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陶瓷过滤机范文1
【关键词】陶瓷过滤；废酸；反冲洗
一、概述
冶炼烟气中的SO3、Zn、As、F等杂质进入烟气制酸净化工序设备中被洗涤除去、并被汇集到一级动力波循环液中；为了防止一级动力波循环液中的亚砷酸结晶析出，操作时应维持硫酸浓度和砷的浓度在溶解度表面规定值以下，因此需加水调节其浓度，由此导致空一级动力波泵槽液位会随被导入的烟气中的SO3和As的增加而升高，液位升高部分作为废酸排至废酸储槽后，通过废酸输送泵至废酸处理工序。
净化工序送石膏工序废酸量及主要成分，见表一
烟气中被洗涤下来的不纯物溶解于循环液的和不溶解于循环液的两种，溶解于循环液的物质主要成分是H2SO4、Zn、As，其中H2SO4在排水处理的石膏工序中除去，Zn、As则在脱砷工序中生成硫化物被除去。稀酸浓度的高低取决于熔炼的SO3，而控制酸浓度可以通过二级动力波的补水来实现，一般来说，稀酸浓度控制在90～120g/l左右。
二、废酸中和处理工艺原理
废酸原液直接输送至废酸中和处理工序，原液中的大部分硫酸和石灰石乳液反应生成石膏，控制PH值1.5～3.5，同时滤液中的F大部分以CaF2的形式固定下来。
生成的石膏在石膏浓密机及离心分离机中进行沉降浓缩以及过滤分离，石膏滤液送到废水中和工序处理。
厂内各处的排水往往被烟尘及酸污染，PH值一般为1～7并含有少量的Zn、As等杂质，这些排水进入各处的集水坑，送至总集水坑，石膏滤液和工厂地面水一起送到废水中和工序，用消石灰处理。
1、石膏制造设备可分为三部分
（1） 石灰石粉碎部分
石灰石用球磨机进行湿法粉碎，制成150目以下的石灰乳溶液。
（2） 石膏反应部分
废酸处理后液和石灰乳溶液反应，生成石膏，发生的化学反应如下：
CaCO3+H2SO4+H2O —— CaSO4 +2H2O+CO2
CaCO3+2HF —— CaF2+H2O+CO2
（3）石膏分离部分：把所生成的石膏进行浓缩分离
离心机是废酸工序，用以除去用CaCO3和废酸生成的CaSO4· 2H2O沉淀物的固液分离器。石膏的反应机理为：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2。生成的CaSO4结合废酸中的2个水分子形成结晶水合物——即石膏，石膏晶体结构具有一定外观形状和大小，在高速旋转情况下石膏与水分子极易分离。离心机正是利用了石膏和水分子的这种特性设计、制作的固液分离器。
原废酸处理设计均采用高速旋转离心机，虽有脱液效率高、生产石膏的含水率低等优点，但是要求进液时间短、瞬时进液量大，进液完毕后，需经过高速旋转固液分离、干燥、脱渣、清洗等工序，不能实现连续进液作业，需设置中间槽。
在实际工艺运行中，经常出现中间槽至高速旋转离心机进液管由于石膏沉淀导致的堵塞，工人需经常拆卸管道处理，操作难度大、现场环境需经常清理管道内流出至地面的大量石膏液体。
三、工艺设计改进
针对原设计采用高速旋转离心机运行中存在的弊端，一期200kt/a铅锌（铅、锌各100kt/a）工程烟气制酸项目废酸处理工序的固液分离装置改为陶瓷过滤机。
1、陶瓷过滤机工作原理
特种陶瓷过滤机工作基于毛细微孔的作用原理，采用微孔陶瓷为过滤介质。利用微孔陶瓷大量狭小具有毛细作用原理的固液分离设备，在负压工作状态下的盘式过滤机。利用微孔陶瓷板其独特通水不透气的特性，抽取陶瓷板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷板下，固体物料因不能通过微孔陶瓷板被截留在陶瓷板表面，而液体因真空压差的作用及陶瓷板的亲水性则顺利通过进入气液分配装置（真空桶）外排或循环利用达到了固液分离的目的。
转子（陶瓷板）运转一周，工作过程分为四个区域：吸浆（料）区，干燥区，卸料区，清洗区反复循环。
主机系统：转子，机架与料浆槽，主轴减速机，分配阀，刮刀（卸料）装置。
搅拌系统：（1）搅拌架（2）搅拌轴（3）搅拌电机（4）电机支座 （5）联轴器（6）轴承座（7）支座（8）吊轴
清洗系统：（1）反冲洗装置（2）化学清洗（酸洗）装置（3）超声波清洗装置
气路系统：（1）真空装置（2）气阀装置 （3） 气压反吹装置
控制系统：采用PLC及计算机控制方式，上位机是计算机核心，完成监控，图形化界面，运行参数显示，状态数据采集，储存等功能。下位机采用编程控制器组成，完成对变频器接触器，测量仪表，电磁阀组成的执行装置进行控制及监控。
自动配酸系统：配酸过程实际上是把浓硝酸与水配合成大约45%-50%左右的稀硝酸，供联合清洗时使用。
转子的构成：（1）主电机及减速器（2）连轴器（3）主轴轴承座 （4）陶瓷板（5）转子（6）主轴轴承器
机架与料浆槽：（1）机架（2）槽体（3）卸料阀（4）左右加强板 （5）槽体加强版（6）溢流管（7）进料阀
分配阀：阀体，摩擦片，支承架，调整丝杆
气阀装置：气源（空压机），油水分离器，气管，电磁阀，气动球阀
2、清洗系统
（1）超声波清洗装置
利用每秒上万次到几十万次的超声波振动，超声波在液体中传播，在能量大于0.1W/cm2时把液体分子拉裂成空洞（空化核），此现象称为空化效应，把物体上的杂质剥离下来，达到清洗的目的。由于超声波在液体中衰减很小，所以物体的表面、内部、微孔内均有很好的清洗效果，可解决陶瓷板的清洗。
（2）反洗装置
连接一个管道泵，过滤器和缓冲罐。反吹时间略大于1s，反冲洗水压力0.5-0.8bar，清洗时间3-5秒。过滤阶段使用干净的水（可使用过滤液），清洗阶段使用计量泵打入1%化学清洗剂，来进行反洗。
（3）化学清洗
设备清洗利用反冲洗管路系统，将40%左右浓度的稀硝酸由计量泵送入反冲洗管路中，与水混合成1%的酸液，对滤板的结钙现象进行消除，保证滤板使用效率，对每一个循环的滤板进行由内向外冲洗。
3、滤液管反冲洗的优化处理
设计安装陶瓷过滤机的清洗系统为接水箱管道泵气阀过滤器手阀反冲洗压力表分配阀反冲洗
在实际运行中发现存在以下问题：
