某大型有色金屬公司銅冶煉基地，陰極銅產(chǎn)能為600kt/a，硫酸產(chǎn)能為1Mt/a，配套設有污水處理站處理廠(chǎng)區廢水。2015年以來(lái)，為適應國家環(huán)保政策和企業(yè)綠色發(fā)展的要求，對冶煉廠(chǎng)區廢水治理進(jìn)行整體規劃，相繼實(shí)施廢水的雨污分流、清污分流與梯級利用、污水處理站外排水提標改造等水治理項目，實(shí)現了外排水量和污染物總量的減排。

　　1、改造前廢水處理及循環(huán)利用

　　1.1 廢水處理

　　冶煉廠(chǎng)廢水主要為雨水、生產(chǎn)廢水及生活廢水，不同種類(lèi)的廢水混合后進(jìn)入污水處理站處置。該廢水水量大，呈酸性并含有重金屬離子，廢水量及主要成分見(jiàn)表1。

　　冶煉廠(chǎng)區廢水混合后進(jìn)入污水處理站處理，外排水指標滿(mǎn)足GB25467—2010《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準》，但距離廢水回用的基本要求還存在一定差距。

　　1.2 廢水回用

  冶煉廠(chǎng)廠(chǎng)區進(jìn)水分生活水和生產(chǎn)水，2014年平均用水量為18.3kt/d，其中新水使用15.0kt/d，排水量7.2kt/d，每噸銅新水單耗約為18.16t。廠(chǎng)區部分片區建有廢水循環(huán)設施，水循環(huán)利用(回用)量約3300t/d。

　　2、改造方案

　　為響應國家節能減排方針，滿(mǎn)足日趨嚴格的環(huán)保政策，需要對廠(chǎng)區廢水處理設施進(jìn)行整體改造，提升廢水的循環(huán)利用率，降低廢水排放量和污染物排放量。

　　2.1 雨污分流

　　冶煉廠(chǎng)占地面積約9.0×105m2，年平均降雨量1330mm，年降雨天數130～150d，降雨充沛。根據廠(chǎng)區布局，在廠(chǎng)區分界線(xiàn)設置截洪溝，不讓廠(chǎng)區外潔凈雨水進(jìn)入廠(chǎng)區受到污染，廠(chǎng)內增設東區、西區雨水收集池及雨水轉運提升系統，分類(lèi)收集和處置雨水。

　　廠(chǎng)區外截洪溝潔凈雨水直接外排，廠(chǎng)內東區設置初期雨水收集池收集東區降雨30min內的初期雨水，由污水處理站處置達標后外排或回用，30min后的潔凈雨水外排，西區設置初期雨水收集池和后期雨水收集池，初期雨水經(jīng)雨水管網(wǎng)收集至初期雨水收集池后再經(jīng)雨水管路輸送至污水處理站處置，后期潔凈雨水進(jìn)后期雨水收集池澄清后進(jìn)行回用。廠(chǎng)區雨水處置流程見(jiàn)圖1。

　　2.2 清污分流

　　通過(guò)對廠(chǎng)區水系統進(jìn)行綜合梳理，按照不同水質(zhì)，實(shí)施涉重廢水與不涉重廢水的分類(lèi)收集，同時(shí)按照廠(chǎng)級、職能科室與車(chē)間共管級、車(chē)間級在全廠(chǎng)設置一、二、三級廢水排口，并制定相應的管理制度以加強管控。廠(chǎng)區廢水清污分流及三級排口見(jiàn)圖2。

　　1)全廠(chǎng)向外環(huán)境排水設置的廢水總排口及污水處理站排口為一級排口，涉重廢水由污水處理站處理達標后外排或回用，由廠(chǎng)級進(jìn)行監管。

　　2)污酸處理站、電解片區、備料片區分別對涉重廢水進(jìn)行收集后設置3個(gè)涉重廢水排口，該排口為二級排口，由職能科室和車(chē)間共同監管。制酸片區涉重廢水收集后用泵輸送至污酸處理站處置后排放，備料片區降塵、沖洗等涉重廢水收集到運礦車(chē)洗車(chē)臺沉淀池，沉淀后上清液循環(huán)利用，余水排放，電解片區的涉重廢水集中收集至西區初期雨水收集池然后進(jìn)行排放。3個(gè)涉重廢水排口均采用管道輸送至污水處理站，進(jìn)行深度處理后回用或達標外排。

