曹姝文¹，袁啟順¹，梅作漢¹，何瑞華²，俞盛²，李松漢³
（1.廣州市華珠保環(huán)保工程技術(shù)有限公司，廣東 廣州 510655；2.廣州電池廠，廣東 廣州 510655；
3.廣州環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會，廣東 廣州 510030）

　　摘　要：采用EWP高效污水凈化器處理電池廠重金屬廢水試驗(yàn)結(jié)果表明：廢水經(jīng)治理后Hg²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺指標(biāo)都低于廣州市排放標(biāo)準(zhǔn)，出水清澈；處理藥劑成本僅為0.70元/t，比單純的混凝沉淀法低60％。
　　關(guān)鍵詞：電池；廢水處理；重金屬；流化床
　　中圖分類號：X791
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　文章編號：1009－2455（2001）01－0026－03

Test Report on Treatment of Heavy Metal-Containing
Wastewater from A Battery Factory
CAO Shu-wen¹，YUAN Qi-shun¹，MEI Zuo-han¹，HE Rui-hua²，YU Sheng²，LI Song-han³
(1.Guangzhou Huazhubao Technical & Engineering of Environmental protection CO．LTD，Guangzhou 510655，China；2.Guangzhou Battery Factory，Guangzhou 510655，China；3.Guangzhou Association of Enviromental Protection Industry，Guangzhou 510030，China)

　　Abstract:A high-effecting EWP wastewater purifier was used in the treatment of the heavy metal-containing wastewater from a battery factory．Results of the test showed that after the treatment，the figures of Hg2+，Mn2+ and Zn2+ in the wastewater were all below the discharge atandard of Guangzhou City，the outlet water was clear，the cost of the treatment agent was only 0.70 yuan/t which was 60% lower than the cost of only using the method of coagulatory settlement．
　　Key words:battery；wastewater treatment；heavy metal；fluidized-bed

　　廣州電池廠東廠生產(chǎn)過程中由于使用含汞、鋅、錳和淀粉等原料，在電液配料、糊化、洗碳棒頭等生產(chǎn)過程中排出的廢水含汞0.79mg/L、鋅315mg/L、錳73mg/L，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。由于廢水中含有多種重金屬污染物，國內(nèi)尚未見到能同時(shí)把全部污染物都治理達(dá)標(biāo)的設(shè)備和設(shè)施。所以目前國內(nèi)的電池廠（含糊式電池）生產(chǎn)廢水的治理還是一個(gè)難題。
　　針對重金屬離子容易被吸附的特性，我們利用pH=8－9時(shí)生成的Zn(OH)₂絮凝沉淀物在EWP高效污水凈化器內(nèi)形成吸附過濾流化床，并添加其它對重金屬離子有吸附作用的藥劑，對汞和其它重金屬污染物進(jìn)行吸附過濾，達(dá)到同時(shí)治理幾種重金屬污染物的目的。

1 原處理工藝

　　廣州電池廠東廠原采用斜管沉淀工藝治理生產(chǎn)廢水，工藝流程如圖1，總投資為130萬元，處理量為100t/d，處理后水的重金屬指標(biāo)鋅、錳去除率較低，未能達(dá)標(biāo)，且運(yùn)行費(fèi)用高，約2元/t廢水。

2 新處理方案

　　2.1 工藝流程
　　工藝流程如圖2所示，廢水從調(diào)節(jié)池用泵抽入自吸器中，在自吸器的入口與出口處分別加入3組藥劑，經(jīng)與藥劑混合生成Zn(OH)₂，再用污水泵泵入凈化器內(nèi)處理，處理后的清水從頂部流出，污泥從底部排入污泥濃縮罐內(nèi)濃縮后脫水運(yùn)走。

　　2.2 EWP設(shè)備原理
　　很多廢水（如電池的含鋅廢水）經(jīng)絮凝反應(yīng)后能分離出大量的污泥，這些絮狀污泥有一定的吸附能力。以往的沉淀或氣浮工藝，只把這些固形物固液分離，而沒有再充分發(fā)揮這些污泥的吸附過濾作用。EWP高效污水凈化器可以利用這些絮凝反應(yīng)后生成的絮凝沉淀物在凈化器內(nèi)形成一個(gè)穩(wěn)定的、可連續(xù)自動更新的吸附過濾流化床，既起混凝沉淀作用，又起吸附過濾作用，比普通的氣浮或沉淀工藝的去除率高10％－20％，是集廢水絮凝反應(yīng)、沉淀、吸附過濾、污泥初步濃縮等功能于一體的設(shè)備[2]。設(shè)備原理圖見圖3，廢水從EWP凈化器的中下部進(jìn)入，經(jīng)混凝反應(yīng)及污泥流化床的吸附和過濾處理，清水從設(shè)備頂部流出，污泥從設(shè)備底部排出。

　　2.3 試驗(yàn)裝置
　　試驗(yàn)分別采用了EWP—0.3型高效污水凈化器，其設(shè)計(jì)處理能力為0.03m³/h和EWP-2型高效污水凈化器，設(shè)計(jì)處理量為2m³/h。
　　2.4 試驗(yàn)過程及結(jié)果
　　2.4.1 第一階段：實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)
　　在實(shí)驗(yàn)室做了近200多種方案，最后篩選出效果好、價(jià)格低的最佳藥劑組合。試驗(yàn)結(jié)果見表1：