（1）反冲洗水箱使用水为过滤滤液水，若陶瓷板其中一块存在问题，会导致滤液杂质含量过高，反冲洗水浑浊。（2）反冲洗纤维过滤器结垢堵塞、反冲洗压力不足、滤板不能彻底清洗，吸附效果低，需经常更换滤芯。（3）需定期更换新的滤板，滤板使用周期短（一般3个月），投资费用高。通过综合分析，听取厂家建议，对反冲洗系统进行工艺改进，针对废酸处理设备有工业应用的压缩空气，增设一套气体冲洗系统。
4、优化后工艺操作
（1）在正常过滤阶段，同时进行超声波、气反冲洗两个步骤，确保过滤陶瓷板的过滤效果。
（2）在清洗阶段两台过滤机进行切换，另一台进行操作，反冲洗采用超声波、气冲、水冲洗同时进行，确保清洗效果，有必要的情况下可以适当将40%左右浓度的稀硝酸直接加入冲洗水箱，由管道泵送入反冲洗管路中，与水混合成1%的酸液，对滤板的结钙现象进行消除，保证滤板使用效率，对每一个循环的滤板进行由内向外冲洗。
四、优化后实际运行效果
通过此次优化处理，陶瓷过滤机运行过滤效果明显加强，陶瓷板吸附厚度平均在1-1.5cm，气体干燥效果良好，石膏含水率平均在20%左右。相比高速旋转离心机，陶瓷过滤机形成的石膏为细小粉末，无结块现象，更适合公司中间产物的销售。
五、总结
随着社会发展，新的技术不断更新，对原有设备进行合理更换，更有利用生产的稳定，资源的合理回收，成本的降低。
同时相对高速旋转离心机，设备更紧凑、占地面积更小，跟适合现代化的工业生产需求。
参考文献
[1]核工业烟台同兴实业有限公司TC系列陶瓷过滤机说明
[2]铅锌公司设计说明
[3]徐邦学主编.《硫酸生产工艺过程与设备安装施工技术及质量检验检测标准使用手册》.广西电子音像出版社
陶瓷过滤机范文2
丁淼 莫玲娜
（广西科技大学 ，广西 柳州 545006）
摘 要：针对陶瓷产业发展状况，本文以2011-2013年上市陶瓷企业为样本，综合应用DEA方法的BCC模型和Malmquist指数模型，从静态和动态两个角度来测量上市陶瓷企业效率状况，发现近两年主要因技术进步推动了全要素生产率的上升并且4家陶瓷板块企业在13年都呈现出规模报酬递增的状态，基于此，本文认为目前上市陶瓷企业正处于产业转型升级的关键时期，应不断加大研发投入，进行科技创新，同时要积极适应市场变化，扩大销售规模。
关键词 ：上市陶瓷企业；DEA；效率
中图分类号：TQ174文献标志码：A文章编号：1000-8772（2015）01-0058-04
一、引言
中国是陶瓷生产古国，也是世界第一大陶瓷生产国。目前，佛山、包头、潮州、淄博、华东、建平、夹江、宝鸡、晋江等产区都已形成陶瓷产业集群，获得了长足的发展。然而，在激烈的全球化竞争中，陶瓷行业的发展也突显出了诸多问题，如产品同质化严重、资源浪费巨大、研发不足、缺乏核心竞争力、技术水平落后、生产效率低等。现有学者大多是围绕产业集群绩效、日用陶瓷发展等来研究陶瓷产业的效率，如左和平，杨建仁（2011）[1]基于面板数据，应用固定效应面板数据模型对中国陶瓷产区整体和细分陶瓷行业的产业集群绩效及其影响因素进行了实证分析；左和平，王影（2012）[2]基于改进 DEA 模型对我国日用陶瓷产业集群绩效进行了行比较排序；王志平，郑克强（2013）[3]运用CCR和Malmquist指数模型对景德镇工艺陶瓷产业的发展动态进行了实证分析，并提出了相应的政策建议；李海东（2014）[4]从产业集群创新能力的衰退原因分析入手，对景德镇陶瓷产业集群升级路径进行了详尽地分析，在上市陶瓷企业的效率研究中，王 影，左和平（2012）[5]以 2005 年至 2009 年陶瓷行业上市公司为样本，对陶瓷企业效率变动与企业价值关系进行了系统地研究，分别检验了企业价值与技术效率、技术进步之间的关联关系；近年来，在消费不断升级和审美日益多样化的市场背景下，陶瓷产品日渐呈现高档化的趋势，国内陶瓷企业普遍需要对产品进行更新升级，此外，由于外销经济环境的整体恶化，外销型陶瓷企业逐渐将目光转向国内，加剧了国内市场的竞争，再加上我国房地产等宏观经济的下行、陶瓷制品成本的上涨以及英国、德国、日本、意大利等国高档陶瓷产品的竞争，陶瓷企业面临着产业调整升级的巨大压力。在这样的背景下，上市陶瓷企业在近几年的表现更是不容乐观。如2011年，唐陶（000856）进行了重大资产重组，其主营业务由陶瓷生产与制造转为装备机械、电气设备、工程安装与 维修等；高淳陶瓷（600562）也在2013年进行了重大资产重组，将其全部经营性资产及负债置出，主营业务由日用陶瓷、工业陶瓷的生产销售变更为微波与信息技术相关产品的生产和销售；四维控股（600145）则因连续两年亏损，股票交易分别在2010年被实行“退市风险警示”的特别处理。上市陶瓷公司如此糟糕的市场表现，很大一部分是因其经营效率不高导致的，因此有必要对近几年上市陶瓷公司的效率状况进行研究分析。本文运用BCC和DEA-M模型，对境内上市的陶瓷企业效率情况进行分析，旨在通过研究，认识影响上市陶瓷企业效率的因素以及效率的变化状况，并为上市陶瓷企业的效率提升提出相应的对策建议。
二、模型、方法及数据
（一）数据包络分析方法
数据包络分析（DEA），是以相对效率为基础，对多投入、多产出的多个决策单元进行效率评价的一种方法，DEA方法的基本思路是通过对投入产出数据的综合分析，确定有效生产前沿面，并根据各个决策单元（DMU）与有效前沿面的距离确定各DMU是否为DEA有效，在此基础上指出DMU非DEA有效的原因以及改进的方向和程度。本文选择用投入角度的BCC模型来核算上市的陶瓷企业2013年的效率值，这主要基于以下两点考虑。第一，BCC模型进一步放宽了规模报酬不变的假设，可以将技术效率进一步分解为纯技术效率和规模效率，这有助于我们分别分析纯技术效率和规模效率对上市的陶瓷企业效率的影响。第二，BCC模型分投入和产出两个角度，就陶瓷企业而言，对投入要素的控制要比对产出的控制容易得多。
（二）malmquist指数方法
Malmquist 指数方法最初是由Malmquist Sten提出，是一种测算全要素生产率的非参数方法，能够测度出决策单元各期的生产率指数变化，并且可以分解为综合技术效率变化指数（TEC） 和技术进步指数（TC），其中综合技术效率变化指数可进一步分解为纯技术效率变化指数（PTEC）和规模效率变化指数（SEC）。RD模型对Malmquist指数分解的表达式如下：
