论文作者：曹姝文1，袁启顺1，梅作汉1，何瑞华2，俞盛2，李松汉3
摘要：采用EWP高效污水净化器处理电池厂重金属废水试验结果表明：废水经治理后Hg2+、Mn2+、Zn2+指标都低于广州市排放标准，出水清澈；处理药剂成本仅为0.70元/t，比单纯的混凝沉淀法低60％。
关键词：电池 重金属 流化床
Test Report on Treatment of Heavy Metal-Containing
Wastewater from A Battery Factory
tract: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
广州电池厂东厂生产过程中由于使用含汞、锌、锰和淀粉等原料，在电液配料、糊化、洗碳棒头等生产过程中排出的含汞0.79mg/L、锌315mg/L、锰73mg/L，对环境造成严重污染。由于中含有多种重金属污染物，国内尚未见到能同时把全部污染物都治理达标的设备和设施。所以目前国内的电池厂（含糊式电池）生产的治理还是一个难题。
针对重金属离子容易被吸附的特性，我们利用pH=8－9时生成的Zn(OH)2絮凝沉淀物在EWP高效污水净化器内形成吸附过滤流化床，并添加对重金属离子有吸附作用的药剂，对汞和重金属污染物进行吸附过滤，达到同时治理几种重金属污染物的目的。
1 原处理工艺
广州电池厂东厂原采用斜管沉淀工艺治理生产，工艺流程如图1，总投资为130万元，处理量为100t/d，处理后水的重金属指标锌、锰去除率较低，未能达标，且运行费用高，约2元/t。
2 新处理方案
2.1 工艺流程
工艺流程如图2所示，从调节池用泵抽入自吸器中，在自吸器的入口与出口处分别加入3组药剂，经与药剂混合生成Zn(OH)2，再用污水泵泵入净化器内处理，处理后的清水从顶部流出，污泥从底部排入污泥浓缩罐内浓缩后脱水运走。
2.2 EWP设备原理
很多（如电池的含锌）经絮凝反应后能分离出大量的污泥，这些絮状污泥有一定的吸附能力。以往的沉淀或工艺，只把这些固形物固液分离，而没有再充分发挥这些污泥的吸附过滤作用。EWP高效污水净化器可以利用这些絮凝反应后生成的絮凝沉淀物在净化器内形成一个稳定的、可连续自动更新的吸附过滤流化床，既起混凝沉淀作用，又起吸附过滤作用，比普通的或沉淀工艺的去除率高10％－20％，是集絮凝反应、沉淀、吸附过滤、污泥初步浓缩等功能于一体的设备[2]。设备原理图见图3，从EWP净化器的中下部进入，经混凝反应及污泥流化床的吸附和过滤处理，清水从设备顶部流出，污泥从设备底部排出。
2.3 试验装置
试验分别采用了EWP—0.3型高效污水净化器，其设计处理能力为0.03m3/h和EWP-2型高效污水净化器，设计处理量为2m3/h。
2.4 试验过程及结果
2.4.1 第一阶段：实验室的试验
在实验室做了近200多种方案，最后筛选出效果好、价格低的最佳药剂组合。试验结果见表1：
| 方案１ | 方案２ | 方案３ | 方案４ | 方案５ | 方案６ | ||||||
| 名称 | 石灰 | 名称 | 聚铁 石灰 | 名称 | Na2S 聚铁 石灰 | 名称 | NaOH | 名称 | FeCl3 NaOH | 名称 | Na2S 石灰 阳离子吸附剂 |
| Hg2+ | 0.00875 | Hg2+ | 0.0033 | Hg2+ | 0.000375 | Hg2+ | 0.00875 | Hg2+ | 0.0056 | Hg2+ | 0.000125 |
| Zn2+ | 15.087 | Zn2+ | 7.775 | Zn2+ | 5.063 | Zn2+ | 16.825 | Zn2+ | 12.488 | Zn2+ | 3.325 |
