戈尔膜过滤器在污酸污水处理中的应用

　　铜陵有色金属(集团)公司第一冶炼厂冶炼系统和制酸系统产生的污酸污水杂质成分复杂，铜、铅、锌等重金属离子和砷、氟等含量高，排放量达1500m3/h。为彻底治理污酸污水，决定采用化学絮凝法沉淀结合戈尔膜过滤器进行处理。2000年12月，污酸污水处理系统一次性试车成功，投入正常运行。系统已正常运行3年多，各项技术指标均达设计值。

　　1.工艺流程

　　污酸污水处理工艺流程如图1。来自冶炼系统和制酸系统的污酸污水引人均衡池混合;混合后，污酸污水由泵输送到中和曝气池，达到一定液位后，向中和曝气池内投加、[Ca(OH),」为20%左右的电石渣乳液，调整pH值为7.8一8.0，使污酸污水中的氟离子、重金属离子和部分砷沉淀，再根据污酸污水中砷化物含量投加适量FeS04，同时向混合液中通人压力为50kPa左右的空气进行搅拌并起氧化作用，保证反应充分并促进Fe(OH)2氧化成絮凝效果好的Fe(OH)3胶体，将废水中的亚砷酸及亚砷酸盐沉淀;曝气反应完全后，根据污酸污水中重金属离子含量的高低，决定是否微调pH值至8.5一9.0;中和曝气反应后的污酸污水通过戈尔膜过滤器进行固液分离，上部清液达标返回生产系统循环利用，底流经板框压滤机压滤，滤渣无害化堆存，滤液返回中和曝气池。

　　2 戈尔膜过滤器

　　戈尔膜过滤器的核心为戈尔膜滤芯。该滤芯由膨化聚四氟乙烯复合滤膜和支撑笼骨组成，膨化聚四氟乙烯滤膜具有极佳的化学稳定性，表面光滑、多孔，摩擦系数低，过滤效果好，能将液体中微小颗粒全部截留在薄膜的表面。由于摩擦系数低，滤膜具有极佳的不私性，表面极易清洗。当滤膜表面的滤饼达到一定厚度，在控制器的控制下，可快速、自动地进行膜表面反冲洗，滤饼彻底从膜表面清理干净。

　　3 投资运行成本及效益评价

　　a.工艺流程短，占地面积小。国内有色冶炼行业传统污酸污水治理工艺流程长、设备多、配管复杂、操作困难，管道及设备易堵塞。化学絮凝法沉淀结合戈尔膜过滤器工艺可以一次完成污酸污水处理和固液分离，大大简化了工艺流程，占地面积仅为传统工艺的1/3左右。同时，合适的旁路设计能有效防止设备及管道堵塞。

　　b.投资省，建设工期短，运行成本低。由于大大简化了工艺流程和设备配置，既减少了工程投资，又缩短了建设工期。本工程直接投资近750万元，如采用传统工艺，估计工程直接投资在，1300一1500万元。实际应用中，污酸污水处理成本为1.5一2.5元/t，远远低于传统工艺处理成本。

　　c.自动化程度高，操作环境好。当滤膜表面的滤饼达到一定厚度时，在控制器的控制下，可快速、自动地进行滤膜表面反冲洗，实现连续过滤，克服了传统工艺在固液机械分离后再进行自然沉淀，澄清后上清液方能达标排放的多次分离弊端，以及传统过滤设备间歇运行而必须设置多台设备的弊端，从而有效降低劳动强度，改善现场操作环境。

　　d.滤液达到国家排放标准。处理前后的污酸污水有害杂质含量如表1。由表1可见，戈尔膜过滤器滤液可达标排放。

　　4 存在问题

　　戈尔膜过滤器在污酸污水治理的应用是成功的，体现了工艺流程短、占地面积小，投资省、工期短、运行成本低、自动化程度高、操作环境好等诸多优越性。但由于各种原因，仍存在一些问题有待解决。

　　a.处理后的清液钙含量高，不经处理无法直接利用，现处于直接外排状况，没有达到循环利用的初衷。

　　b.由于设计时没有考虑到污酸污水中含有一定的油性物质，加上处理液钙含量高，滤膜表面时有勃结现象，生产中约每隔两周就需用盐酸对戈尔膜进行浸泡、清洗。