行业标准《铅锌选矿废水处理与回用规范》编制说明预审稿docWord文件下载.docx
《行业标准《铅锌选矿废水处理与回用规范》编制说明预审稿docWord文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《行业标准《铅锌选矿废水处理与回用规范》编制说明预审稿docWord文件下载.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《工业绿色发展规划(2016-2020年)》提出:
推进水资源循环利用和工业废水处理回用,推广特许经营、委托营运等专业化节水模式,推动工业园区集约利用水资源,实行水资源梯级优化利用和废水集中处理回用。
推进中水、再生水、海水等非常规水资源的开发利用,支持非常规水资源利用产业化示范工程,推动钢铁、火电等企业充分利用城市中水,支持有条件的园区、企业开展雨水集蓄利用。
《关于有色金属工业发展规划(2016-2020年)》提出:
加强大气污染、水污染、土壤污染防治,严格控制重金属污染物排放,推广绿色低碳发展模式以及节能减排、资源综合利用技术,提高再生资源利用水平,实现产业可持续发展。
《加强涉重金属行业污染防控的意见》(环土壤〔2018〕22号),意见要求:
到2020年,全国重点行业的重点重金属污染物排放量比2013年下降10%。
进一步聚焦铅锌矿采选、铜矿采选及铅锌冶炼、铜冶炼等涉铅、涉镉行业;
进一步聚焦铅、镉减排,在各重点重金属污染物排放量下降前提下,原则上优先消减铅、镉;
进一步聚焦群众放映强烈的重金属污染区域。
《铅锌行业规范条件》(2015年),其中明确规定:
现有选矿企业废水循环利用率应达到80%及以上,新建及改造选矿企业废水循环利用率应达到85%及以上。
《铅锌采选行业清洁生产评价指标体系》中明确规定(Ⅰ级基准值):
资源利用指标中工业用水重复利用率≥85%,污染物产生指标中废水产生量≤4.0m3/t,废水中铅、锌、铜、砷、镉、COD的最高允许浓度分别≤0.40mg/l、1.30mg/l、0.40mg/l、0.20mg/l、0.04mg/l、50mg/l。
1.1.2铅锌选矿产业可持续发展的需要
随着国家建设生态文明的美丽中国,有效防治重金属污染已成为铅锌企业生存和发展的生命线和不可逾越的红线,开展铅锌选矿废水处理回用零外排,已是铅锌产业实现科学发展和可持续发展的必然选择,因此迫切需要建立《铅锌选矿废水处理与回用规范》。
铅锌选矿过程产生的废水统称为选矿废水,包括尾矿废水、精矿废水、设备冷却水、收尘废水、厂区地表初期雨水等。
铅锌选矿工艺主要以浮选为主,每处理1吨铅锌矿石浮选工艺消耗水4~7m3、重选工艺消耗水20~26m3、重—浮联合工艺消耗水20~30m3。
在铅锌浮选工艺中,为了有效地将有用金属分选出来,需要在不同的选别作业加入大量的浮选药剂,这些浮选药剂在排出的选矿废水中有所残留;
与此同时,在选矿过程中,矿石中的部分重金属、固体颗粒等也进入到选矿废水中,使得选矿废水性质更加复杂;
故与其它矿种的选矿废水相比,铅锌选矿废水呈现出重金属种类多及含量高、浮选药剂种类多及含量高、悬浮物含量高等典型特征。
铅锌选矿废水处理达标外排,不但处理的难度大、成本高,而且不管采用何种先进的选矿废水处理技术,都难以使选矿废水处理后达到天然水体的水质,长期以往的达标外排仍然可能对周边环境造成不利影响,尤其是其中含有累积性、不可逆性、持久性污染特征的铅、锌、铜等重金属,势必对环境造成危害。
由于铅锌矿的选别分离,须要在不同的作业使用针对性的浮选药剂,铅锌选矿废水直接返回使用,其含有的浮选药剂、酸碱物质、固体悬浮物等会造成选别分离紊乱,使选矿难以有序、稳定、高效进行,将造成矿产资源的浪费,故需要对铅锌选矿废水处理后再回用。
