重金屬廢水處置傳統方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體法、吸附法和離子交流法等。這些傳統處置辦法都存在廢渣多、處置本錢高、占地面積大、易形成二次污染等問題，難以到達經濟、效率和環境上的共贏。因而，展開新型、高效、低本錢的重金屬工業廢水處理技術及工藝研發非常必要。

　　超磁別離技術經過向水體中投加磁性藥劑和絮凝劑，產生微絮凝過程，賦予絮體以磁性，再經過超磁別離機完成絮體和水的別離，從而到達凈化水質的目的。在超磁別離技術的根底上，研發了多能超磁一體化污水處置技術，用于重金屬行業廢水的管理。多能超磁一體化污水處置技術采用強堿作為中和劑替代傳統的石灰，減少污泥渣量，并經過超磁別離技術完成固液別離，省卻了沉淀過程，大大縮短處置時間，且其投加的磁性藥劑可經過回收系統完成循環重復運用，降低運轉本錢。

　　廣西河池某礦業公司產生的重金屬廢水pH低，Zn、Pb、Cd、Sb等重金屬污染物含量高，因而，須經污水處置設備處置后，使各污染物指標到達GB8978-1996的請求。本研討采用多能超磁一體化污水處置技術對該重金屬廢水實施處置，使出水水質滿足GB8978-1996的請求。經過現場調試，研討不同藥劑投加量下各污染物的去除效率，得出優化的藥劑投加量，并對該工藝實施經濟效益剖析，為各種重金屬廢水應急處置工程項目提供技術支持。

　　1、工藝設計

　　1.1 設計進出水質

　　該礦業公司主要從事有色重金屬的冶煉及生產運營活動，排放的廢水主要含有銻、銅、鉛、鎘、砷、鉻等重金屬元素。依據企業排放的廢水量，設計日處置范圍為500m3/d;出水水質執行GB8978-1996中的第一、二類污染物最高允許排放一級規范。經檢測，該廢水的主要成分見表1。

　　1.2 工藝流程

　　依據該重金屬廢水水質狀況及出水執行的規范，采用多能超磁一體化污水處置技術對該重金屬廢水實施處置，工藝流程如圖1所示。

　　工藝流程闡明：

　　1)企業排放的重金屬廢水由泵提升至中和池中，中和池內設有計量泵，經過計量泵保送質量分數10%的NaOH溶液，經過攪拌實施中和反響，直至重金屬廢水的到達中性。在這過程中，局部重金屬離子與氫氧根離子反響生成難溶的重金屬氫氧化物沉淀，從而除去廢水中的局部重金屬污染物。

　　2)中和池的水自流至混凝反響池，由計量泵向混凝反響池中參加專用除重金屬混凝藥劑(簡稱“專用劑”)和磁性劑，其中專用劑的質量分數為0.6%，磁性劑為自行研制的磁納米顆粒。廢水中的重金屬與專用藥劑反響構成難溶物析出成為水體中膠體懸浮物，參加的磁性劑使廢水水體中的膠體懸浮物具有微磁性。

　　3)混凝反響池的水再流入絮凝沉淀池，投加質量分數為0.2%的聚丙烯酰胺(PAM)溶液作為絮凝劑，在磁力凝聚和化學凝聚的作用下，使磁性膠體懸浮物凝聚成更大的絮凝體。充沛反響后進入磁別離機實施固液別離，別離后的水進入過濾器，過濾后達標排放。

　　4)經磁別離機別離出的污泥經過磁鼓實施常規分散、脫磁處置，使污泥和磁性劑別離，然后回收磁性劑，污泥再經過壓濾機壓濾后排出實施外運處置。

　　2、處置設備及設計參數

　　1)中和池。

　　主要用于調理廢水的至中性，使局部重金屬離子以沉淀的方式除去，減輕了后續工藝的處置負荷。中和池為地上式鋼構造，圓筒狀，內壁防腐，外形尺寸準0.8m×2.5m，有效容積5m3，水力停留時間5min。中和池內設有攪拌器。

　　2)混凝反響池。

　　主要用于將廢水中的重金屬離子以難溶物的方式析出，成為水體中膠體懸浮物，并且投入磁性藥劑使膠體懸浮物具有磁性。混凝反響池為地上式鋼構造，圓筒狀，內壁防腐，外形尺寸準0.7m×2.0m，有效容積3m3，水力停留時間3min，池內設有攪拌器。

　　3)絮凝沉淀池。

　　在絮凝沉淀池中參加絮凝劑后，由于磁性藥劑的密度高達5.0t/m3，因此構成高密度的絮體，加大絮體的密度，到達高效除污和快速沉降的目的。絮凝沉淀池為地上式鋼構造，圓筒狀，內壁防腐，外表負荷35m3/(m2·h)，外形尺寸準0.7m×2.0m，有效容積3m3，水力停留時間3min。

　　4)磁別離機。

　　磁別離機將污水中含有磁性藥劑的絮凝體吸附到磁盤上，再經刮泥板除去，完成固液別離。選用型號為ASMD-500的磁別離機，體積流量為500m3/h，磁盤直徑1.2m，磁感應強度≤0.14T，功率1.35kW。

