg的鉛損失，這些流失的鉛都以離子方式存在于廢水中。2011年，我國鉛酸蓄電池的產(chǎn)量就達(dá)14 230萬kVA·h，2015年產(chǎn)量可能到達(dá)24 000萬kVA·h，產(chǎn)生的廢水量宏大。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性，1 kg體重的人體攝入5 mg鉛時就可能惹起急性鉛中毒，形成貧血、水腫和腎衰竭；當(dāng)鉛進(jìn)入植物根、皮或葉后會影響植物的生長發(fā)育。

2 項(xiàng)目背景

江蘇泰州某電池企業(yè)建立的密封免維護(hù)蓄電池項(xiàng)目，年生產(chǎn)量為 100萬kVA·h。含鉛廢水主要來源于極板的漂洗、蓄電池裝成后清洗、車間含鉛煙、鉛塵廢氣處置以及車間空中沖洗廢水。含鉛廢程度均為 240 m3/d，其混合廢水水質(zhì)為：pH 3~5，COD 150 mg/L，總鉛50 mg/L；請求處置后水質(zhì)為：pH 6~9，COD<50 mg/L，總鉛<1 mg/L。

3 處置工藝及技術(shù)原理

江蘇銘盛環(huán)境設(shè)備工程有限公司受到企業(yè)委托后，對廢水水質(zhì)進(jìn)行分析，并取水樣進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合本公司多年生活和工業(yè)污水處理經(jīng)驗(yàn)，從工藝成熟性、操作穩(wěn)定性、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢、處置效率等方面思索，確定采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝對含鉛廢水實(shí)行深度處置，以完成達(dá)標(biāo)回用。

3.1 工藝流程

含鉛廢水的處置工藝流程見圖 1。含鉛廢水經(jīng)調(diào)理池調(diào)理水量與水質(zhì)后，由泵提升至中和反響罐，應(yīng)用中和反響除鉛，即堿液與鉛離子實(shí)行中和反響生成氫氧化鉛沉淀；然后泵入混凝沉淀池，參加聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺，進(jìn)一步去除剩余的鉛；最后由活性炭吸附安裝去除含鉛化合物，出水排入清水池回用。

 圖 1 含鉛廢水處置流程

3.2 技術(shù)原理

廢水中的鉛主要以離子方式存在，由于鉛鹽多是酸性物質(zhì)，用堿性氫氧化物中和可生成氫氧化物沉淀；吸附過程主要應(yīng)用對鉛離子有吸附才能的資料，如改性膨潤土、沸石、粉煤灰、活性炭等，對混凝沉淀后的尾水實(shí)行深度處置。中和反響運(yùn)用的藥劑有 Ca（OH）2、NaOH、 Mg（OH）2、 磷酸鹽以及 Na2S等。采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝處置含鉛廢水時，用氫氧化鈉溶液作中和劑，能夠減少廢渣的產(chǎn)生、減輕操作強(qiáng)度、便于設(shè)備維護(hù)；將活性炭用于吸附處置系統(tǒng)，不只能夠吸附重金屬離子，且具有過濾功用，儉省了過濾設(shè)備，進(jìn)步了處置效率。

3.3 工藝流程簡介

（1）調(diào)理池。調(diào)理池采用折流方式以調(diào)理廢水水質(zhì)和流程，使廢水中的鉛塵和泥沙等得到有效的沉淀和搜集。

（2）中和反響罐。pH的調(diào)理與中和反響間歇操作。泵入調(diào)理池的廢水到達(dá)控制水位后堿液泵開端運(yùn)轉(zhuǎn)，同時開啟攪拌機(jī)，pH的調(diào)理由自動控制儀控制。

（3）混凝沉淀池。采用一體設(shè)計(jì)，混凝過程在提升管道內(nèi)和混凝池中完成，沉淀在平流沉淀池完成；絮凝劑 PAC在泵前吸入，助凝劑PAM在提升管末段參加。

（4）活性炭吸附安裝。采用中和+混凝沉淀處置含鉛廢水固然效果有限，但其中的污染物濃度曾經(jīng)很低，只需進(jìn)一步深度處置鉛離子，采用活性炭去除尾水中的鉛離子和夾帶的懸浮物。

