某有色金属企业是指集采矿、选矿、冶金、化工于一体，生产镍、铜、钴及相应盐产品的大型有色金属企业。 该公司现有污水处理设施已超负荷。 为此，公司计划新建一座污水处理厂，处理公司各生产单位排放的多种污水，污水总量为1940立方米/日。 该项目的建设目标是：一方面污水处理后要达到企业回用标准进行回用； 另一方面，可以回收污水中的重金属镍等资源，降低企业的运营成本。
1 废水水质分析及再生水水质要求
1.1 废水水质及水量
各生产单元废水水量及水质见表1。根据废水水质处理原则，各生产单元排放的废水可分为四类：1）高浓度氨氮废水，包括氨氮废水。公司1和公司2； 2）高浓度含砷废水，包括废酸处理液和1公司废水； 3）酸性废水，包括现场污水、废酸处理液和电炉脱硫废水； 4）其他生产废水，包括6个生产单元排放的废水。 这6类废水的水质比较相似。 主要污染物为镍等重金属和悬浮固体（SS）。
1. 2 再生水水质及水量要求
根据各生产单元对再生水的水质要求，再生水可分为三种类型。各种再生水的水质情况见表2
2 废水处理工艺
2.1 废水预处理工艺
2. 1. 1 高浓度氨氮废水预处理
该企业排放的废水中有两种含有高浓度氨氮的废水。 总废水量Q=100 m3/d，混合后pH值为12.28，ρ(NH3-N)为2582 mg/L。 如果没有单独的反硝化预处理，
如果直接与公司其他生产装置排出的含Ni、Cd等高浓度重金属的废水混合，重金属离子和氨氮会生成稳定的金属络离子，为其处理带来一定的困难。 因此，有必要对上述两个生产装置排出的废水进行单独的反硝化预处理。 本项目采用三级氨氮蒸汽和鼓风方法去除废水中的氨氮，并通过清水浸出吸收鼓入的氨气，回收氨水。 第二、三级汽提前，用石灰乳碱化废水，控制pH值>11，使水中氨氮基本以NH3形式存在。 同时废水中的SO42-与石灰乳中的Ca2+反应生成CaSO4沉淀。 去除废水中的大部分SO42-，减少SO42-对氨氮汽提的影响，提高氨汽提效率。 石灰乳碱化废水处理过程中产生的CaSO4沉淀物可用于回收石膏。 由于1公司废水不仅含有高浓度氨氮，而且砷浓度也很高（123mg/L），因此脱氨处理后的废水需要与其他高浓度含砷废水混合进行除砷处理。移动。
2. 1. 2 高浓度含砷废水预处理
砷及其化合物是剧毒污染物。 对于有色金属冶炼行业排放的高浓度砷废水的安全回用，除砷是不可或缺的关键环节。 高浓度含砷废水单独预处理后，与公司其他生产废水混合进一步处理，可提高回收有色金属的品位，防止砷在系统内循环积累。 根据石灰-铁盐法原理，结合本项目废酸废水中铁离子含量高的特点（ρ(Fe)/ρ(As)为33），采用三级中和-铁盐法采用盐混凝法处理含砷废水的工艺。 在一级中和中，加入CaCO3调节废酸废水的pH至2.5，使CaCO3与原水中的SO42-反应生成CaSO4沉淀，去除废水中的大部分SO42-。 在pH 2.5的条件下，废水中的铁和三价砷基本不会形成沉淀，只有少量的五价砷会形成不溶性盐进入沉积物中。 因此，生成的CaSO4沉积物可用于回收石膏。 第二级中和时，用石灰乳调节pH值至10.5，鼓风搅拌，废水中同时含有砷和铁，且铁砷比高，使废水中的砷废水可产生溶解度极低的砷铁。 盐沉淀。 另外，Fe3+的水解产物Fe(OH)3胶体能吸附废水中的砷并发生反应，形成不溶性盐沉淀而将其去除。 因此，该阶段可去除废水中全部五价砷、大部分三价砷和铁离子。 三级中和，用石灰乳调节pH至9.5，加入FeSO4控制ρ(Fe)/ρ(As)至15，并用空气搅拌，进一步去除废水中的三价砷。
2.1.3酸性废水预处理
需要预处理的酸性废水包括现场污水和电炉脱硫废水。 现场废水中含有大量粉尘等无机颗粒杂质，因此先进行絮凝沉淀，然后与电炉脱硫废水混合。 添加CaCO3 进行混合。 将废水pH调节至2.5，使CaCO3与原水中的SO42-反应生成CaSO4沉淀，去除废水中的大部分SO42-。 沉积物可用于回收石膏。 在pH 2.5的条件下，废水中的镍基本不沉淀，可以减少本阶段预处理中镍的损失，以便在下一步中循环利用。
2.1.4其他生产废水预处理
其他生产废水在去除重金属和回收镍之前先用悬浮固体（SS）进行预处理，以利于镍的回收。 聚丙烯酰胺（PAM）是一种有机高分子絮凝剂，由许多CH2=CH—CONH2结构单元组成。 通过其长的聚合物链，它吸收污水中的许多小颗粒，然后将它们缠结在一起形成框架。 桥。 与无机絮凝剂相比，PAM具有用量少、絮凝能力高、效果好、絮体粗、沉降速度快、对废水中共存离子和pH值影响较小等优点。 目前，该公司废水处理站的悬浮物去除率约为80%，同时可去除部分COD。
2.2石灰法分级沉淀处理