铅锌选矿废水处理后回用,可提高选矿废水循环利用率,减少新水用量,杜绝选矿废水外排,减小污染物排放总量,降低选矿废水对环境的影响。
1.2适用范围
本标准适用于铅锌选矿废水处理与回用工程的技术方案选择、工程设计、施工、验收、运行的全过程管理,可作为环境影响评价、设计、施工、竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。
1.3可行性
云南驰宏锌锗股份有限公司在我国云南省的会泽铅锌矿、彝良毛坪铅锌矿、保山勐糯铅锌矿、澜沧老厂铅锌矿,以及内蒙古甲乌拉—甲查铅锌铜多金属矿、黑龙江塔源铅锌铜多金属矿等开展铅锌矿采选生产业务,在铅锌选矿废水处理与回用技术的探索、传承与创新中,掌握了铅锌选矿废水处理回用的核心技术及成功经验,并参与了“十一•五”国家科技支撑计划项目“金属矿选冶污染物减排及资源化利用关键技术研究”,其子课题“铅锌硫化矿选矿废水减排与循环利用关键技术研究”取得了铅锌选矿废水处理回用的领先技术,并以《铅锌浮选厂废水处理与循环利用技术》入选《矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录(第五批)》。
铅锌矿选矿废水的处理与利用涉及的专业杂、技术性强且相互交叉,以致长期以来能够实现选矿废水处理与回用的矿山极少,且多为建矿早、规模大、技术先进的矿山选矿厂,如会泽铅锌矿、彝良毛坪铅锌矿、凡口铅锌矿、栖霞山铅锌矿、黄沙坪铅锌矿等。
而各矿山选矿厂之间关于选矿废水处理和回用的技术信息透明度不高,尤其是选矿废水处理的药剂种类、药剂用量、加药顺序、药剂作用时间以及选矿废水中固体悬浮物、重金属离子、残留浮选药剂等的去除先后顺序及去除率等的核心技术信息基本未对外公布,一定程度上阻碍了选矿废水处理回用信息的共享与交流,导致相关技术转移和科技创新效率低下,使得铅锌矿选矿废水处理回用的关键技术和成功经验只能被少数企业掌握,以致大部分个体或私营的矿山选矿厂不能实现选矿废水处理回用而对外排放。
因此,制定《铅锌选矿废水处理与回用规范》,可使与之相关的关键技术和成功经验简单、直接地被铅锌选矿企业及相关使用者所了解、掌握和使用,促进选矿废水处理与回用技术的提升,以更好地支撑铅锌产业的可持续发展。
1.4拟要解决的主要问题
从相关标准规范的制定及实施可以看出,我国对环境保护的要求也越来越严,对选矿废水的排放标准更趋严格,要求选矿废水循环利用率越来越高,外排选矿废水越来越少,对排放的水质指标越来越苛刻,已对铅锌选矿废水处理回用形成倒逼机制。
1974年1月1日起,我国正式实施了第一个工业污染物的排放标准《工业“三废”排放试行标准》(CBJ4-1973),标准中明确规定:
pH、SS、COD、铜、锌、硫化物等的最高容许排放浓度。
但在当时的社会经济、环境等形势下,未对选矿废水循环利用提出要求。
1985年8月1日,国家环境保护局实施的《重有色金属工业污染物排放标准》(GB4913-1985)中明确规定:
重有色金属工业矿山浮选厂工业用水循环利用率现有选厂、新建选厂分别为60%、70%,重有色金属工业矿山重选厂工业用水循环利用率现有选厂、新建选厂分别为70%、80%;
并对水中的pH、SS、汞、镉、砷、铅、铜、氟化物、氰化物等指标做了限值规定。
2007年3月6日,国家发改委制定实施的《铅锌行业准入条件》(2007年)中明确规定:
铅锌选矿厂耗用水量低于4吨/吨矿,废水循环利用率大于75%。
2010年9月27日,国家环保部及国家质量监督总局制定实施的《铅、锌工业污染物排放标》(GB25466—2010)中明确规定:
现有选矿厂、新建选厂每吨原矿基准排放水量分别为3.5m3、2.5m3,并对水中的pH、CODcr、SS、氨氮、总磷、总氮、总铅、总锌、总铜、硫化物、氟化物等指标做了限值规定。
2015年3月16日,国家工信部将《铅锌行业准入条件》修订为《铅锌行业规范条件》(2015年),其中明确规定:
2015年10月28日,国家发改委、国家环保部、国家工信部等发布的《铅锌采选行业清洁生产评价指标体系》中明确规定(Ⅰ级基准值):
大量的研究成果和生产实践经验表明,铅锌矿选矿废水外排或回用前均需进行适当的处理,选矿废水达标外排前的处理,需要根据相关的环保标准要求对废水中所涉及的各种污染物质进行净化去除,以确保处理后的水中含有的各种污染物质能满足排放标准的要求;
选矿废水回用前的处理以不影响选矿指标为标准,只需针对影响选矿的有害组分进行必要的处理,而剩余的组分可以不用处理,显然回用前的选矿废水处理更加易行。
而纵观有色金属行业,直到2013年底我国才制定发布了《铜选矿厂废水回收利用规范》(GB/T29773),而至目前,在我国及有色金属行业等尚未出台关于铅锌选矿废水处理与回用方法的标准。
因此,《铅锌选矿废水处理与回用规范》标准的制定,弥补了铅锌选矿废水处理回用标准规范建设的空白,将为铅锌选矿企业开展选矿废水处理与回用提供技术支撑和导向,尤其是为技术力量相对薄弱的铅锌选矿企业提供了可借鉴、参考应用的铅锌选矿废水处理与回用技术,可促进铅锌选矿企业更好地开展清洁生产实现转型升级发展;
而对于相关主管部门则提供了可监督、检查铅锌选矿企业实施选矿废水处理与回用的标准,无疑将对指导及规范铅锌选矿生产企业的选矿废水处理与回用将起到积极的作用,更将对铅锌选矿的环境保护及生态文明建设产生持久深远的影响。
1.5任务来源
2017年工业和信息化部办公厅下达了《工业和信息化部办公厅关于印发2017年第二批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科〔2017〕70号),其中提出了制定《铅锌选矿废水处理与回用规范》(序号109、项目计划号2017-0443T-YS)标准的任务,计划完成年限2019年。
由云南驰宏锌锗股份有限公司、北京矿冶科技集团有限公司(原北京矿冶研究院)、昆明理工大学及深圳市中金岭南有色金属股份有限公司共同承担标准的编制工作。
——标准项目编制单位、起草人及其所作工作
云南驰宏锌锗股份有限公司由云南冶金集团股份有限公司控股38.49%,成立于2000年7月,现有员工10014人,是一户以铅锌产业为主,集地质勘探、采矿、选矿、冶金、化工、深加工、贸易和科研为一体的国有控股A股上市公司。
云南驰宏锌锗股份有限公司先后荣获国家绿色矿山试点单位、全国绿化模范单位、国家“资源节约型、环境友好型”试点企业、全国首批循环经济试点单位、全国循环经济工作先进单位、全国首批资源综合利用先进企业、全国创新型试点企业、国家科技攻关授奖成果单位、第四批全国知识产权试点企业、全国设备管理优秀单位、国家优质工程奖、全国企业文化优秀成果奖等数百项荣誉。
云南驰宏锌锗股份有限公司在会泽铅锌矿、彝良毛坪铅锌矿、澜沧老厂铅矿等铅锌选矿废水处理与回用的长期生产实践中积累了丰富的经验,掌握了多项铅锌选矿废水处理与回用的关键技术。
北京矿冶科技集团有限公司(原北京矿冶研究总院)是隶属于国务院国资委管理的中央企业,属国家首批创新型企业,是我国以矿冶科学与工程技术为主的规模最大的综合性研究与设计机构,具有工程设计、建设项目环境影响评价和地质实验测试甲级资质,拥有先进的大型设备仪器和工程化能力较强的中试及生产装备,拥有2个国家重点实验室(矿物加工科学与技术国家重点实验室和矿冶过程自动控制技术国家重点实验室)、3个国家级工程(技术)研究中心(国家金属矿产资源综合利用工程技术研究中心、无污染有色金属提取及节能技术国家工程研究中心、国家磁性材料工程技术研究中心)和1个国家重有色金属质量监督检测中心。
