生物制剂深度处理重金属废水及资源化技术
慧聪水工业网 适用范围
应用于选矿尾矿库废水、有色金属冶炼废水、有色金属压延加工废水、矿山酸性重金属废水、电镀废水、化工重金属废水处理。
基本原理
生物制剂是以硫杆菌为主的复合特异功能菌群在非平衡生长(缺乏氮、氧、磷、硫)条件下大规模培养形成的代谢产物与某种无机化合物复配，形成的一种带有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团的聚合物，在低pH条件下呈胶体粒子状态存在，可与金属离子Cu2+，Pb2+，Zn2+，Hg2+，Cd2+成键形成生物配合体。然后在pH9～10时水解，诱导生物配位体形成的“胶团”长大，并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物，从而使重金属离子高效脱除。
生物制剂与重金属配合图如下所示：
工艺流程
生物制剂处理常规重金属废水工艺流程图如下所示：
流程说明：重金属废水经收集至调节池进行水质水量调节，然后经提升泵进入配合反应池，在配合反应池中加入生物制剂与废水中的重金属离子发生配合反应，生成重金属配合物，实现重金属离子的深度脱除;在水解反应池中加入石灰乳调节体系pH值进行水解反应，在絮凝反应池中加入PAM絮凝后进入沉淀池实现固液分离，固液分离后的上清液进入清水池，在清水池经硫酸调节pH值至6-9后外排或回用。污泥经脱水后根据需要安全处置或回用。
根据企业水质不同，可调整为不同工艺;
当废水需脱钙回用时，应增加脱钙剂和脱钙反应池，其余流程不变;
当废水为选矿废水，含有CODCr时，应增加氧化剂和氧化反应池，其余流程不变;当废水需要脱铊时，应增加稳定剂和稳定反应池，其余流程不变;
当废水需要脱氟时，应增加脱氟剂和脱氟反应池，其余流程不变。
关键技术或设计特征
该技术经取样分析，经过筛选和分离得到三株细菌：PannonibacterphragmitetusT1，Enterobactersp.T2，Microbacteriumsp.T3，这三株细菌能够耐受Pb2+、Cr6+、Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Hg2+多种重金属。
在整个系统的运行过程中，无废气产生，节约能源。系统抗污染物冲击负荷强，净化高效，运行稳定。
处理快速高效，反应时间只需10-30min，且工艺稳定，高效处理CODCr的同时，对重金属离子实现同时深度脱除。
设备设施简单，布局紧凑，投资成本低，可结合自控系统减少人工劳动力。
对于常规的重金属废水处理药剂成本很低，且处理后的净化水能够满足回用的要求。
典型规模
生物制剂处理重金属废水处理规模不限，日处理规模可从几立方米到几万立方米。
推广情况
该技术已经被广泛应用于株洲冶炼集团(14400m3/d)、河南豫光金铅集团(5000m3/d)、中金岭南凡口铅锌矿(14400m3/d)、湖南水口山康家湾矿(5500m3/d)、锡矿山闪星锑业(10000m3/d)、江西铜业铅锌金属有限公司(8000m3/d)、紫金铜业有限公司(1500m3/d)、株洲清水塘重金属污水处理厂(10000m3/d)、永州福嘉(300m3/d)、郴州金贵银业(100m3/d)等50多家大型采选矿、冶炼、化工企业。由该技术处理废水总量占当前我国铅锌总产能水量的60%以上，实现年处理重金属废水量为11000万m3，废水减排量4000万m3，重金属减排量230t/a。
典型案例
(一)项目概况
水口山康家湾重金属废水生物制剂处理及回用设施设计处理水量5500m3/d，污水来源于选矿废水，2014年3月开工建设，于2015年1月完成调试并建成投产。
(二)技术指标
根据水口山集团康家湾矿、长沙质监站和湖南诚信监理有限公司共同出具的验收报告，项目出水达到《铅锌工业污染物排放标准》(GB25466—2010)。以平均进水铅为2.689mg/L，锌为4.73mg/L，CODCr为99，SS为208计，该污水处理设施每年削减CODCr约14.1吨，重金属离子3.3吨，其中Pb减排0.44吨，Zn减排1.77吨。同时该项目出水用于该矿生活杂用及绿化补充用水，节约新鲜水资源消耗16万吨/年，按新鲜水价4元/吨水，节支总额达64万元/年，可年减少排污费约50万元。
(三)投资费用
该项目总投资1658万元，吨水投资费用为0.3元，主体设备寿命20年以上。(四)运行费用根据2015年1月-2015年7月实际运行情况，估算年处理污水165万t，年运行费用330万元，吨水运行费用为2.0元。
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