Malmquist指数是衡量全要素生产率从t到t+1期的动态变化指数，当该指数大于1时，表明全要素生产率呈上升趋势，效率有所提高，当该指数小于1时，表示效率有所下降；综合技术效率变化指数测度了从t到t+1时期，每个观测对象对生产前沿面的追赶程度，反映了企业管理方法的优劣以及管理决策的正确与否，当TEC>1，表示技术效率有所改善，当TEC<1，表示技术效率正在恶化；技术变化指数表示从t到t+1时期生产前沿面的移动，代表了生产技术变化的程度，当TC>1，表示产业技术处于技术进步状态，当TC<1，表示产生有技术衰退的趋势。
（三） 变量选取和数据来源
基于指标数据的可获得性和实证研究的需要，也考虑到陶瓷产业既是资本密集型也是劳动密集型的特点，本文选取了员工人数、固定资产和经营费用作为投入变量，分别从劳动力、资本和费用支出角度来衡量企业的投入，固定资产主要指房屋、汽车、机械设备等投入的生产设施；员工人数指在当年度企业拥有的全部工作人员数量；经营费用主要指企业的管理费用、销售费用等为企业生产经营所发生的费用；对于产出变量，由于当前竞争的重点是对优质营销资源的争夺，扩大营业额成为企业生存发展的关键，故选取了营业总收入作为产出变量，营业总收入指的是企业开展各种业务所获得的收入总额。另外，作为本文研究对象的10家上市公司，其中5家为含有陶瓷经营业务的上市公司，包括金谷源（000408）、海鸥卫浴（002084）、鲁阳股份（002088）、国瓷材料（300285）和江泉实业（600212），另外5家为属于陶瓷板块的上市公司，包括冠福股份（002102）、斯米克（002162）、长城集团（300089）、开尔新材（300234）和国创能源（600145），这些企业在经营模式、资产结构、经营风险等方面具有相似性，故本文对这10家上市公司2011-2013年度的面板数据进行了静态和动态的效率分析，计量所使用的数据都来源于国泰安数据库，malmquist指数以及BCC模型的实证结果均通过运行DEAP2.1软件获得。
三、实证结果及分析
基于投入角度和规模报酬不变的DEA-Malmquist指数法，对这10家上市陶瓷企业2011-2013年面板数据进行处理，计算得出的全要素生产率及其分解情况见表1和表2；应用投入角度的BCC模型，对2013年数据进行处理后，得出的综合技术效率值及其分解情况见表3。
首先从上市陶瓷企业整体情况来看，2011-2013年间，全要素生产率年均增长5%，这主要是由技术的进步引起的，而综合技术效率则有所下降。分期间来看，2011-2012年间全要素生产率下降了5.8%，其中技术进步和规模效率值都有所下降，仅纯技术效率值有小幅上升；2012-2013年间，全要素生产率有较大幅度的上升，技术进步迅速，而综合技术效率下降，进一步分解综合技术效率，可以看出，相比前一年间，规模效率有所上升，但纯技术效率有着更大幅度的下降，最终导致综合技术效率的下降，这在一定程度上抵消了技术进步所带来的全要素生产率的提升。
其次，从各产业主体来看，2011-2013年间，全要素生产率上升和下降的企业各占5家，其中冠福股份的全要素生产率提升速度大幅度领先其他各企业，达到了年均61.4%的增长速度，而国创能源的全要素生产率下降最大，平均增长为-18.7%。在技术进步方面，有9家企业都有不同程度的提高，平均增长达6.3%，说明在2011-2013年间，陶瓷行业处于技术进步状态，各上市陶瓷企业在技术引进和创新方面取得了一定成效，提高了效率水平；在综合技术效率方面，有4家企业有所提升，2家企业没有变化，另外4家企业有不同程度下降。鲁阳股份、长城集团、开尔新材和国创能源这4家企业，在技术进步的情况下，其全要素生产率仍然有所下降，这主要归结于综合技术效率的下降，进一步分析综合技术效率，可以看出鲁阳股份、长城集团主要因为纯技术效率下降导致，而开尔新材和国创能源主要因为规模效率下降导致。另外，也可以看出公司在哪些方面的效率有所下降，金谷源主要在产业技术方面有所衰退；海鸥卫浴、鲁阳股份、斯米克和国瓷材料主要在纯技术效率方面有所下降；而长城集团则在纯技术效率和规模效率方面都呈现出下降趋势，因此，这些企业应着重关注自身效率下降的方面，及时采取应对措施，提升企业效率。
最后分析5家陶瓷板块上市企业2013年的效率情况。从综合技术效率来看，只有冠福股份处于生产前沿面，斯米克、长城集团、开尔新材、国创能源四家企业都尚未达到DEA有效，其中国创能源的综合技术效率值仅为0.53，有着巨大的改进空间；从规模效率来看，除冠福股份的效率值达到了最优外，另外4家企业都呈现出规模报酬递增的状态，这说明这4家企业当前的规模偏小，这一点也可以从各公司公开披露的2013年度财务数据中看出，与冠福股份18.67亿元的年收入额相比，斯米克为8.9亿，长城集团为4.15亿，开尔新材为3亿，而国创能源年收入额更是仅达3600万，同样从2013年末的资产总规模来看，差距也非常明显，这也导致了4家企业的规模效率存在不同程度的无效，在今后一段时间内，这几家企业应着力扩大企业规模，增加固定资产投资，甚至拓展新的业务，实现多元化的经营，以此来提高企业的规模效率；从纯技术效率来看，冠福股份和国创能源的效率达到最优，长城集团和开尔新材的纯技术效率值不足0.9，效率较低，而斯米克介于两者之间，说明这三家企业纯技术效率尚有待提高，应该不断完善组织架构和内部控制制度，使管理职能清晰化，并逐步建立起现代科学管理体系，提高企业管理能力，同时也要不断地进行技术创新，加强自身研发能力，提高技术效率。
