有色金属冶炼中，烟气洗涤会产生大量含重金属离子的废液，其成分复杂，含盐量高。某钼冶炼企业硫酸车间有两股含盐废水，采用“生物制剂深度处理+膜分离+蒸发”工艺进行处理，新建工程设计处理规模为100 m3/d。本项目进水水质如表1 所示，出水水质满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)的要求。监测指标有溶解性总固体(Total Dissolved Solids,TDS)、F-、Cl-、As、Mo、pH和废水量，净化废水pH用H+浓度来表征，其H+浓度为1.5～3.5 mol/L。根据进出水水质要求，选择污水处理工艺。净化废水酸量低，重金属负荷高，氟与氯浓度高;干吸废水盐分高，污染负荷少。针对此特点，采用分类处理，从源头简化工艺，降低水处理成本，减少渣量。净化废水氟与氯浓度高，采用“中和脱氟+生物制剂脱钙处理+膜处理浓缩+机械式蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Re-compression,MVR)蒸发”工艺进行处理。干吸废水采用“生物制剂脱氟+MVR蒸发”工艺进行处理，先与净化废水(浓水)混合，经过脱氟处理，再进入MVR蒸发系统形成结晶盐。

　　一、工艺流程设计

　　设计工艺可以实现工业废水的无害化处理，优势突出。

　　一是仅通过一段中和+一段生物制剂脱钙工艺，沉淀系统可以同时实现硫酸、氟、重金属及钙离子的脱除，降低投资成本，净化废水中的钙离子稳定脱除到小于100 mg/L，保证膜处理系统的长期稳定运行。

　　二是脱钙过程碳酸盐的投加量少，降低膜系统进水的电导率。

　　三是工艺相对成熟，采用深度脱氟、深度脱钙、除重金属等预处理工序，确保后续膜系统和蒸发系统的稳定运行。四是膜处理系统采用高压反渗透(Reverse Osmosis,RO)，降低浓水量，产水率可达85%，降低MVR蒸发量，能耗较低。五是处理流程短，操作简单，占地面积小，建设投资少，运行成本低。经设计，本项目工艺流程如图1所示。

　　净化废水是含有高浓度SO2和少量钼、砷、氟化物的酸性废水，用石灰乳脱除大部分的氟离子和中和少量的酸，中和后液用生物制剂进行脱钙，脱除重金属、少量的氟离子和过量的钙离子，后液含盐量为10～15 g/L，采用反渗透进行浓缩，浓水TDS含量约为70 g/L，产水率为85%，淡水回用，浓水与干吸废水混合，进入后续处理。干吸废水是用纯碱吸收制酸尾气形成的含有高浓度亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫酸钠等的高盐废水，与净化废水浓水混合后，进入脱氟处理系统，将混合溶液中的氟离子去除后，进入MVR蒸发结晶系统，产出的钠盐妥善处置，蒸发冷凝水满足企业回用水要求。

　　二、工艺运行效果分析

　　2.1 预处理系统

　　根据原水水质，结合小型试验，通过控制药剂的投加量探索最佳处理效果，其结果如表2所示。结果显示，中和压滤后液的平均电导率为27.87 mS/cm，脱盐率达到91.64%，中和pH控制在7～8，系统满足50 m3/d的处理能力要求。

　　2.2 膜系统

　　根据前端生物制剂脱钙后的水质，结合设计要求，通过调节膜系统的各个工艺控制参数，使得膜系统产水率和截留率尽可能满足设计要求，具体结果如图2所示。结果显示，超滤系统的平均产水率为91.38%，反渗透膜系统截留率基本稳定在97%左右，RO膜的产水率稳定在85%以上，RO膜的瞬时处理能力基本稳定在2.5 m3/h左右，满足设计要求。

　　2.3 MVR蒸发系统

　　MVR蒸发系统设备运行基本正常，满足设计要求，具体结果如表3所示。结果显示，干吸废水氟浓度平均值保持在176.23 mg/L左右，经过深度脱氟后，脱氟率约为67.41%;每立方米水的出盐量约为264.1 kg，产能满足60 m3/d设计能力。

　　2.4 出水回用

　　出水水质监测结果如表4所示。结果显示，RO产水和冷凝水出水指标满足回用水要求。主要监测指标有pH、化学需氧量(CODCr)、色度、浊度、Cl-、硫酸盐和生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand,BOD)。

　　2.5 生产成本

　　一是净化废水处理成本。根据试生产期间各项数据计算吨水处理成本，成本主要来自石灰费用和电费，其他费用相对较少，吨水处理成本为83.09元。二是干吸废水处理成本。根据试生产期间各项数据计算吨水处理成本，成本主要来自液碱费用、脱氟剂费用和MVR系统电费，其他费用相对较少，吨水处理成本为262.69元。

　　三、结论

　　高盐生产废水的水质存在差异，采用分类处理，从源头简化工艺，可以降低水处理成本，减少渣量。采用超滤与反渗透的膜组合工艺，超滤膜系统产水率可超过90%，反渗透产水率可超过85%，产水水质符合设计回用水水质标准，减少后续进入蒸发系统的水量，降低废水处理系统的运行成本和设备投资成本。MVR系统冷凝水可回用，盐产品的亚硫酸钠含量为60%～70%。它具备回收价值，满足设计处理能力要求。

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