　　3)廠(chǎng)區不涉重工業(yè)廢水、清潔水或雨水排口為三級排口，由相關(guān)車(chē)間監管。不涉重廢水也進(jìn)行集中收集后，由管道輸送至渣緩冷片區使用。

　　2.3 梯級利用

　　按照梯級利用原則，工藝廢水、冷卻水、蒸汽冷凝水不進(jìn)入涉重廢水系統，對不涉重廢水進(jìn)行梯級利用。

　　1)制酸片區和發(fā)電片區循環(huán)水系統排水量為400t/d，水質(zhì)硬度小于或等于600mg/L，總鹽質(zhì)量濃度小于或等于1.2g/L，可直接回用至渣緩冷片區，用于渣包的冷卻。

　　2)收集各生產(chǎn)片區工藝排放水，建立清水池，回用于對水質(zhì)要求較低的位置。如沖地用水、工藝生產(chǎn)的藥劑制備用水等。

　　3)對高品質(zhì)的設備冷凝水、蒸汽冷凝水收集，用于設備冷卻或循環(huán)水補充水。

　　2.4 新增生活水處理系統

　　生活廢水包括廠(chǎng)區職工澡堂排水、食堂排水、廁所沖洗水。其特點(diǎn)是水質(zhì)各項指標比較穩定，可生化性好，屬于低濃度的有機廢水。新建550m3/d生活水處理系統處置生活廢水，采用曝氣生物濾池工藝進(jìn)行處理。處理后的廢水用作轉爐循環(huán)水補水。

　　2.5 外排水提標改造

　　2013年污水處理站開(kāi)始使用生物制劑法處理廠(chǎng)區廢水。該技術(shù)相對成熟、可靠，多種重金屬能同時(shí)去除。超濾是采用中空纖維過(guò)濾方式，以壓力為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，配合預處理過(guò)濾清除水中雜質(zhì)，具有過(guò)濾精度高、耐污染能力強、易清洗、設備設施占地面積小等特點(diǎn)。

　　在污水處理站原有設備設施的基礎上，增設三級生物制劑投加點(diǎn)和超濾裝置，實(shí)現外排水的提標排放。

　　1)增設三級生物制劑投加點(diǎn)，對冶煉外排水砷、銅、鎘等重金屬進(jìn)行深度處理。

　　2)建立4500m3/d的超濾系統，利用超濾膜截留水中的懸浮物(SS)等雜質(zhì)。

　　3)增加150m3/h的廢水回用設施。

　　改造后污水處理站工藝流程見(jiàn)圖3。

　　3、主要構筑物及設備配置

　　大冶有色冶煉廠(chǎng)雨污分流系統、循環(huán)水回用系統、涉重廢水收集系統、生活水處理系統、污水處理站主要構筑物及設備配置見(jiàn)表2。

　　4、運行效果

　　4.1 節水減排效果

　　改造后增加的水循環(huán)利用點(diǎn)見(jiàn)表3。

　　改造后全廠(chǎng)新增廢水循環(huán)使用量6250t/d，減少新水用量6.0kt/d，每噸銅新水單耗由18.16t降低至13.6t，外排水量由7.2kt/d下降至3.0kt/d。

　　4.2 外排水指標

　　改造后，污水處理站運行穩定，外排水重金屬、懸浮物(SS)等指標持續達到GB18918—2002《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》中一級A標準，具體指標見(jiàn)表4。

　　4.3 經(jīng)濟效益

　　與改造前相比，廢水處理成本由0.55萬(wàn)元/d提升至0.95萬(wàn)元/d，減少的新水用量成本約0.9萬(wàn)元/d，實(shí)際降低成本約0.5萬(wàn)元/d，取得一定的經(jīng)濟效益。

　　5、存在的問(wèn)題

　　1)冶煉廠(chǎng)屬于老廠(chǎng)，排水管網(wǎng)復雜，排水點(diǎn)點(diǎn)多面廣，受地勢條件限制，部分雨水不能實(shí)現徹底分流。

　　2)由于歷史原因，整個(gè)冶煉廠(chǎng)區內還有3家外單位，其排水也匯入冶煉廠(chǎng)排水管網(wǎng)，需要對外單位的清污分流和雨污分流設施進(jìn)行完善。

　　6、結語(yǔ)

　　冶煉廠(chǎng)針對有色冶煉廢水水量大、成分復雜等問(wèn)題，通過(guò)實(shí)施雨污分流、清污分流及梯級利用和污水處理站提標改造相結合的方式，較好地實(shí)現了外排水量與污染物總量的減排，取得了較大的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，同時(shí)為后期廢水“零排放”奠定基礎。