北京矿冶科技集团有限公司拥有环境影响评价和工程设计甲级资质,开展环境咨询、环保核查、清洁生产审核等技术服务,在选矿废水处理与回用方面具有多项核心技术,且在标准制定方面具有丰富经验和卓越成果。
昆明理工大学创建于1954年,时名为昆明工学院,1995年更名为昆明理工大学,1999年原昆明理工大学与原云南工业大学合并组建新的昆明理工大学。
经过60多年的发展,现已发展成为一所以工为主,理工结合,行业特色、区域特色鲜明,经济、管理、哲学、法学、文学、艺术、医学、农学、教育等多学科协调发展的综合性大学。
昆明理工大学在铅锌选矿废水处理与回用方面做了大量的研究和开发工作,取得了多项研究成果。
编制组成员见表1-1。
表1-1编制组成员
姓名
性别
职务/职称
工作单位
负责工作
——主要工作过程
根据工业和信息化部办公厅下达的《工业和信息化部办公厅关于印发2017年第二批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科〔2017〕70号),云南驰宏锌锗股份有限公司、北京矿冶研究院、昆明理工大学等承担单位于2018年3月成立了项目编制组,填报了《铅锌选矿废水处理与回用规范》计划任务书,并制定了工作计划,确定任务分工和经费安排。
经过铅锌选矿行业生产及污染防治的相关法律、法规及现行技术的文献资料调研,并对深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿、南京银茂铅锌矿业有限公司栖霞山铅锌矿选矿厂、西部矿业股份公司锡铁山铅锌矿、福建金东矿业股份有限公司梅仙铅锌矿、新疆紫金锌业有限公司乌拉根铅锌矿的相关选矿废水处理与回用的实际现状进行了调研。
于201X年XX月编制完成了《铅锌选矿废水处理与回用规范(草案)》及开题报告。
201X年X月X日,工业和信息化部主持召开了《铅锌选矿废水处理与回用规范(草案)》论证会,并形成了报告论证意见。
会后,编制组成员根据开题论证会审查意见,经过书面函调、现场调研,于201X年XX月完成《铅锌选矿废水处理与回用规范(征求意见稿)》和《铅锌选矿废水处理与回用规范(编制说明)》。
201X年X月,编制组组织行业专家对征求意见稿进行反复讨论、修改;
2019年5月正式将《铅锌选矿废水处理与回用规范》(征求意见稿)、编制说明、征求意见单位名单提交至工业和信息化部,面向社会广泛征求意见。
2标准编制原则
(1)协调性原则
加强现行相关标准的收集、研究及应用,重视标准起草前期调研及后期广泛征求意见,避免标准起草与现行相关标准重复或矛盾,且符合国家产业政策和行业污染防治技术政策,使之与现行相关标准相互协调及统一。
(2)科学性原则
通过调研分析国内外大量的铅锌选矿废水处理与回用生产应用实例,采用符合当前铅锌选矿废水处理与回用发展趋势的先进且应用较广的技术,使处理回水水量、水质能够满足选矿用水要求,并充分兼顾处理效率稳定、操作管理简单、运行成本低。
(3)可靠性原则
充分考虑技术的成熟性、稳定可靠性,标准中涉及的核心技术必须经生产实践验证为行之有效的技术。
同时又充分考虑到我国的铅锌选矿废水处理与回用的实际情况及发展水平,使其具有可实用性和操作性。
(4)完整性原则
规范的制定针对选矿废水处理回用,以工艺路线为基础,内容上力求完成、无缺漏,尽可能全面考虑行业选矿废水处理所涉及的各种技术要求及技术革新进步的需要,并推进相关环境保护、安全生产的发展。
3标准主要内容的确定依据
3.1范围
本标准的主要内容和适用范围,明确了标准对铅锌选矿废水处理与循环利用原则、方式、工艺技术、水质指标、设备与材料、检测与控制、施工、验收和运行等的技术指导作用。