首先将所有11类预处理污水混合，然后采用石灰法分级沉淀，回收镍并去除重金属离子。 石灰法分级沉淀是利用不同金属氢氧化物在不同pH值下沉淀的特性，依次沉淀回收各种金属氢氧化物。 本发明处理重金属废水的沉淀法具有工艺简单、处理效果好、操作管理方便、处理成本低的特点。 是目前应用最广泛的重金属废水处理方法。 混合废水中主要重金属Ni、Pb、Cd的氢氧化物溶解度积(Ksp)分别为2. 0×10-15、1. 2×10-15、2. 2×10-14。 混合废水经PAM絮凝处理后，ρ(Ni)、ρ(Pb)、ρ(Cd)分别为：10、0. 3、0. 15 mg/L。 一级沉淀时，用石灰水调节pH值至8.0，可去除80%以上的Ni。 其他重金属离子如Pb、Cd由于其溶度积、浓度和羟基配位等因素，基本上不会沉淀。 二次沉淀时，用石灰水调节pH值至11，加入FeSO4，并用空气搅拌，除去大部分剩余的镍和其他重金属。
2.3 废水深度处理工艺
2.3.1臭氧氧化去除有机物
臭氧氧化去除有机物的基本原理是：O3在高pH溶液中离解成HO-2。 该离子与O3反应，诱导产生多种自由基，特别是具有强氧化能力的HO·，溶解或分散在水中。 有机物被氧化成新的HO·，成为引发剂并引发后续的链式反应。 臭氧作为一种强氧化剂，能与废水中存在的大多数有机物、微生物和无机物迅速发生反应，因此可用于去除水中的色度和难降解有机物，并具有杀菌消毒的作用。 本项目废水经过预处理和分级沉淀去除重金属后，ρ(COD)约为200 mg/L。 有毒物质和难降解有机物含量较高，废水pH值较高，适宜采用臭氧氧化处理。
2.3.2活性炭吸附处理
该阶段主要利用活性炭吸附废水中残留的悬浮物、重金属、有机物等污染物。 出水经活性炭吸附，再经微滤设备过滤后，可满足表2中回用水2的水质要求。
2.3.3膜过滤脱盐处理
此阶段经活性炭吸附的出水，采用反渗透膜过滤，去除Na+和SO42-血浆，使出水电导率达到0.2，满足回用水水质要求1、分离出的浓水3、符合回用水水质标准。
2.4 污泥处理
将污水处理过程中产生的污泥、镍渣、砷渣、重金属渣分别采用板框压滤机脱水，镍渣脱水后的泥饼回用于冶炼。 CaSO4 沉淀物，通过浓缩器和离心机
在离心分离机中脱水后，回收石膏。
3 工艺设计方案
3.1 工艺流程
工艺流程如图1所示
3.2 工艺参数
1）普通沉降：沉降表面负荷为1m3/（m2·h）。
2）絮凝沉降：搅拌时间1 min，絮凝反应时间30 min，沉降表面负荷1 m3/（m2·h）。
3）过滤：过滤设备自动控制反冲洗。 反洗水来自回用池，反洗排至废水调节池。 过滤速度8m/h。
4）三级氨汽提吸收法脱氨：一级氨汽提时废水pH值为12.28； 第二、三级汽提氨时，添加石灰乳并通过pH计自动控制，控制pH值在11，气液比2900～3600，水力负荷6 m3/ （平方米·小时）。 详情请参阅更多相关技术文档。
5）三级中和——铁盐混凝法除砷：在第一级中和中，添加CaCO3，调节原水pH值至2.5； 第二阶段中和，用石灰乳调节pH值至10.5，ρ(Fe)/ρ(As)约为30，鼓风搅拌； 分三段中和，用石灰乳调节pH值至9.5，加入FeSO4控制ρ(Fe)/ρ(As)为15，鼓风搅拌。 混合时间为3 min，反应时间为30 min，沉降表面负荷为1 m3/(m2·h)。
6）中和沉淀：加入CaCO3调节原水pH值至2.5。 混合时间3分钟，反应时间30分钟，沉淀表面负荷1m3/(m2·h)。
7）石灰法分级沉淀去除重金属：一级沉淀调节pH值为8； 调节pH值至11进行二级沉淀，加入FeSO4，空气搅拌。 混合时间为3 min，反应时间为30 min，沉降表面负荷为1 m3/(m2·h)。
4。结论
1）根据废水水质处理原则，对高浓度氨氮废水、含砷废水等进行单独预处理，降低了混合废水处理难度，提高了镍的回收率。
2）采用三级氨氮汽提吸收工艺处理高浓度氨氮废水，提高了氨氮去除效率和稳定性。 并对污水中的氨以及污水处理过程中产生的副产物CaSO4进行回收利用。
3）基于石灰-铁盐法的基本工作原理，结合本项目酸性含砷废水中铁离子含量较高的情况，设计了三级中和-铁盐混凝法处理砷-含有酸性废水。 当添加少量铁盐时，除砷效率较高，废水中的大部分铁和SO42-被去除。
4）采用石灰法分级沉淀处理混合废水中的重金属离子。 在去除大部分重金属离子的同时，还可以回收金属镍，降低了企业的运营成本，防止了二次污染。
5）根据各单位对再生水水质的不同要求，采用活性炭和活性炭加膜过滤两种终端处理方式，使处理后的污水全部回用，达到污水零排放的目的，不仅节约大量水资源，降低企业运营成本，防止区域内水体和地下水污染。来源：古腾环保网