对于冠福股份，无论是从技术进步还是从综合技术效率来看，其改进的速度都大大领取其他企业，从表3也可以看出，冠福股份在2013年已处于DEA有效状态，因此有必要将冠福股份作为标杆企业，以进一步分析其效率大幅改进的原因。首先，冠福股份高度重视技术创新，为提高陶瓷产品的附加值，满足市场需求，不断引进科技人才，深化陶瓷技术研发中心与当地院校的长期产学研合作，同时不断加大对产品外观、功能、加工工艺等方面的研发投入，其中2013年研发支出就达930万元，同比增加18.67%。通过不断研发，冠福股份成功新增多项专利技术，增加了技术储备，提升了产品档次。其次，冠福股份利用子公司上海五天的销售平台开展大宗商品贸易业务，运用电子商务建设立体的分销网络，积极进行资产的收购及重组，实施多元化的经营，加大市场推广，拉动公司的销售收入，营业收入从2012年的6.96亿迅速上升到2013年的18.67亿，同比增长达168.29%，企业规模进一步扩大；最后，冠福股份通过大量引入商贸、分销物流、经营管理和资本市场运作等方面的高级人才，对公司资产进行全面地梳理、整合和盘活，积极调整自产和外采产品结构，规范公司治理、降低经营成本，加快业务结构调整，改善经营管理水平。
其他各企业可以以冠福股份为蓝本，结合自身的特点和优势，采取相应措施来提高经营效率。如斯米克应着重提高纯技术效率，加强对管理人员的培训，注重内部管理水平的提升，优化资源配置，改善产品结构，合理规划人员、资金投入；国创能源则应大力提高规模效率，积极开发适销对路的产品，开发优质的营销资源、扩大产品销售额，另外可以增加固定资产投资，提高企业生产能力，甚至进行兼并重组，扩大企业规模，当然在扩展规模的同时，需要注意管理能力的提升，加强对企业各项资产的优化整合。
四、结论与建议
（一） 技术进步成为上市陶瓷企业全要素生产率上升的主要因素
从总体来看，2011-2013年上市陶瓷企业的生产率有所提高，从全要素生产率的分解情况看，技术进步成为推动上市陶瓷企业生产率增长的主要因素，而技术效率则减缓了全要素生产率的提高，这表明陶瓷企业对生产资源配置并没有达到最优，规模也不合理，尚存在改进的空间。
今后需要合理规划企业规模，合理配置企业资源，严格控制各项成本费用；需要加强人力资源管理，注重管理人才的培养和开发，优化企业管理环境，提高内部管理水平；需要不断加强内控建设，完善管理体系和约束机制，实现企业安全高效运营，促进生产效率的稳步提高。
（二） 各陶瓷企业正处于产业转型升级关键期
2011-2013年各陶瓷企业普遍处于技术进步状态但技术的进步速度参差不齐，这表明陶瓷产业正处于转型升级的关键时期，不同企业之间技术创新的差异开始显现，技术进步逐渐成为企业提高经营效率的关键。
今后，各家企业应顺势抓住这一关键时期，加快技术创新，加大新产品研发力度，增加产品附加值，提升产品技术含量；应积极适应市场变化，坚持自主创新，着力研发低碳低耗、节能环保以及特殊性能的新型陶瓷产品，提升产品档次，改变贴牌生产方式，树立自己的品牌优势；应不断强化知识产权保护意识，持续进行创意设计，丰富产品结构，推动公司产业的完美转型。
（三）陶瓷板块上市公司亟需扩大企业规模
除冠福股份，另外4家陶瓷板块上市公司都尚未达到DEA有效，规模报酬呈现出递增的状态，说明这4家企业当前的规模偏小，扩大企业规模能够提高企业的规模效率，进而提高经营效率。
首先，这些公司应对自身资产进行全面地梳理，整合优质资产，购置新的经营性资产，提高生产能力；其次，应持续研发适销的新产品，建立完善的销售渠道，积极开拓新兴市场，提高销售收入；最后，由于并购重组是扩大企业规模迅速而有效的方式，因此公司可以考虑利用上市公司融资平台，进行资产的收购和重组，提高抵御风险的能力，实现了公司多元化发展。
参考文献：
[1] 左和平，杨建仁.基于面板数据的中国陶瓷产业集群绩效实证研究[J].中国工业经济，2011，（9）．
[2] 左和平，王 影.基于改进DEA模型的我国日用陶瓷产业集群绩效比较[J].科技管理研究，2012，（7）.
[3] 王志平，郑克强.基于 DEA 方法的工艺陶瓷产业发展动态实证分析——以景德镇工艺陶瓷产业为例[J].企业经济，2013，（5）.
[4] 李海东.景德镇陶瓷产业集群升级研究——从路径依赖到路径创造[J].中国陶瓷工业，2014，（21）.
[5] 王影，左和平.陶瓷企业效率变动与企业价值关系研究[J].科技管理研究，2012，（17）.
[6] 朱乔．数据包络分析方法综述与展望[J]．系统工程理论与实践，1993，2（4）.
陶瓷过滤机范文3
砂石工程一筛车间产生的生产废水，由于粗细砂颗粒含量高，其疏水性强，使得沉淀物含水量小;但泥质颗粒含量相对于其他生产车间要高很多，泥质颗粒粒径小，亲水性强，黏结性强，充填能力强，因此，大部分泥质颗粒会悬浮于水中不易分离，使得一筛车间废水处理回用水达标难，同时，其余的小部分泥质颗粒同石粉、粗细砂颗粒混合沉淀后，充填结合密实，在固体物质自身重力及水压力的作用下粘稠、易板结，使得泥浆处理干化难、排泥难。因此一筛车间废水处理困难。其他车间产生的废水细砂、石粉含量高，回收利用价值大，工程实际中，常先将除一筛车间以外的其他车间产生的废水中的细砂和石粉回收利用，以免成品砂含泥量超标、保证成品砂质量，其次分离回收部分达标清水，之后含渣废水同一筛车间废水混合，再进行废水处理，回收清水，按环保要求堆存固体废弃物。砂石工程废水处理随着技术进步和新设备应用，经历了由简易到复杂、由粗放到精细的演变。
2早期简易方案
砂石工程简易废水处理案例，如张河湾抽水蓄能电站上水库砂石工程水处理系统，其车间组成及运行工艺流程见图1。其工作原理为:系统生产车间用水经系统排水沟汇集至沉砂池①，绝大部分石粉及废渣沉淀于池内。利用生产间歇时间，打开排污阀，将污水排至专用水池④，将水回收;及时回收石粉并清理污泥。池①内回收水以顶部溢流方式进入沉淀池②，经进一步沉淀后，经池体②、③中壁溢流口溢流至沉淀池③，然后经联系水沟进入沉淀池⑤，成品砂仓脱水盲沟及其他地表水经相应水沟汇入沉淀池⑤，池内设置集水槽，适时处理漂浮物，进一步净化后，溢流至清水池⑥。将清水经回收水管利用水泵泵入系统高位水池⑦。根据用水需求经供水管流至生产车间。外部补充水也经供水管进入生产车间。严格地讲，简易方案属于自然沉淀类别，因其在废水处理方案发展前期实施，同现阶段方案相比多有不完善之处，故在此单列说明。简易方案同现阶段工程实施中采取的自然沉淀方案加以对比，也可看出废水处理方案由粗放到精细的演变。由于处理效果相对较差，简易废水处理方案只在较早时期、偏远地区、建设条件差、小型工程上应用较多。结合工程现场条件，目前阶段砂石工程常用的废图1水回收车间构成及流程简图水处理可分为自然沉淀与机械处理两类。