本标准适用于铅锌选矿厂的生产废水直接源头分质回用或末端处理循环利用,不包括产生废水的处理后外排,以及不包括生活污水的处理后回用或外排。
选矿生产废水处理后回用与处理后达标外排各有侧重点,不适于采用同样的工艺进行处理;
生产废水与生活废水的水质差距较大,不适于一并处理。
3.2规范性引用文件
本标准引用了相关的法规、规范和标准等,包括给排水设计规范、固废处理处置标准、环境保护标准、分析测试标准等。
现行的相关规范与标准是制定本标准的法律依据,其相关条款是本标准的技术基础及准则要求,引用此类文件,可使本标准具有合法性与权威性。
3.3术语和定义
本标准规定了铅锌选矿废水处理与回用规范涉及到的有关术语及定义,给出了铅锌选矿废水、铅锌选矿废水处理、铅锌选矿回水、分质源头回用、选矿回水利用,共5个术语,并分别进行了定义及解释。
铅锌选矿废水的本质特征是含有重金属及选矿药剂等,外排会造成环境污染,直接回用可能会影响选矿生产,需处理后回用,故对相关术语进行了定义及解释。
3.4污染物与污染负荷
本节主要介绍了铅锌选矿废水的来源及分类,主要污染物和污染负荷、废水水量的确定。
据铅锌选矿厂的调研,各铅锌选矿厂受矿石性质、选矿工艺流程、选矿设备、浮选药剂制度等的综合影响,铅锌选矿废水的水量、污染物和污染负荷等具有较大差异,即使是同一选矿厂在不同的生产时期,选矿废水水量、污染物和污染负荷也存在波动。
3.4.1废水的来源与分类
选矿废水来源于精矿废水、尾矿废水、收尘废水、设备冷却水、场地清洗水、化验室废水、厂区地表初期雨水等。
精矿废水、尾矿废水主要含有重金属、酸碱、及部分选矿药剂;
收尘废水、场地清洗水、厂区地表初期雨水主要含有固体悬浮物及重金属;
化验室废水主要含有重金属、分析药剂等;
设备冷却水主要是温度高,需要降温处理后回用。
3.4.2 主要污染物和污染负荷
铅锌选矿废水中主要特征污染物为pH、悬浮物(SS)、化学需氧量(CODcr)、总硬度、铜及其化合物(按Cu计)、铅及其化合物(按Pb计)、锌及其化合物(按Zn计)、砷、镉等。
现有选矿厂选矿废水水质还可根据实测确定;
新建选矿厂选矿废水水质可参照可行性研究报告及环境影响评价文件确定,也可根据矿石性质、选矿工艺相近的企业类比确定。
3.4.3 废水水量
本标准给出了选矿废水量的确定方法。
选矿废水水量可根据选矿试验、水量平衡进行估算,也可根据生产规模、工作制度和管理水平相近的企业类比确定;
现有选矿废水水量还可根据实测确定。
3.5总体要求
本节主要介绍了铅锌选矿废水处理与回用工程的总体要求,包括一般规定、建设规模、工程构成、工程选址与总平面布置。
3.5.1一般规定
一般规定主要介绍了铅锌选矿废水处理与回用的共性、基本要求,具体包括6个方面:
(1)协调性原则。
基于国家产业政策、行业污染防治技术政策等,规定了铅锌选矿废水处理与回用的原则性要求,及“三同时”制度。
(2)匹配性原则。
铅锌选矿废水处理与回用工程的建设规模和工艺配置应与选矿厂总体规划、生产工艺相协调、匹配。
(3)提倡控源减污、清洁生产技术。
通过控源减污、清洁生产技术,以降低铅锌选矿废水产生量及处理回用难度。
(4)铅锌选矿废水处理与回用应考虑生产性事故的应急措施。
(5)防噪、抗震等原则。
铅锌选矿废水处理与回用工程在建设和运行中,应采取防噪、抗震、放恶臭等技术措施。
(6)防腐、防渗等原则。
铅锌选矿废水处理与回用的设施、构筑物以及所用材料、药剂均采取防腐、防漏、防渗等措施。
3.5.2建设规模
本节主要介绍了铅锌选矿废水处理与回用的建设规模、关键设施的建设规模。
(1)总体建设规模。
应满足企业总体规划和生产波动要求。
