自動反洗表面過濾器在大型冶煉廢水處理中的應(yīng)用

自動反洗表面過濾器在大型冶煉廢水處理中的應(yīng)用

水口山金屬集團第八調(diào)蓄廠100噸粗鉛工程采用氣底干燥法，采用循環(huán)風(fēng)裝置還原至精煉。無論綜合廢水如何，它都被過濾，沒有進行精煉廢水和生活廢水的“雨水處理”，混合在一起流入廢水管網(wǎng)。其中，重金屬有害元素的鉛、鎘、鎂含量超標(biāo)，排放量超過1000噸。為了徹底治理綜合廢水,2009年12月,自動反洗表面過濾器一次性試車成功,投入正常運行。系統(tǒng)已正常運行近4年,各項技術(shù)指標(biāo)均達到設(shè)計值。處理后的綜合廢水各項指標(biāo)均達到新的國家排放標(biāo)準(zhǔn),并實現(xiàn)了內(nèi)部循環(huán)利用。1設(shè)備運行狀態(tài)自動反洗表面過濾器是一種采用膜過濾處理的裝置,其結(jié)構(gòu)主要由罐體、過濾元件、閥門、電控系統(tǒng)及氣控系統(tǒng)等組成。設(shè)備運行包括啟動、過濾、反沖、沉降、排渣五個狀態(tài)。當(dāng)啟動壓力過大時,設(shè)備會進入高壓過濾狀態(tài)。這時應(yīng)停機檢查,調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)再運行裝置,因高壓過濾狀態(tài)會嚴重損耗濾袋。設(shè)備運行流程見圖1。1.1濾餅的制備(1)過濾:將過濾液打入過濾器下桶體,濁液經(jīng)過濾膜過濾,清液透過濾芯進入上桶體,液體中的固體物質(zhì)被截留在濾膜表面,形成濾餅。(2)反沖洗:以數(shù)秒的時間排液形成負壓,使清液反流,將濾餅全部從濾膜表面脫落。(3)排渣:反沖洗后脫離濾膜表面的濾餅沉積在過濾器底部,當(dāng)達到一定量時,被迅速排出。(4)循環(huán)過濾:過濾與反沖洗不斷循環(huán)交替進行,實現(xiàn)了過濾器的連續(xù)運行。1.2過濾范圍及適應(yīng)性(1)結(jié)構(gòu)簡單,系統(tǒng)齊備。自動反洗表面過濾器由上桶體、下桶體、過濾元件、花板、氣控閥門、控制器及相關(guān)配管組成,將過濾系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)合理地結(jié)合為一體。(2)低壓過濾。自動反洗表面過濾器為正壓過濾,過濾壓力在0.05～0.15MPa均可正常工作。(3)過濾范圍廣。被過濾液體中的固體含量從20×10-6(0.002%)～100000×10-6(10%)均可被有效去除。(4)適應(yīng)溫度范圍大。自動反洗表面過濾器具有廣闊的操作溫度,可在260℃以下正常工作。(5)設(shè)備具有極佳的化學(xué)穩(wěn)定性。自動反洗表面過濾器具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性,能很好地耐酸、堿、鹽溶液。(6)自動化程度高。自動反洗表面過濾器是利用自身過濾的清液來完成反沖洗過程,反沖洗時不需要排空過濾器,反沖洗過程可在數(shù)秒內(nèi)完成,反沖洗結(jié)束后過濾器又可進行過濾,反沖洗下來的濾渣由排渣口排出,整個過程由電腦自動控制。(7)壽命長、成本低。自動反洗表面過濾器采用特種濾膜,濾膜使用壽命長,維修費用少;由于采用低壓過濾,設(shè)備能耗低,使用成本也大為降低。(8)體積小、占地省。自動反洗表面過濾器所用占地面積僅為相同處理量的傳統(tǒng)過濾裝置的十分之一,過濾器的體積也小于其它過濾裝置。2中和和堿處理結(jié)合廢水綜合廢水通過提升泵揚至廢水沉淀池進行五級粗過濾沉淀后,再通過提升泵揚至加堿槽中和處理。由于綜合廢水酸性不強,中和劑消耗量不大,為避免引入過多鈣離子,中和采用液堿。中和處理后的綜合廢水流入緩沖池進一步攪拌混勻,控制pH值在9～10后,通過提升泵揚至自動反洗表面過濾器進行固液分離,上清液流入加酸槽回調(diào)pH值,最終流入清水池儲存以便內(nèi)部循環(huán)利用。由于硫酸來源方便,為避免引入氯離子,回調(diào)pH值采用硫酸。下底流濾渣流入渣池,當(dāng)渣池濾渣達到一定量時,進行定期清理。其流程見圖2。3易損件及廢水處理情況水口山有色金屬集團公司第八冶煉廠自動反洗表面過濾器采用陜西金禹科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的型號為JY-54NBP-H的設(shè)備,其設(shè)備主要參數(shù)見表1。自動反洗表面過濾器正常運行會消耗調(diào)節(jié)pH值的液堿,酸洗操作的鹽酸,部分易損件和設(shè)備運行的氣電。運行成本約0.7元/噸水,其中易損件包括專用濾袋、橡膠墊圈、專用密封墊,影響專用濾袋壽命的因素主要是過濾壓力,耐酸、堿、鹽溶液良好,酸、堿、鹽溶液對橡膠濾袋有一定腐蝕消耗。若自動反洗表面過濾器出現(xiàn)“跑渾”現(xiàn)象,會根據(jù)具體情況更換部分專用濾袋、橡膠墊圈、專用密封墊。隨著國內(nèi)環(huán)保要求日益嚴格,為保證處理水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo),每年水口山有色金屬集團公司第八冶煉廠會保守的整體更換配套易損件共192套一次。運行過程會有少量渣量,渣量返回原硫酸污水處理站進行壓濾處理,一年可減排4.3t有害重金屬。自動反洗表面過濾器應(yīng)用于綜合廢水的治理后,衡陽市環(huán)保局、公司環(huán)保部、廠安環(huán)科及生產(chǎn)車間多次對處理后的綜合廢水進行監(jiān)控取樣化驗分析,重金屬有害元素鉛、鎘、砷各項指標(biāo)均達到新的國家排放標(biāo)準(zhǔn),說明自動反洗表面過濾器處理鉛冶煉綜合廢水穩(wěn)定可靠,效果良好。處理前后的綜合廢水有害重金屬含量比較見表2。4多種優(yōu)勢條件自動反洗表面過濾器在鉛冶煉廠綜合廢水治理的應(yīng)用是成功的,體現(xiàn)了工藝流程短、占地面積小、運行成本低、自動化程度高、操作環(huán)境好等諸多優(yōu)越性。但仍存在一些問題有待解決。(1)pH值調(diào)節(jié)有“滯后”現(xiàn)象,pH計的玻璃電極探頭容易結(jié)垢,三個月就要