3自然沉淀方案
砂石工程废水处理采取自然沉淀方案的案例，如向家坝水电站马延坡砂石工程废水处理。本方案利用系统附近的开阔山谷地形建一土石坝形成尾渣库，将生产废水用水管引至库区，经过自然沉淀后，澄清水回收利用，泥渣沉积到库底并逐层压实，尾渣库使用过程中，由于泥渣沉积造成尾渣库功能下降时采用采砂船清理，清理出的废渣运输至工程弃渣场堆放，计划在工程结束、砂石系统完成使命后尾渣库也随之停止使用。采取自然沉淀方案的还有三峡下岸溪、溪洛渡中心场等砂石工程的废水处理。这些工程的不同之处在于修建数个大型沉淀池(污泥干化池)，砂石系统生产废水加絮凝剂后引入沉淀池，一个池满后启用第二个沉淀池，沉料自然干化满足出渣条件后出渣清理，周而复始，循环使用。方案包含完善的废水引入、加速沉淀满足水回用、渣处理使用要求的措施和回水设施。该方案土建工程量大，水处理效果一般，水回收利用率偏低。自然沉淀方案的优点:①废水沉淀表面负荷低，因此可以少加甚至不加絮凝剂，投入设备少，运行管理简单，运行费用低，废水处理总体成本低;②回用水品质好;③绿色环保，社会影响好。马延坡砂石工程废水处理缺点:①前期土石坝建设投资高;②土石坝坝高40m，设计、施工安全要求高。其他修建沉淀池砂石工程废水处理的缺点:常受场地条件等的影响，设计布置满足使用要求的保证性不强。总体而言，自然沉淀方案优点远大于缺点，在条件具备时应优先选用。
4“泥浆浓缩+脱水干化”方案
目前砂石工程废水处理采取较多的是按照固液初步分离、泥浆浓缩和压缩干化过程来实施的工艺系统。生产废水进入旋流沉淀池(或水力旋流器)实现固液初步分离和泥浆浓缩，分离出的浊水送至(由浊至清逐级)沉淀池沉淀澄清，达标清水回收利用，沉淀池底部浓缩后的泥浆、浊水循环进入旋流沉淀池(或水力旋流器)处理;旋流沉淀池(或水力旋流器)浓缩后的泥浆供给干化设备进行干化处理，产生的清水回收利用，干化渣料送至弃渣场堆放。(1)采用板框式压滤机方案。构皮滩水电站烂泥沟、光照水电站基地、金安桥水电站、柬埔寨甘再水电站等砂石工程废水处理工艺流程基本相同，采用“旋流沉淀池沉淀浓缩+板框压滤机干化”方案。其工艺流程如图2所示。图2砂石工程废水处理板框式压滤机方案工艺流程图板框式压滤机的工作原理简单:浓缩泥浆经渣浆泵泵送进入压滤机并持压，在压力作用下，固体物质隔离在滤布上，水渗透出滤布，板框间堆积满后形成泥饼，卸料洗布进入下一循环。板框式压滤机由于单台套设备不能连续处理浓缩泥浆，因此需要配置的设备数量较多;对泥浆浓缩浓度要求较高，配套使用的渣浆泵在泥浆较高浓度工况下易出故障，泥浆浓度低时压滤时间很长，效率低;工作滤布清理困难，运行成本较高。但由于脱水效果好，固液分离彻底，使用成熟，在砂石工程中应用较为广泛。(2)采用带式真空过滤机方案。阿海水电站新源沟砂石工程采用水力旋流器来实现泥浆浓缩，带式真空过滤机处理浓缩泥浆。水力旋流器以离心力实现固液分离。生产废水以一定压力切向进入旋流器，在腔内产生高速旋转流场，混合液中密度大的组份，在旋流场的作用下沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达底部时沿器壁向下运动，并由喷砂嘴排出，这样就形成了外漩涡流场，密度小的组份向中心轴方向运动，并在轴线中心形成向上的内漩涡，然后由溢流口排出。带式真空过滤机采用了固定真空盒，过滤机运行时，真空盒固定不动，胶带在上面运行，真空盒与胶带间构成运动密封的结构型式，由于真空盒采用分节连接的整体，每节均有管口与集液总管相连接形成真空集液系统，通过真空吸力把橡胶滤带上料液中的水吸到集液系统中，从而实现固液分离。带式真空过滤机废水处理量随进料料浆浓度有较大波动，滤饼含水率一般为8%～15%，料浆浓度低时会增高，但一般不高于30%［1］;附属设备较多，占地面积较大，适宜于较大规模砂石工程。(3)采用真空陶瓷过滤机方案。官地水电站竹子坝砂石工程采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆。真空陶瓷过滤机的工作原理为:在压强差的作用下，悬浮液通过过滤介质时，颗粒被截留在介质表面形成滤饼，而液体则通过过滤介质流出，达到了固液分离的目的。陶瓷过滤板具有产生毛细效应的微孔，使微孔中的毛细作用力大于真空所施加的力，使微孔始终保持充满液体状态，陶瓷过滤板上没有空气透过，固液分离时能耗低、真空度高［2］。采用真空陶瓷过滤机来处理浓缩泥浆具有滤饼干、滤液清、能耗低、运行场地干净、无噪音污染等优点，但设备购置费用高，实际产能低，目前在砂石工程中应用不多。
5采用新型设备方案
随着废水处理研究的发展和新设备的推广使用［3］，现阶段砂石工程废水处理也开始采用DH高效污水净化器、卧螺离心机等新型高效设备。(1)采用DH高效污水净化器方案。黄登－大华桥等砂石工程采用DH高效污水净化器进行废水处理。DH高效污水净化器是将物理、化学反应有机融合在一起，集成了直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀技术，短时间内(25～30min)在同一罐体中完成废水快速多级净化的一体化组合设备。净化器为钢制罐体，上中部为椭圆柱体，下部为锥体，自下而上分别为污泥浓缩区、混凝区、离心分离区、动态过滤区、清水区。其工作原理为:直流混凝和临界絮凝技术取代了混凝反应池，在泵前及泵后投加絮凝和助凝药剂，利用泵、管道、水流完成药剂的水解、混合、压缩双电层，吸附中和作用后高速沿切线方向进入罐体快速完成吸附架桥，絮凝形成矾花。离心分离是利用废水沿切线方向进入罐体产生高速旋流、产生离心力，在离心力的作用下废水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并随下旋流及自身重力作用沿罐内壁下滑至锥形污泥浓缩区，废水向下作螺旋运动到一定程度后向中心靠拢，又形成向上的旋流，这股旋流水质较清，流向设置在上层动态过滤区。在离心分离区一般粒径大于20μm的悬浮颗粒(矾花)被固液分离至污泥浓缩区。