（5）尾水回用系統(tǒng)。由清水池、液位控制器、變頻安裝、泵、管道組成。

（6）藥劑投加系統(tǒng)。配套有儲罐（含攪拌）、計(jì)量泵、液位控制器。

3.4 構(gòu)筑安裝及設(shè)備

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)包括以下建（構(gòu)）筑物：調(diào)理池、中和反響罐、混凝沉淀池、儲水池、活性炭吸附安裝、清水池。均勻處置水量20 t/h，12 h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，整套設(shè)備采用地埋式。主要構(gòu)筑物見表 1。

表1 主要構(gòu)筑物

 主要設(shè)備：提升泵，型號QW50-20-7-0.75 ，8臺；液位控制器 ，型號GSK-1 ，10個；潛水?dāng)嚢铏C(jī) ，型號QJB0.37/6-220/3-960，4臺； 多功用pH/ORP在線監(jiān)測儀，型號WT-2000 ，丈量范圍0.00～14.00， 8臺；反沖洗泵，型號ZW50-20-12 ，4臺；計(jì)量泵 ，型號JY-500 ，6臺；板框壓濾機(jī) ，型號 BAS3/320-25，1臺；自吸排污泵 ，型號ZW32-5-20 ，10臺。

4 處置效果及討論

采用氫氧化鈉溶液作為中和劑，控制反響罐的 pH為 9.2～9.8；混凝沉淀過程中，聚合氯化鋁投加量為 50～100 mg/L，聚丙烯酰胺投加量為 10～20 mg/L。該項(xiàng)目已經(jīng)過省級環(huán)境監(jiān)測站的驗(yàn)收，處置后的尾水在企業(yè)內(nèi)回用，處置效果見表 2。

表2 廢水處置效果

 正常狀況下，鉛酸蓄電池企業(yè)的生產(chǎn)廢水中主要含有較高濃度的氟化物和含鉛化合物，以及一定量的有機(jī)物和懸浮物，呈酸性。當(dāng)溶液pH為9.2~9.8時，氫氧化鉛沉淀最完整，在此pH范圍內(nèi)處置后的排出水含鉛0.01~0.03 mg/L，假如pH更高會呈現(xiàn)反溶現(xiàn)象，這是由于鉛屬于兩性金屬，OH-過高會構(gòu)成鉛絡(luò)合物招致沉淀物溶解，因而pH的精確控制是關(guān)鍵。該工藝對濃度較高、流量較大的含鉛廢水有顯著的處置效果。

5 經(jīng)濟(jì)剖析

廢水處置本錢包括2名工作人員工資、污水處置電費(fèi)以及藥劑耗費(fèi)費(fèi)用，廢水量按滿負(fù)荷240 m3/d，按365 d/a計(jì)。

（1）電費(fèi)：運(yùn)轉(zhuǎn)功率為57.80 kW，功率要素為0.8，處置每噸廢水的耗電本錢：57.8×0.6×0.8/20=1.388元/m3。

（2）藥劑及活性炭的費(fèi)用：1.41元/m3。

（3）人工費(fèi)：按每月每人3 000元計(jì)，則處置 1 m3廢水工資：6 000/（240×30）=0.833元/m3。

每噸廢水的處置本錢為 1.388+0.833+1.41= 3.631元/m3。

廢水處置量為240 t/d，則處置本錢為871.44元/d，回用尾水約為 220 t/d，按每噸工業(yè)用水2元計(jì)算，儉省用水費(fèi)用為 440元／d。

6 結(jié)論

（1）采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝處置鉛酸蓄電池企業(yè)的含鉛廢水是可行的。

（2）以氫氧化鈉溶液作為中和劑，控制反響 pH為9.2～9.8，混凝沉淀工段采用一體設(shè)計(jì)，有利于 Pb（OH）2沉淀物的生成和別離。

（3）活性炭吸附能有效去除尾水中的鉛離子和夾帶的懸浮物，大大減輕過濾設(shè)備的工況負(fù)荷。

（4）含鉛廢水經(jīng)該工藝處置后，尾水可回用到生產(chǎn)工藝中，控制了含鉛廢水的排放，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。