1 廢水來(lái)源及水質(zhì)
硫酸車(chē)間以混礦（硫鐵礦和硫精砂按一定比例混合）為生產(chǎn)原料，凈化工段采用電除塵封閉酸洗流程，吸收工段采用二轉二吸制酸工藝。該車(chē)間排放的廢水主要有稀酸廢水、滾筒冷卻水和循環(huán)下水。
稀酸廢水主要來(lái)自?xún)艋ざ�，正常生產(chǎn)時(shí)，每天排放稀酸泥兩次，每次15m3，開(kāi)車(chē)初始階段（約8h）為10m3外；此外，干吸工段濃硫酸鑄鐵排管冷卻器有少量漏酸，脫鹽水站排放少量酸堿廢水。
滾筒冷卻水用于冷卻排渣滾筒，因混入大量硫鐵礦渣而含有大量懸浮物。
該車(chē)間設有兩套600t/h循環(huán)水系統，一套為余壓回水，供發(fā)電和凈化工段間冷器冷卻水使用；另一套為無(wú)壓回水，供于吸工段冷卻排管使用。因冷卻塔填料倒塌等原因，冷卻效果較差，補充水量較大，故有部分冷卻下水排放。
1.2 磷肥車(chē)間
磷肥車(chē)間以磷礦石為原料，經(jīng)破碎、球磨制漿、混合化成、熟化等工序生產(chǎn)磷肥（普鈣），混合化成工序含氟尾氣用兩級吸收室吸收。廢水來(lái)自氟硅酸鈉合成工序的合成槽和離心機，為酸性含氟廢水，主要含氟硅酸鈉和鹽酸。
1.3 磷銨車(chē)間
磷銨車(chē)間含磷酸和磷銨兩個(gè)工段。磷酸工段以磷肥車(chē)間生產(chǎn)的礦漿和硫酸車(chē)間生產(chǎn)的硫酸為原料，經(jīng)革取、過(guò)濾等工序生產(chǎn)磷酸。該工段的廢水主要為文丘里洗滌塔的含氟廢水。用新鮮水作為水環(huán)真空泵冷卻水，排水用作大氣冷凝器冷卻水。
磷銨工段以氮和磷酸為原料，經(jīng)中和濃縮、造粒干燥等工序生產(chǎn)磷銨。該工段各種設備冷卻水約40m3/h，沒(méi)有回收而直接排放；其中以混合冷凝器（用磷酸工段過(guò)濾系統大氣冷凝器后的冷卻水來(lái)冷凝二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體）排放的冷凝水為主。正常生產(chǎn)時(shí)，這部分廢水的pH、磷酸鹽、氟化物和懸浮物均能達標，但在操作不穩定時(shí)，這幾項指標時(shí)有超標現象。
1.4 廢水水量、水質(zhì)
正常生產(chǎn)時(shí)，全廠(chǎng)廢水水量、水質(zhì)見(jiàn)表1。
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車(chē)間名稱(chēng) |
硫酸車(chē)間 |
磷肥車(chē)間 |
磷銨車(chē)間 | |||
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稀酸廢水 |
滾筒冷卻水 |
冷卻水 |
含氟廢水 |
含氟廢水 |
冷卻水 | |
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排水量/(m3·h-1) |
1.25 |
20 |
40 |
2 |
3 |
40 |
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pH值 |
3.0～4.0 |
中性 |
中性 |
0.5～3.0 |
0.5～3.0 |
中性 |
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SS/(mg·L-1) |
600～800 |
≤8000 |
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3000～15000 |
3000～15000 |
30～350 |
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F-/(mg·L-1) |
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3000～6000 |
3000～6000 |
10～70 |
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PO43-(P)/(mg·L-1) |
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10～150 |
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As3+/(mg·L-1) |
5～10 |
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2 廢水處理及回用
從表1可以看出，全廠(chǎng)排放的廢水可分為兩大類(lèi)，即冷卻水和酸性廢水或酸性含氟廢水。前者水量大、污染程度輕微，但直接排放浪費了大量新鮮水，應采取以完善循環(huán)冷卻水系統為主的治理措施；后者水量小，但污染程度嚴重，應采取適當的處理措施后，回用于生產(chǎn)或達標排放。
2.1.1 硫酸車(chē)間滾筒冷卻水
改造前，循環(huán)冷卻水系統的排水在冷卻滾筒后直排�，F在滾筒下面設一只集水裝置，并用管道送至一座清水池，冷卻后又回用于滾筒的冷卻。
2.1.2 硫酸車(chē)間循環(huán)冷卻水