废水经离心分离进入动态过滤区再次完成吸附作用，过滤区采用表面吸附的悬浮滤料，表面积大、吸附能力强，可截留5μm以上的粒径的悬浮物。动态过滤，滤料不易堵塞，吸附的颗粒物易脱落又下沉至离心分离区，因此滤料反洗周期长(0．5～1个月反冲洗一次)。废水经多级固液分离及净化后排出。离心分离和过滤脱落的悬浮颗粒在离心力及重力的作用下进入污泥浓缩区，污泥在锥形泥斗区中上部经聚合力的作用下，颗粒群体结合成一整体，各自保持相对不变位置共同下沉，在泥斗区中下部SS(水质中悬浮物)很高，将颗粒缝隙中液体挤出界面，固体颗粒被浓缩压密后从锥体底部排出。(2)采用卧螺离心机方案。呼和浩特抽水蓄能水电站、白鹤滩水电站三滩等砂石工程采用卧螺离心机进行废水处理。卧螺离心机是一种卧式螺旋卸料、连续操作的沉降设备，其工作原理为:转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，物料由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相物沉积在转鼓壁上形成沉渣层。输料螺旋将沉积的固相物连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。较轻的液相物则形成内层液环，由转鼓大端溢流口连续溢出转鼓，经排液口排出机外。卧螺离心机的优势在于:能在全速运转下，连续进料、分离、洗涤和卸料;可通过调整差数和转鼓转速来控制泥饼含水率;全封闭结构，无泄漏，生产现场整洁;基建和占地少，重量轻，安装方便;对泥浆浓度适应范围广等。目前砂石工程废水处理DH高效污水净化器和卧螺离心机的使用仍在探索中，应用案例不多，其工程适应情况和使用发展前景尚没有明确结论。总结机械处理方案，需要强调的几点。①水力旋流器同旋流沉淀池相比，旋流沉淀池占地面积大，土建工作量大，废水处理量大，浓缩效果较后者差，浓缩泥浆经常出料困难;水力旋流器体积小巧，安装方便，浓缩效果好，泥浆出料方便，但废水处理能力较小。二者可根据工程实际情况具体选用。②在“泥浆浓缩+脱水干化”的组合方案中，尽管泥浆浓缩的效果对下一步的干化处理非常重要，但废水处理方案的核心应是干化设备的处理效果。③上述泥浆脱水干化设备以及新型设备中，无论是采用机械压缩、真空过滤还是离心分离等工作原理，设备对废水处理工作而言，本身并无优劣之分，工程实际中应根据具体条件和对设备的掌握情况具体选用。
6结语
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安庆和兴化工有限责任公司是国内最大的丁二酸及系列产品生产企业之一。由于公司拥有多项专利，公司的产品质量、性价比具有很强的竞争力，公司销售额连年翻番。据总经理马世金介绍，公司在技术上的优势和团队的战斗力使公司快速成长。公司生产工艺上的专利技术，使产品的品质高，成本低。经过7年的发展，公司已经和那些老牌企业处于同一起跑线，在国外市场也具有很强的竞争力。
安徽铜都特种环保设备股份有限公司总经理王伍升介绍，原铜陵有色金属（集团）公司铜官山铜矿的天马硫金矿扩建工程中，硫精砂含水率高，容易造成运输途中精砂流失，给沿途造成环境污染，屡被罚款。在充分调研的基础上，结合国内外分离设备的发展状况，科技人员研制出第一台拥有自有知识产权的30平方米陶瓷过滤机，并在铜官山铜矿安装调试且一次试车成功。陶瓷过滤机的气液分配装置及搅拌装置两项核心技术经申请，得到了国家的专利保护。
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本报记者风雨行程
7月22日，采访泰豪科技股份有限公司、江西江中制药（集团）有限责任公司；
7月24日，采访安徽同发设备股份有限公司、安庆和兴化工有限责任公司；
7月25日，采访安徽铜都特种环保设备股份有限公司、铜陵三佳科技股份有限公司、中国科技大学铜陵科技创业园；
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关键词：选矿 生产工艺 流程 分析与探讨
一、引言
近些年，虽然经济发展迅速，选矿生产工艺也日新月异，但由于研发资金投入的不足，导致选矿生产工艺技术的发展缓慢，很多矿场都存在机械化和自动化程度过低，过程调控方面大部分还是以人为主，且选矿生产工艺最后回收率和资源综合利用率较低，且对周边生态环境造成了恶劣影响，同时目前有的矿场在设备选型时，往往只注意满足产品细度和产量，忽视单位产品能耗以及设备稳定性和成熟性的比较，从而或者导致最终的生产线单位产品能耗和维护费用高，难以达到预期的产品细度、产量指标，这些都很大程度上影响我国的选矿生产工艺技术的发展。本文在了解矿场选矿生产的背景上，针对某矿场的选矿生产工艺流程进行分析，从中得出高效且合理的选矿生产工艺流程，也为今后矿场类似选矿生产工艺方面提供生产工艺技术实践依据。
二、选矿生产工艺技术简介
选矿生产工艺是指采用一定的工艺方法，如粉碎、分级、提纯、超细粉碎、表面改性等对矿物进行生产加工，将原矿生产加工为需要的矿物粉体或者产品之前，最先进行生产的一个重要环节。因为由于原矿物的不确定性以及自身的成矿特性，需要进行选矿提纯的环节就显得尤为复杂，简单的粉碎与筛选已经无法满足选矿生产工艺的发展。目前选矿生产工艺技术首先必须满足产品细度、粒度分布和产量的要求；其次要重点比较不同工艺和设备选型方案的单位产品能耗指标；然后要比较单位产品磨耗、单位产品投资等指标；最后要比较设备的稳定性和成熟性。
三、选矿生产工艺流程
1.碎矿工艺流程
某矿场碎矿工艺设计采用三段一闭路流程。矿山供矿在坑内“粗碎”后，从井下经办人1#、采2#、采3#、选1#和选2#胶带运输机输送至碎矿车间的中间贮矿仓，然后经过“中碎”、“细碎”（同振动筛构成闭路循环），得到粒度为-12mm的最终碎矿产品，经9#、10#、11#胶运输机送往磨选车间粉矿仓，将原用的3液压弹簧圆锥破碎机更新为HP500型液压破碎机，并缩小了圆锥振动筛筛面的筛孔尺寸，使碎矿最终产品粒度从-12mm减小为-10mm，为磨矿作业实现1万t/d生产能力创造了条件。
2.磨选工艺流程