| Mn2+ | 10.15 | Mn2+ | 5.125 | Mn2+ | 3.125 | Mn2+ | 10.50 | Mn2+ | 8.25 | Mn2+ | 1.625 |
注：原水水质：Hg2+0.0615mg/L、Zn2+312.25mg/L、Mn2+21.0mg/L。
2.4.2 第二阶段：0.3m3/h样机试验
采用EWP-0.3型高效污水净化器进行现场试验。试验时将Na2S加入1号加药罐内，将石灰与阳离子吸附剂1的混合剂加人2号加药罐内。并试验了两种药剂添加顺序对处理效果的影响。
①先添加石灰与阳离子吸附剂1，再添加Na2S。
②先添加Na2S，再添加石灰与阳离子吸附剂1。
结果发现先添加Na2S对汞的去除效果较好，但对锌、锰的去除效果影响不大。当最高处理量达0.81m3/h时，泥床相当稳定。检测结果证实：汞、锰的处理效果都达到广州市一级新扩改排放标准，锌的处理达到了广州市二级新扩改排放标准。详见表2。
| 时间 | 样品名称 | 检测项目/(mg·L-1) | ||
| Hg2+ | Zn2+ | Mn2+ | ||
| 98.12.1 | 原水 | 0.0731 | 134.8 | 18.0 |
| 东厂站出水 | 0.0059 | 25.5 | 14.0 | |
| 净化器出水 | 0.0061 | 5.3 | 0.92 | |
| 98.12.2 | 原水 | 0.0460 | 32.6 | 16.5 |
| 净化器出水 | 0.0073 | 1.03 | 0.66 | |
| 98.12.4 | 原水 | 0.0464 | 53.7 | 17.5 |
| 净化器出水 | 0.0031 | 1.03 | 2.34 | |
| 平均数 | 原水 | 0.0552 | 73.7 | 17.3 |
| 净化器出水 | 0.0055 | 2.45 | 1.31 | |
| 去除率 | 90.04% | 96.67% | 92.43% | |
注：数据由广州市环境保护科学研究所检测
2.4.3 第三阶段：50m3/h样机试验
采用EWP-2型高效污水净化器进行样机试验，试验条件仍按照第二阶段不变。在试验过程中，发现药剂阳离子吸附剂2对重金属离子具有较注：数据由广州市环境保护科学研究所检测强的离子交换性能，经过几十次的试验，最后决定Na2S与石灰不变，而将阳离子吸附剂1改为阳离子吸附剂2（药剂费仅为0.70元/t）。试验检测结果表明此组合效果良好。EWP-2型连续运行了3个多月，运行正常，出水水质稳定。结果见表3。
| 时间 | 原水/(mg·L-1) | 净化器出水/(mg·L-1) | 污泥罐出水/(mg·L-1) | ||||||
| Hg2+ | Zn2+ | Mn2+ | Hg2+ | Zn2+ | Mn2+ | Hg2+ | Zn2+ | Mn2+ | |
| 99.4.27 | 0.785 | 179.8 | 19.40 | 0.0150 | 2.99 | 0.29 | 0.0320 | 7.21 | 1.80 |
| 99.4.28 | 0.508 | 275.2 | 17.90 | 0.0136 | 3.57 | 0.77 | 0.0224 | 4.24 | 1.08 |
| 99.4.29 | 0.0932 | 124.8 | 11.34 | 0.0018 | 3.12 | 0.11 | 0.0190 | 1.54 | 0.57 |
| 平均数 | 0.462 | 193.27 | 16.21 | 0.0101 | 3.22 | 0.39 | 0.0245 | 4.33 | 1.16 |
| 排放标准 | 0.0500 | 3.00 | 2.0 | ||||||
| 去除率/% | 97.8 | 98.3 | 97.6 | ||||||
注：数据由广州环保科学研究所检测