原循環(huán)冷卻水系統因冷卻塔填料倒塌等原因，冷卻效果較差。通過(guò)更換冷卻塔填料、增加1臺冷卻塔等措施，循環(huán)冷卻水量達800m3/h。3套600m3/h循環(huán)水分別供應余熱發(fā)電、凈化工段間冷器和干吸工段陽(yáng)極保護管殼式冷卻器使用。冷卻水排放量由改造前的60m3/h（其中，約20m3/h用于冷卻排渣滾筒后再排放）降至20m3/h。
2.1.3 磷銨車(chē)間冷卻水
改造前磷銨車(chē)間磷銨熱風(fēng)機及料漿循環(huán)泵冷卻水（約10m3/h）直排；水環(huán)真空泵、大氣冷凝器和混合冷凝器的冷卻水順序重復使用，使用情況見(jiàn)圖1。
在進(jìn)行水量平衡的基礎上，提出磷銨車(chē)間水回用方案，工藝流程見(jiàn)圖2。
2.2 酸性廢水及酸性含氟廢水
2.2.1 硫酸車(chē)間酸性廢水
由于含砷量較低（As3+≤10mg/L），用一般的石灰法一次處理即可達標[1]。該車(chē)間原有一套稀酸廢水處理設施，改造[2]后，廢水能達標排放。
2.2.2 磷肥車(chē)間酸性含氟廢水
該車(chē)間酸性含氟廢水采用兩級石灰中和沉降工藝。車(chē)間生產(chǎn)正常時(shí)，廢水經(jīng)石灰乳一次中和至pH=5－6，固液分離后，上清液回用于磨礦；車(chē)間生產(chǎn)不正常、系統水平衡不了時(shí)，廢水處理按兩級石灰中和沉降方式運行，廢水可達標排放。
該車(chē)間廢水處理裝置在運行過(guò)程中，存在石灰用量偏高、化灰機及板框壓濾機處理能力偏小等問(wèn)題[2]。目前，將廢水與礦粉混合后直接回用于磨礦，經(jīng)過(guò)五個(gè)多月的運行，并未影響磨礦系統設備。這樣可降低運行費用，做到廢水封閉循環(huán)。
2.2.3 磷銨車(chē)間酸性含氟廢水
原計劃將萃取尾氣洗滌水納入磷肥生產(chǎn)車(chē)間廢水處理系統一并處理，但其水量超過(guò)磨礦工序的需要，故將萃取尾氣洗滌水用作過(guò)濾工序盤(pán)式過(guò)濾機二次洗水。
3 技術(shù)經(jīng)濟分析
全廠(chǎng)廢水處理或回用設施運行費用見(jiàn)表2。從表2可以看出，由于項目的實(shí)施節約了大量的水，節約的水費除抵去廢水處理或回用設施運行費用及排污費和農賠金外，每年還節余28.13萬(wàn)元，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。
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名稱(chēng) |
硫酸車(chē)間 |
磷肥車(chē)間 |
磷銨車(chē)間 |
小計 |
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固定資產(chǎn)總值／萬(wàn)元 |
124.6 |
64.5 |
41.9 |
231.0 |
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節約新水量／（萬(wàn)t·a-1） |
28.8 |
1.80 |
32.0 |
62.6 |
|
電費／（萬(wàn)元·a-1） |
23.85 |
0.72 |
13.32 |
38.89 |
|
藥劑費／（萬(wàn)元·a-1） |
1.8 |
0 |
0 |
1.8 |
|
其它（折舊費等）／（萬(wàn)元·a-1） |
14.64 |
7.39 |
5.75 |
27.78 |
|
節約水費／（萬(wàn)元·a-1） |
28.8 |
1.8 |
32.0 |
62.6 |
|
減少排污費／（萬(wàn)元·a-1） |
|
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|
24.0 |
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減少農賠金／（萬(wàn)元·a-1） |
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10.0 |
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所節約費用／（萬(wàn)元·a-1） |
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28.13 |
3.2 環(huán)境效益
全廠(chǎng)廢水處理或回用設施實(shí)施前后水污染物減少量見(jiàn)表3。
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名稱(chēng) |
硫酸車(chē)間 |
磷肥車(chē)間 |
磷銨車(chē)間 |
小計 |
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SS/(t·a-1) |
583.2 |
115.2 |
259.2 |
957.6 |
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F-/(t·a-1) |
|
72.0 |
116.4 |
188.4 |
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PO43-(t·a-1) |
|
|
8.64 |
8.64 |