某矿场的磨矿选别工艺用了木奔选厂闲置的两台3200×3100球磨机，使得2400t/d的工艺规模可以按两个1200t/d系列的方案设计，在去除矿泥的基础上主要采用浮选长石主要采用磁选，与石英分离时，主要采用浮选蛙石主要利用其膨胀后与脉石矿物的密度差采用简单的风选和水选菱镁矿主要采用热选，即控温锻烧后进行分选金红石和错英砂主要采用电选、磁选和重选综合力场进行磨选的工艺流程（见图1）。本次选矿工艺为了同磨矿能力相匹配，提高铜精矿品位工艺流程里面选铜回路的浮选机总槽数多设置了4台，即将原来两次精选改为三次精选，同时增加了溢流型球磨机，用于高频振动筛筛上产物的进一步细磨，这些技术措施使铁精矿品位从原先的61%提高到63%以上。
3.精矿脱水工艺流程
某矿场的精矿脱水都采用两段脱水工艺。以铜精矿和铁精矿为例，第一段采用周边传动式浓密机；第二段精矿采用折带式真空过滤机或者内滤式圆筒真空过滤机。由于过滤设备要求的技术参数不同，因此与之匹配的真空过滤系统中配置的辅助设备也有所不同。精矿脱水工艺流程图见图2，图中第一段脱水采用中心传动高效浓缩机；第二段脱水采用TT系列特种陶瓷过滤机。
4.尾矿回水工艺流程
矿场尾矿回水工艺流程主要为了提高尾矿回水的利益率，而提高尾矿回水利用率是矿场降低生产水耗和选矿成本的主要措施。尾矿回水工艺流程是在生产厂区通过浓密机脱去大量溢流水，返回生产使用以降低“新水”消耗量，经过脱去了大量水分的高浓度尾矿，从浓密机底部的排矿口流往尾矿输送泵站，再用水隔离泵加压，通过尾矿输送管道、沟渠送往尾矿库或井下充填制备站。
四、选矿生产工艺技术发展趋势
矿物选矿生产工艺技术总的发展趋势是寻找适合矿物选矿特点的常规选矿方法、工艺流程和设备，将会逐步得到推广、应用和发展；为满足特种陶瓷、工程塑料、光导纤维等新型材料对矿物原料更严格的质量要求，矿选矿将向高纯、超细技术领域迈进；高效选矿设备的进一步研制和推广；各种选矿方法联合流程在处理矿物难选方面的应用和发展；各种新技术在矿选矿中的应用及现代检测技术的应用等。因此，为了有效地处理原矿品位低，嵌布粒度细，组份复杂的矿物，可以预测，今后的矿物选矿生产工艺技术会朝浮选的发展方向，这种技术将是研制新型捕收剂，寻找有效抑制剂，实现能够在简单工艺操作条件下的常温选矿的主要技术手段。
五、结束语
根据本文对某矿场的生产工艺流程技术的分析，得出其设计流程为碎矿选用三段一的闭路流程，碎矿最终粒度为-12mm；碎矿产品经过两段连续磨矿至-200目占70%，再经一次粗选、一次扫选、两次精选获得铜精矿；选铜作业的尾矿经一次磁粗选获得粗精矿，再磨至92%-200%的细度，然后经过两次精选获得铁精矿；精矿脱水为浓密、过滤两段脱水作业，最终产品铜精矿含水14%，铁精矿含水10%。这种流程虽然比较先进，符合目前大多数选矿生产的需要，但由于超细粉碎和精心分级设备没有制定相应的国家或行业标准，设备制造商的产品样本表述大多以所谓中等硬度的标准矿物为准，而且对于细度的表示方法也不尽相同，因此在今后的选矿生产工艺过程中，除了提高整体人员对于国家规范方面的熟悉程度，而且也要提高对对现有矿物选矿之中粉碎分级工艺设备的熟悉程度以及工艺设计和设备选型的能力。
参考文献
[1]祖占良. 超细粉碎选矿设备现状与发展趋势. 中国非金属矿工业导刊，2004（3）：3～6.
[2]郑水林. 非金属矿物粉碎加工技术现状. 中国非金属矿工业导刊，2006（增刊）：3～8.
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关键词三级沉淀池高位水池雨污分流拦水坝
1 工程概况
天马山黄金矿业有限公司是铜陵有色金属集团股份有限公司控股子公司，主要从事硫金矿的采选及转炉渣的加工，主要产品有金精砂、硫精砂、铜精砂和铁精砂，采选能力1500t/d，其中金硫矿石1200t/d，单硫矿石300t/d。
随着公司不断发展，环保问题日渐显现，尤其是公司区域内的排水问题矛盾突出。选矿车间雨水排水沟（黑沙河支渠）建设在厂区唯一水泥运输道路之下，近年来，由于大吨位精砂运输车辆的长期辗压，雨水排水沟塌陷，造成了雨污混流的局面，采矿车间区域雨污和清污分流也未能理顺，因此废水处理站在下大雨时存在超负荷运行情况；同时由于废水处理站Φ30m的幅流式沉淀池处理能力表现不足，溢流水有时不能达到《污水综合排放标准》的规定。因此实现雨污分流，提高废水处理站处理能力，使环保工艺规范合理，才能从根本上解决天马山黄金矿业有限公司的环境污染问题。
2 工艺与给排水现状
2.1 工艺系统
硫金矿选矿采用碎矿、磨矿、浮选工艺，生产金精砂和硫精砂。其中：碎矿采用三段一闭路流程；磨矿采用螺旋分级机加旋流器控制分级形成一段闭路流程；浮选采用二粗二精一扫流程。产出的金精砂进Φ18m的浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进压滤机过滤；硫金矿碎矿、磨矿、浮选场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙因量小全部进入事故池，再用砂泵扬送至中沙池集中收集后送回再选。
选金尾矿再采用磁选工艺回收磁黄铁矿，磁选尾矿采用浮选工艺回收黄铁矿，即硫精砂。产出的硫精砂进入Φ24m的浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进陶瓷过滤机过滤，磁选磁黄铁矿和浮选黄铁矿场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙，以及陶瓷过滤机清洗时的硫精砂因量稍大而全部进入现三级沉淀池，现三级沉淀池的沉砂用吸沙泵返回Φ24m的浓缩机。现三级沉淀池最后一级形成了清水池，清水池的清水返回选矿山顶高位水池，且清水池设有溢流口通过管道与废水处理站相连，正常情况下，清水池没有排水。
铜冶炼渣选矿采用碎矿、磨矿、浮选工艺，生产铜精砂。其中：碎矿采用二段开路流程；磨矿采用螺旋分级机加旋流器控制分级形成一段闭路磨矿；浮选采用一粗二精二扫流程。产出的铜精砂进Φ9m高效浓缩机，浓缩机溢流水返回选矿山顶高位水池，浓缩机底流进陶瓷过滤机过滤，铜冶炼渣碎矿、磨矿、浮选场地冲洗水和跑冒滴漏矿沙也因量小全部进入铜冶炼渣中沙池，集中收集后送回浮选工段。
