隨著我國蓄電池生產行業的快速發展，產生的廢水尤其是含鉛廢水對企業周邊水資源造成了很大污染。按照GB 8978—1996《污水綜合排放標準》的要求，含鉛廢水排放口處的總鉛最高允許排放值為1.0 mg/L，而該類廢水含鉛高達30~90 mg/L。對含鉛廢水進行科學的處理，是鉛酸蓄電池工業面臨的重要研究課題。

1 含鉛廢水的特點及危害
 
在鉛酸蓄電池的生產過程中，每生產1塊電池就有4.54~6 810 mg的鉛損失，這些流失的鉛都以離子形式存在于廢水中。2011年，我國鉛酸蓄電池的產量就達14 230萬kVA·h，2015年產量可能達到24 000萬kVA·h，產生的廢水量巨大。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性，1 kg體重的人體攝入5 mg鉛時就可能引起急性鉛中毒，造成貧血、水腫和腎衰竭；當鉛進入植物根、皮或葉后會影響植物的生長發育。

2 項目背景
 
某企業建設的密封免維護蓄電池項目，年生產規模為 100萬kVA·h。含鉛廢水主要來源于極板的漂洗、蓄電池裝成后清洗、車間含鉛煙、鉛塵廢氣處理以及車間地面沖洗廢水。含鉛廢水平均為 240 m3/d，其混合廢水水質為：pH 3~5，COD 150 mg/L，總鉛50 mg/L；要求處理后水質為：pH 6~9，COD<50 mg/L，總鉛<1 mg/L。根據含鉛廢水水質和出水要求，選擇化學沉淀法、離子交換法、電解法、生物法、膜分離法等都無法達到要求；采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附的組合方式處理該企業的含鉛廢水，取得了很好的效果。

3 處理工藝及技術原理
 
從工藝成熟性、操作穩定性、運行成本、處理效率等方面考慮，筆者采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝對含鉛廢水進行深度處理，以實現達標回用。

3.1 工藝流程
 
含鉛廢水的處理工藝流程見圖 1。含鉛廢水經調節池調節水量與水質后，由泵提升至中和反應罐，利用中和反應除鉛，即堿液與鉛離子進行中和反應生成氫氧化鉛沉淀；然后泵入混凝沉淀池，加入聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺，進一步去除剩余的鉛；最后由活性炭吸附裝置去除含鉛化合物，出水排入清水池回用。

 圖 1 含鉛廢水處理流程

3.2 技術原理
 
廢水中的鉛主要以離子形式存在，由于鉛鹽多是酸性物質，用堿性氫氧化物中和可生成氫氧化物沉淀；吸附過程主要利用對鉛離子有吸附能力的材料，如改性膨潤土、沸石、粉煤灰、活性炭等，對混凝沉淀后的尾水進行深度處理。中和反應使用的藥劑有 Ca（OH）2、NaOH、 Mg（OH）2、 磷酸鹽以及 Na2S等。采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝處理含鉛廢水時，用氫氧化鈉溶液作中和劑，可以減少廢渣的產生、減輕操作強度、便于設備維護；將活性炭用于吸附處理系統，不僅可以吸附重金屬離子，且具有過濾功能，節省了過濾設備，提高了處理效率。

3.3 工藝流程簡介
 
（1）調節池。調節池采用折流方式以調節廢水水質和流程，使廢水中的鉛塵和泥沙等得到有效的沉淀和收集。

（2）中和反應罐。pH的調節與中和反應間歇操作。泵入調節池的廢水達到控制水位后堿液泵開始運行，同時開啟攪拌機，pH的調節由自動控制儀控制。

（3）混凝沉淀池。采用一體設計，混凝過程在提升管道內和混凝池中完成，沉淀在平流沉淀池完成；絮凝劑 PAC在泵前吸入，助凝劑PAM在提升管末段加入。

（4）活性炭吸附裝置。采用中和+混凝沉淀處理含鉛廢水雖然效果有限，但其中的污染物濃度已經很低，只需進一步深度處理鉛離子，采用活性炭去除尾水中的鉛離子和夾帶的懸浮物。

（5）尾水回用系統。由清水池、液位控制器、變頻裝置、泵、管道組成。

（6）藥劑投加系統。配套有儲罐（含攪拌）、計量泵、液位控制器。

3.4 構筑裝置及設備
 
該項目設計包括以下建（構）筑物：調節池、中和反應罐、混凝沉淀池、儲水池、活性炭吸附裝置、清水池。平均處理水量20 t/h，12 h連續運行，整套設備采用地埋式。主要構筑物見表 1。

表1 主要構筑物

 主要設備：提升泵，型號QW50-20-7-0.75 ，8臺；液位控制器 ，型號GSK-1 ，10個；潛水攪拌機 ，型號QJB0.37/6-220/3-960，4臺； 多功能pH/ORP在線監測儀，型號WT-2000 ，測量范圍0.00～14.00， 8臺；反沖洗泵，型號ZW50-20-12 ，4臺；計量泵 ，型號JY-500 ，6臺；板框壓濾機 ，型號 BAS3/320-25，1臺；自吸排污泵 ，型號ZW32-5-20 ，10臺。

4 處理效果及討論
 
采用氫氧化鈉溶液作為中和劑，控制反應罐的 pH為 9.2～9.8；混凝沉淀過程中，聚合氯化鋁投加量為 50～100 mg/L，聚丙烯酰胺投加量為 10～20 mg/L。該項目已通過省級環境監測站的驗收，處理后的尾水在企業內回用，處理效果見表 2。

表2 廢水處理效果

 正常情況下，鉛酸蓄電池企業的生產廢水中主要含有較高濃度的氟化物和含鉛化合物，以及一定量的有機物和懸浮物，呈酸性。當溶液pH為9.2~9.8時，氫氧化鉛沉淀最完全，在此pH范圍內處理后的排出水含鉛0.01~0.03 mg/L，如果pH更高會出現反溶現象，這是因為鉛屬于兩性金屬，OH-過高會形成鉛絡合物導致沉淀物溶解，因此pH的準確控制是關鍵。該工藝對濃度較高、流量較大的含鉛廢水有顯著的處理效果。

5 經濟分析
 
廢水處理成本包括2名工作人員工資、污水處理電費以及藥劑消耗費用，廢水量按滿負荷240 m3/d，按365 d/a計。

（1）電費：運行功率為57.80 kW，功率因素為0.8，處理每噸廢水的耗電成本：57.8×0.6×0.8/20=1.388元/m3。

（2）藥劑及活性炭的費用：1.41元/m3。

（3）人工費：按每月每人3 000元計，則處理 1 m3廢水工資：6 000/（240×30）=0.833元/m3。

每噸廢水的處理成本為 1.388+0.833+1.41= 3.631元/m3。

廢水處理量為240 t/d，則處理成本為871.44元/d，回用尾水約為 220 t/d，按每噸工業用水2元計算，節省用水費用為 440元／d。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

6 結論
 
（1）采用中和+混凝沉淀+活性炭吸附工藝處理鉛酸蓄電池企業的含鉛廢水是可行的。

（2）以氫氧化鈉溶液作為中和劑，控制反應 pH為9.2～9.8，混凝沉淀工段采用一體設計，有利于 Pb（OH）2沉淀物的生成和分離。

（3）活性炭吸附能有效去除尾水中的鉛離子和夾帶的懸浮物，大大減輕過濾設備的工況負荷。

（4）含鉛廢水經該工藝處理后，尾水可回用到生產工藝中，控制了含鉛廢水的排放，具有很好的經濟效益和社會效益。