无锡生物废水处理设施水质工程师实验检测

特别是硫铁矿山酸性废水由于酸度高(pH值一般为1.5~2.5)、含有多种高浓度的重金属离子(如Cu、Zn、Cd、As、Mn等），严重污染环境。为落实国家的节能减排目标，实现工业酸性废水达标排放，酸性废水技术改造项目日益增多。本文以安徽某硫铁矿山为例，设计采用高效底泥循环回流技术(HDS技术)处理井下酸性废水，出水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中一级排放标准的要求，部分出水回用于企业选矿生产，将大大减少废水排放量，降低企业水消耗量。目前，HDS技术代表了治理工业酸性废水的前沿发展水平，本文结合工程实例详细介绍了其工艺系统设计和运行控制要点。

1、HDS工艺简介

传统石灰中和法(LDS工艺)工艺简单、成本低，但存在沉淀底泥含水率高，污泥处理费用大，污泥浓度较低导致管道易结垢等一系列问题，大大限制了该工艺的连续运行时间和应用范围。

限制了该工艺的连续运行时间和应用范围。HDS工艺是LDS工艺的革新和发展。HDS工艺在LDS工艺的基础上融入了晶种循环处理技术，即底泥回流系统；增加了药剂/底泥混合系统，可以促进中和药剂颗粒在回流沉淀物上的凝结，从而增加沉淀颗粒粒径和污泥密度。很大程度上克服了LDS工艺结垢严重、石灰消耗量大、易堵塞管道及污泥密度低、操作环境恶劣等一系列缺点，成为其佳的先进实用替代技术。HDS与LDS比较具有以下优势院

(1)处理同体积酸性废水HDS可减少石灰消耗5%~10%。

(2)在原有水处理设施基础上将LDS改造HDS，可tigao水处理能力1~2倍。

(3)HDS法产生的污泥固含率高（20%~30%)，污泥体积是LDS法的1/20~1/30。

(4)HDS法能够延缓设备、管道的结垢。

(5)LDS通常为手动操作，而HDS法为全自动化操作。

通过对比，HDS工艺具有LDS工艺无法比拟的优势，对于类似本项目废水量较大、可用土地面积较小的企业来说尤为合适，本项目选择HDS工艺作为井下酸性废水处理工艺。

2、工程应用

2.1 工程概况

安徽某硫铁矿山井下酸性废水为连续排放，正常排水量为39134m3/d，大排水量为52998m3/d。废水pH值为1.0~3.5，铁、锰、锌的质量浓度分别为1500~4300、180~450、80~420m早辕蕴。设计采用HDS工艺处理该废水，出水达到GB8978—1996—级排放标准后部分回用于选矿生产。井下酸性废水处理构筑物分2组，1用1备，正常排放时，开启1组处理构筑物，单组处理能力为40000m3/d，大排放时，2组处理构筑物开启。

矿山井下酸性废水先进入混合反应池，进行中和反应，tigao混合液pH值，使混合液pH值在合适范围内，对混合液进行鼓风曝气，将混合液中的Fe2+氧化成Fe3+。混合反应池溢流水进入絮凝池，通过加入絮凝剂使中和污泥形成絮体，tigao在辐流式沉淀池中的沉降性能。辐流式沉淀池中沉降污泥一部分外排进行处理处置，一部分进入底泥循环系统循环利用，上层清液进生产新水池和溢流排放。废水处理产生的污泥经污泥泵输送至尾矿浓缩机进行浓缩处理后，输送至尾矿库。

2.3 HDS工艺系统设计

2.3.1 工艺系统

(1)混合反应池。

石灰乳投加系统与pH值自动检测仪进行联动控制，根据反应池pH值调节石灰乳投加量，控制反应池内pH值为8.5~9.0，反应过程中鼓入空气进行曝气，氧化废水中的Fe2+，混合曝气反应时间取40min。

(2)絮凝反应池。

絮凝池分两级，在一级絮凝池中加入絮凝剂，一级絮凝池快速搅拌，使原水与絮凝剂快速混合，搅拌桨边缘线速度取0.5m/S；二级絮凝池慢速搅拌，使小絮凝体生成大的絮凝体，便于沉淀，搅拌桨边缘线速度取0.2m/S。絮凝反应时间取15~20min。

(3)辐流式沉淀池。

Fe3+与石灰乳形成的氢氧化铁沉渣沉降至沉淀池的底部，再由刮泥机将沉渣刮到底部的中央。回流栗从沉淀池的底部连续地将沉渣回流到混合反应池中，回流比取12%~15%，剩余的沉渣由输送栗送至尾矿浓缩机。辐流式沉淀池表面水力负荷取1.5m3/(m2.h)。

2.3.2 药剂配制添加系统

(1)絮凝剂配制。

絮凝剂采用PAM高分子絮凝剂，PAM投加量为5mg/L，药剂配制质量分数为0.3%，絮凝剂消耗量在井下正常排水时为5kg/d，大排水时为7.5kg/d。

(2)石灰乳液配制。

乳液配制质量分数为10%，生石灰消耗量在井下正常排水时为1120kg/d，大排水时为1680kg/d。本系统所有药剂添加均由PLC根据工艺控制要求，自动控制并设低液位报警提示。

2.3.3 自动检测控制系统

为保证HDS工艺达产达标，整个处理工艺均安装了测试仪表和自动控制装置，在酸性水进水管、排泥管、药剂管道安装有电磁liuliang计，显示和记录瞬时、累计liuliang。采用调整电动阀启闭大小的方法来实现石灰乳液额定liuliang的近似连续调节，从而达到自动控制中和pH值的目的。处理后的水设pH计检测，进行水质监测把关。