　　5)磁鼓機。

　　型號為HCG-500的高梯度永磁磁鼓機，由分散安裝和磁回收安裝構成，體積流量為3m3/h，功率5.6kW，磁性藥劑回收率到達98%。

　　6)過濾機。

　　過濾機主要作用是進一步降低出水的懸浮物含量，使出水水質穩定并達標排放。選用立式壓力式過濾機，其凈水才能為60m3/h，電機功率為5.5kW。

　　7)板框壓濾機。

　　處置量為500m3/d，處置1t廢水約產生1kg的污泥，緊縮前污泥水的質量分數約為98%，緊縮后為70%左右，因而選擇過濾面積為100m2的板框壓濾機1臺，型號XMZ100/1250-30UB。

　　3、調試及運轉效果

　　3.1 工藝調試

　　1)NaOH投加量。

　　重金屬廢水的pH在3左右，投入中和劑NaOH實施中和，經過現場屢次實驗，當中和池中的廢水pH調理至9左右時，出水pH才干到達6～9的請求，緣由是在混凝反響池中投加的專用藥劑會降低廢水的pH。系統穩定運轉時，NaOH的投加量約為4mg/L，中和池水力停留時間5min。

　　2)磁粉投加量。

　　多能超磁一體化污水處置技術采用投加磁種以使凝聚所構成的絮團帶上磁性，并經過磁聚力構成大絮團。構成的磁性絮團不靠重力沉降，而是經過超磁別離機產生的強大磁力將磁性絮團吸附在磁盤上，從而完成水與懸浮物的別離，且別離時間短、別離效果好。由于投加磁種的過程是連續的，因而投加的磁種也將成為運轉費用的一局部。投加磁種過少，則處置效果差，出水水質達不到請求;投加磁種過多，則會增加運轉費用，形成資源糜費。經過屢次調試，肯定磁粉優化投加量約為83mg/L。

　　3)專用藥劑和絮凝劑投加量。

　　依據廢水中重金屬去除的原理，自行研發了專用除重金屬藥劑，該藥劑經過與廢水中的重金屬離子反響，生成難溶物質析出，從而到達去除重金屬的目的。專用藥劑與廢水中的重金屬離子反響構成膠體懸浮物，但膠體懸浮物沉淀性能差，需投加PAM使其凝聚成更大的絮團，以提升其沉淀性能，完成最佳別離效果，使出水水質達標。經過重復調試，當混凝反響池、絮凝沉淀池的水力停留時間分別為3min，且專用藥劑和PAM投加量分別控制在500、10mg/L時，SS和Sb、Pb、Cu、Cr、As、Cd、Zn等重金屬去除率最高。

　　3.2 運轉結果

　　工程竣工后，依照調試后肯定的工藝參數可以穩定的運轉，進出水pH分別為3.5和8.1，SS和重金屬含量見表2。

　　由表2可知，廢水處置效果良好，SS和Sb、Pb、Cu、Cr、As、Cd、Zn的去除率分別為98.9%、95.0%、100%、97.1%、99.0%、95.7%、100%和99.9%，出水各項指標全部優于GB8978-1996的請求，且Cu、Cr、As、Cd、Zn等到達GB3838-2002的Ⅲ類水規范。

　　3.3 技術經濟

　　該工程主要包括土建費、設備費、設備裝置運輸費、現場調試費、電線路架設費、設計費、工程驗收費和工程監理費等費用，連同稅費總價約為248.1萬元。項目裝置調試運轉后主要費用為運轉費，其包括電費、人工費和藥劑費。各項費用剖析如下：

　　1)電費：污水處置系統設備總功率為15kW，每kWh電按0.9元計，污水處置才能為21m3/h，則處置1t廢水的費用為0.64元/m3。

　　2)人工費：正常運維需2人完成，每人150元/d，則處置1t廢水的費用為0.60元/m3。

　　3)藥劑費：按處置1t廢水需耗費4g中和劑、10kg絮凝劑、500g專用劑和83g磁性劑計，中和劑、絮凝劑、專用劑、磁性劑單價分別為2.8、12、3、0.83元/kg，則處置1t廢水藥劑費用為2.46元/m3。

　　綜上，所需運轉本錢約為3.70元/m3。

　　4、結論

　　多能超磁一體化污水處置技術采用磁別離技術實施固液別離，不需求沉降時間，固液別離時間短，相應的設備占地面積小、建立周期短、日常維護便當、自動化水平高、易于操作和管理，且磁性劑可循環運用，在很大水平上降低了廢水處置本錢。

　　廢水進入混凝反響設備至出水的時間約為15min，整個水處置凈化過程短時高效，適用于各種突發重金屬污染事情的應急處置。

　　采用多能超磁一體化污水處置技術對重金屬廢水實施處置，系統運轉穩定、運轉本錢低，對各種重金屬污染物去除效率高，出水水質優于、GB8978-1996中的一級規范，且Cu、Cr、As、Cd、Zn等局部重金屬指標到達GB3838-2002的Ⅲ類水規范。