(2)调节池。
调节池容积为设计理论调节容积的1.1~1.2倍。
(3)各处理单元。
调节池后各处理单元按最大日平均流量计算。
(4)污泥处理。
污泥处理和处置工程按最大日污泥量计算。
3.5.3工程构成
介绍了铅锌选矿废水处理与回用工程的三大构成:
主体工程、辅助工程和配套生产管理设施。
主体工程包括:
源头回用系统、废水收集系统、预处理、一级处理、二级处理、深度处理回用、污泥处置、事故池。
辅助工程包括:
通讯、电气、自控、供排水、消防和采暖通风等。
生产管理设施包括:
厂房、药剂房、控制室、化验室等。
3.5.4总体布置
铅锌选矿废水处理与回用从工程选址、总平面布置等方面做出了规定,并结合工程设计及生产实践的相关经验,对总平面、高差、管道布置等方面做出了比较细致和具体的规定。
3.6工艺设计
3.6.1铅锌选矿废水处理及循环利用总体流程
铅锌选矿废水性质因矿石性质和选矿工艺的不同而多变,应结合矿石性质和选矿工艺的特点,采用分质回用和综合治理后回用的方式。
分质回用可降低选矿废水处理成本及处理负荷;
综合治理后回用可确保尚不能满足回用条件的选矿废水处理后回用不影响选矿生产。
3.6.2各生产单元废水处理回用工艺流程
(1)设备冷却水。
选矿厂球磨机、渣浆泵等产生的冷却水,除温度高外,基本未受其它污染,因此针对设备冷却水废水宜采用物理方法,降低使用过程中增加的热量和杂质,供循环使用。
过程中损失的水量,定期进行补加。
(2)除尘废水。
除尘废水主要含有矿粒、固体悬浮物等,一般进行沉淀处理去除矿粒、固体悬浮物等,得到的底泥根据企业的实际情况,可进入选别流程、排入尾矿库或进入井下膏体胶结充填使用,沉淀排出的溢流水返回收尘作业点循环使用。
(3)浓缩溢流废水。
浓缩溢流废水相对较复杂,主要为选矿过程矿浆、精矿产品及尾矿浓缩产生,可分质返回原作业点直接用作工艺补加水使用,如铅精矿浓缩废水可返回铅选别循环用作泡沫槽冲洗用水、锌精矿浓缩废水可返回锌选别循环用作泡沫槽冲洗用水;
而不能满足用水条件进行分质使用的,可给入废水处理站处理后再使用。
(4)过滤废水。
浓缩溢流废水相对较复杂,主要为选矿精矿产品及尾矿过滤产生,可分质返回原作业点直接用作工艺补加水使用,如铅精矿过滤废水可返回铅选别循环用作泡沫槽冲洗用水、锌精矿过滤废水可返回锌选别循环用作泡沫槽冲洗用水,陶瓷过滤机产生的过滤水可收集经简单沉淀处理后用作陶瓷过滤板清洗水;
(5)尾矿库废水。
尾矿库水经自然沉降、曝气氧化、日照分解等综合作用,因此该部分废水水质相对较好,可直接回用,不能满足回用条件的,应给入选矿废水处理系统处理后回用。
(6)初期雨水、场地清扫等废水。
初期雨水、场地清扫等废水水量波动大、污染种类多且多变,应进行分质归流,并尽可能地直接回用,尚不能满足回用条件的,应给入选矿废水处理系统处理后回用。
3.6.3 铅锌选矿综合废水处理与回用工艺流程
(1)末端处理回用。
未实现分质源头回用的废水汇集至综合废水处理系统集中处置,处理后的废水分质进行回用。
(2)铅锌选矿废水中污染物种类复杂,单一处理方法无法达到回用或外排要求,应结合废水中污染因子采用组合工艺进行处理。
采用组合工艺进行处理,可充分利用各种选矿废水处理工艺的优势形成互补,使得处理工艺的针对性、适用性、稳定性更好,可综合降低选矿废水处理成本、缩短处理时间,是选矿废水处理的主流发展趋势。
此条亦给出了选矿废水中主要污染物,分别为酸碱、悬浮物、硬度、金属离子、有机物,并针对性的给处理相应的处理去除工艺,并对处理常用组合工艺的处理程度进行了分类。
将常规的选矿废水处理工艺流程界定为预处理、二级处理、深度处理共三级处理组成,是根据《工业废水处理技术》(邹家庆编著)的废水处理工艺流程分为一级处理(预