　　注：原水水質(zhì)：Hg²⁺0.0615mg/L、Zn²⁺312.25mg/L、Mn²⁺21.0mg/L。

　　2.4.2 第二階段：0.3m³/h樣機(jī)試驗(yàn)
　　采用EWP-0.3型高效污水凈化器進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)將Na₂S加入1號加藥罐內(nèi)，將石灰與陽離子吸附劑1的混合劑加人2號加藥罐內(nèi)。并試驗(yàn)了兩種藥劑添加順序?qū)μ幚硇Ч挠绊憽?BR>　?、傧忍砑邮遗c陽離子吸附劑1，再添加Na₂S。
　?、谙忍砑覰a₂S，再添加石灰與陽離子吸附劑1。
　　結(jié)果發(fā)現(xiàn)先添加Na₂S對汞的去除效果較好，但對鋅、錳的去除效果影響不大。當(dāng)最高處理量達(dá)0.81m³/h時(shí)，泥床相當(dāng)穩(wěn)定。檢測結(jié)果證實(shí)：汞、錳的處理效果都達(dá)到廣州市一級新擴(kuò)改排放標(biāo)準(zhǔn)，鋅的處理達(dá)到了廣州市二級新擴(kuò)改排放標(biāo)準(zhǔn)。詳見表2。

　　注：數(shù)據(jù)由廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所檢測

　　2.4.3 第三階段：50m³/h樣機(jī)試驗(yàn)
　　采用EWP-2型高效污水凈化器進(jìn)行樣機(jī)試驗(yàn)，試驗(yàn)條件仍按照第二階段不變。在試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)藥劑陽離子吸附劑2對重金屬離子具有較注：數(shù)據(jù)由廣州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所檢測強(qiáng)的離子交換性能，經(jīng)過幾十次的試驗(yàn)，最后決定Na₂S與石灰不變，而將陽離子吸附劑1改為陽離子吸附劑2（藥劑費(fèi)僅為0.70元/t）。試驗(yàn)檢測結(jié)果表明此組合效果良好。EWP-2型連續(xù)運(yùn)行了3個(gè)多月，運(yùn)行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定。結(jié)果見表3。

　　注：數(shù)據(jù)由廣州環(huán)保科學(xué)研究所檢測

3 污泥處理

　　3.1 重金屬在污泥中的穩(wěn)定性
　　電池廢水處理后所產(chǎn)生的污泥包含了所去除的所有重金屬，若處理不當(dāng)，必會造成嚴(yán)重的二次污染。從理論上講，重金屬經(jīng)與CO₃^2-、OH^-反應(yīng)后產(chǎn)生碳酸鹽或氫氧化物沉淀物，重金屬不再以離子形式存在于污泥中。由于EWP高效污水凈化器之所以能做到高效率、運(yùn)行費(fèi)低，就是靠其內(nèi)部的由重金屬沉淀物產(chǎn)生的吸附過濾污泥床。所添加的藥劑量僅夠與部分重金屬反應(yīng)，仍有少部分的重金屬靠泥床的吸附作用去除，但這種吸附性是較微弱的，一旦將這些污泥排入自然界，它們極有可能因受外因的作用而又以離子的形式進(jìn)入土壤，對環(huán)境造成污染。
　　對于這個(gè)問題，由于陽離子吸附劑2對重金屬離子具有較強(qiáng)的陽離子交換作用，該吸附劑含有Na基，遇到重金屬離子時(shí)，Na⁺離子與重金屬離子交換，金屬離子與陽離子吸附劑2產(chǎn)生絡(luò)合物沉淀。
　　經(jīng)對污泥脫水機(jī)排出的水樣進(jìn)行重金屬離子檢測，驗(yàn)證了經(jīng)EWP凈化器產(chǎn)生的污泥不會或極少產(chǎn)生二次污染。檢測結(jié)果見表4。結(jié)果表明，污泥所含水份中重金屬的指標(biāo)基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，即重金屬污染物已轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化合物存在于污泥中。

　　3.2 污泥脫水
　　重金屬污泥脫水采用了離心脫水機(jī)。即將污泥加入改裝后的洗衣機(jī)內(nèi)的毛毯袋中，進(jìn)行脫水。脫水后污泥含水量為80.7％。

4 結(jié)論

　　4.1 試驗(yàn)證明，廢水中無論含有幾種重金屬污染物，只要其中有一種重金屬能生成絮凝沉淀物，就能在EWP高效污水凈化器內(nèi)產(chǎn)生泥床，而此泥床對其它重金屬產(chǎn)生良好的吸附過濾作用，因而達(dá)到同時(shí)處理幾種污染物的效果。
　　4.2 由于添加了兩種重金屬離子吸附劑，使處理效果不但不受廢水污染物濃度的影響，且所形成的吸附濾床因含有重金屬離子吸附劑，吸附效果更好。
　　4.3 經(jīng)檢測，處理后的廢水中的Hg²⁺、Mn²⁺的平均指標(biāo)低于廣州市一級新擴(kuò)改標(biāo)準(zhǔn)（最嚴(yán)格的），Zn²⁺低于廣州市二級新擴(kuò)改標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到試驗(yàn)要求。
　　4.4 處理噸水所需的藥劑費(fèi)用約為0.70元，為原工藝的三分之一，而處理效果優(yōu)于原處理工藝。
　　4.5 由于添加的石灰與鋅所產(chǎn)生的Zn(OH)₂比重大，且另添加了兩種重金屬離子吸附劑，使所產(chǎn)生的絮凝沉淀物的比重更大，所產(chǎn)生的污泥濃度高，污泥少，有利于污泥的干化，且可大大降低污泥的處理和運(yùn)輸費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：
　　[1]北京環(huán)境護(hù)科學(xué)研究所 水污染防治手冊[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990.1005－1050
　　[2]李松漢，等．EWP高效污水凈化器用于重金屬污水治理的試驗(yàn)[J]．環(huán)境科學(xué)研究，1999.1.

第一作者簡介：
　　曹姝文（1967-），女，工程師，學(xué)士學(xué)位。