鉛冶煉行業作為我國重要的基礎工業，其生產過程中產生的廢水具有成分復雜、重金屬含量高、酸性強等特點。據統計，我國鉛鋅冶煉行業每年排放廢水量高達6.4×10?m3，占整個有色金屬工業廢水總量的1.2%-1.6%。這類廢水中通常含有鉛、鋅、砷、鎘等多種重金屬離子，pH值普遍在1-3之間，且水質波動大，傳統處理方法難以滿足《鉛、鋅工業污染物排放標》（GB25466-2010）中日益嚴格的排放要求。

主流處理技術對比

化學沉淀法

化學沉淀法是目前應用最廣泛的鉛冶煉廢水處理技術，主要包括：

石灰中和法：通過投加石灰乳調節pH至9-11，使重金屬形成氫氧化物沉淀。該方法操作簡單但污泥量大（含水率高達98%），且存在兩性金屬返溶風險。

硫化法：利用Na?S或NaHS使重金屬生成更難溶的硫化物，渣量僅為石灰法的5%，金屬回收率高。但存在硫化氫逸散風險，需配套尾氣處理系統。

鐵鹽沉淀法：特別適用于含砷廢水處理，通過形成穩定的砷酸鐵沉淀，除砷效率可達99.9%。

膜分離技術

膜分離技術作為深度處理手段，主要包括：

反滲透（RO）：對鉛離子截留率>99%，出水鉛濃度可降至0.01mg/L以下。

納濾（NF）：對二價重金屬離子選擇性截留，運行壓力較RO低30%。

電滲析：在電場作用下實現離子分離，特別適用于高鹽廢水。

組合工藝創新

"石灰鐵鹽+硫化+CO?軟化"工藝

某大型鉛鋅冶煉廠（處理規模600m3/d）采用該組合工藝：

一級處理：石灰鐵鹽法在pH=9條件下除砷、氟，投加硫酸亞鐵形成砷酸鐵沉淀，砷去除率>98%；

二級處理：硫氫化鈉深度除重金屬，反應時間2h，出水鉛、鎘濃度分別<0.1mg/L和0.01mg/L；

三級處理：CO?+NaOH軟化除鈣，防止回用系統結垢，噸水處理成本5.45元。

生物制劑法

湖南株洲鉛鋅冶煉廠采用"生物制劑配合—水解—脫鈣—絮凝分離"一體化工藝：

核心藥劑：含羥基、巰基、羧基等官能團的復合生物制劑；

處理效果：出水重金屬濃度遠低于GB25466-2010標準，可實現100%回用；

經濟性：較傳統化學法運行成本降低40%，無二次污染。

工程案例與運行優化

水口山鉛冶煉廠案例

該廠投資1.85億元進行環保升級，采用"預處理+多介質過濾+超濾+兩級納濾+三級反滲透+MVR蒸發結晶"工藝：

技術創新：利用冶金爐余熱替代電加熱，蒸汽成本降低60%；

資源回收：結晶鹽純度>99%，作為工業氯化鈉回用；

運行指標：出水總鉛<0.05mg>95%。

曲靖有色基地優化實踐

通過工藝參數精準控制實現穩定運行：

pH控制：采用模糊PID算法，加藥誤差從±15%降至±5%；

污泥減量：三段濃密機底流含固率提升至20-30%，危廢量減少65%；

智能監測：ORP-pH聯動系統實現加藥量動態調節。

技術挑戰與發展趨勢

現存技術瓶頸

膜污染問題：高硬度廢水導致膜通量衰減速率快，化學清洗頻率增加30%；

鈉鹽積累：硫化法引入的Na?影響酸回用，需配套脫鹽工藝；

成本壓力：膜系統投資占工程總成本40%以上。

未來發展方向

材料創新：

石墨烯改性膜材料：通量提升3倍，抗污染性能增強；

納米復合材料吸附劑：對鉛離子吸附容量達120mg/g。

工藝耦合：

電化學-膜分離組合：電流密度15A/m2時鉛去除率提高20%；

光催化氧化：利用太陽能降低能耗30%。

智能控制：

數字孿生技術：建立全流程虛擬工廠，實現預測性維護；

生物電化學傳感器：實時監測微生物活性與膜污染狀態。

鉛冶煉廢水深度處理技術正朝著高效化、資源化和智能化方向發展。通過組合工藝優化與技術創新，有望在"十四五"期間實現噸鉛廢水處理成本下降20%、重金屬減排40%的目標，為行業綠色轉型提供關鍵技術支撐。