硫金矿选矿事故池和中沙池、铜冶炼渣中沙池等所有生产排水汇集至现三级沉淀池，最后由清水池返回选矿山顶高位水池。由于选矿回水为碱性，且含重金属离子微量，为确保选矿回水的水质达标，在现三级沉淀池第一级中加入硫酸亚铁，用中和沉淀法和铁氧体法联合作用，沉淀回水中所含的微量砷及重金属离子。
2.2 给水系统
生产用水主要为回用水，生产用水量约7860m3/d，其中选矿生产用水量7360m3/d，采矿生产用水量500m3/d。给水系统组成为：采矿井下用水由井下主排水管在适当的位置开路接入；选矿生产用水由高位水池供给。
2.3 排水系统
井下排水混合地表雨水及选矿生产排水进入废水处理站，正常生产时井下排水量3500m3/d，选矿排水量1442m3/d，经废水处理站处理后的水由泵扬至山顶高位水池，回用水量为3940m3/d，底流损失水量为1002m3/d；而由选矿系统浓缩机溢流水、三级沉淀清水池由泵直接扬至山顶高位水池回收利用水量为3420 m3/d，正常生产时废水处理站废水排放量为零。而在下大雨时，采选区域地表径流都经沟渠进入废水处理站，废水处理站存在超负荷运行情况，溢流水有时不能达到《污水综合排放标准》的规定。
3 设计方案
3.1 设计原则
一是尽量利用现有设施，完善废水治理方案；二是将地表径流受污染区域的雨水集中收集，会同选矿生产废水和采矿井下排水，集中输送至现有的废水处理站，经处理达标的废水作为选矿生产用水，以达到下雨时前15～30分钟雨水的收集和雨污分流的目的；三是通过技术经济论证，优化设计方案和设备改型，力求技术可靠、经济合理。
3.2 选矿区以南上游区域雨水排放设计
选矿区以南上游区域汇水面积较大，该区域现有雨水汇集后流至选矿厂东侧铁道边的排水沟，然后沿铁道边的排水沟流至选矿厂三级沉淀池，再由水沟及连接管道流至废水处理站。由于该区域的雨水比较洁净，未受污染，可以不经处理就排入黑砂河支渠，设计考虑在铁道南端，连通铁道边的排水沟，并在排水沟设一拦水坝，使该区域的雨水通过连接拦水坝的管径为DN400的焊接钢管直接进入黑砂河支渠。
3.3 选矿区雨污分流设计
目前，选矿区雨污未分流。合流后的雨污水，一部分通过排水沟进入黑砂河支渠；另外一部分雨污水，通过排水沟以及管道进入废水处理站进行处理，由于雨污合流，不仅导致处理费用增加而且造成环境污染。
设计方案为，在选矿区域设一个雨水排水口（不含生产厂房及所属设施部分），主要收集选矿区南部不受污染的洁净雨水，为避免洁净雨水进入生产废水，设计考虑在铁道南端，先在上游连通铁道边的排水沟，再在排水沟设一拦水坝（雨水排水口下，中沙池排水口上），由DN400的管道连通拦水坝内洁净雨水至黑砂河支渠。同时拦水坝设闸门连通下游中沙池排水口，小雨时雨水作为生产补充水。
选矿区域生产排水主要为生产厂房及所属设施部分的地表雨水、硫精砂清水池清水及选矿区域路面清洗水等，设计将大部分生产排水通过管径为DN400的焊接钢管接至三级沉淀池，处理后直接回用，一小部分生产排水直接通过污水沟流至废水处理站进行处理，确保正常情况选矿没有外排水。
3.4 采矿区雨污分流设计
采矿区现有井下涌水通过水泵扬至地表后，一部分通过排水沟流至厂区大门附近的地下集水池后，由管径为De325的尼龙管接入废水处理站反应池进行处理。另外一部分直接通过一根管径为D325×8的焊接钢管接至废水处理站反应池进行处理。由于排水沟为明沟，雨水和污水未能彻底分离，导致洁净雨水也通过废水处理站反应池进行处理，造成不必要的资源浪费。
设计方案为，井下涌水由泵扬至地表后，直接由一根管径为D325×8的焊接钢管接至废水处理站反应池进行处理，达标后，通过回水泵房扬至选矿300吨高位水池作为生产用水。下雨时采矿区域内的所有雨水由明沟汇集至B号办公楼南侧新建的地下积雨水池，再由一根管径为De325的尼龙管送入废水处理站反应池进行处理，达标后，作为选矿生产水进行回用。若遇大暴雨的时候，由于雨水量过大，可能会造成废水处理站来不及处理，那么15～30分钟后的洁净雨水，可以打开雨水沟上新建的闸门，让其直接排放到黑砂河支渠，达到采矿区雨污分流的目的。
3.5 废水处理站改造设计
3.5.1幅流式沉淀池改造设计
现有废水处理站建成于1992年5月，污水处理能力24000m3/d（即1000m3/h）。废水处理站的主要设备设施有：石灰乳稀释和集液池、石灰溶液输送泵、絮凝剂和石灰搅拌槽、鼓风机、废水反应池、废水输送泵、φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）、地下泵房、平流沉淀池、清水池和清水输送泵等，占地面积6200m2。
废水处理工艺简述如下：废水净化站反应池中污水采用石灰乳一段中和法处理。井下废水和选矿排水经排水沟混合后，用管道自流进入废水处理站反应池进行石灰乳中和反应，使重金属离子生成碱性化合物沉淀。井下涌水中微细粒黄色粘土类悬浮物和重金属离子碱性化合物颗粒，在压缩空气充分搅拌并投加PAM絮凝剂进行助凝后，还可产生共沉淀效应，即达到快速沉淀的目的。沉淀物在Φ30m幅流式沉淀池里进行固液分离，底流（中和渣）由砂泵输送至冲填站用于井下充填，处理后的达标水全部返回供选矿生产使用。
现有废水处理站处理能力虽然达到了24000m3/d，但在处理前期15～30分钟雨水时，Φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）处理能力就稍嫌不足，因此也就制约了废水处理站处理能力，所以Φ30m幅流式沉淀池（浓缩池）需要进行改造，设计方案为：
一是更换新型布料筒，使入料方式变为深层入料模式，增设系列深层侧向排流体排出孔。通过改进，形成较稳定上部沉降层，从而使细小颗粒沉降更彻底，消除跑浑现象；降低废水在池内液面下的排出点，避免涡流作用所吸附空气的干涉作用，缩短了絮状颗粒沉降时间，相应增长了其在池内的运行路径，提高了沉降效果；流体由垂直流改为水平流，减少了深层流体的扰动，保护了锥坑内和池底沉积物料不受干涉，提高了沉淀层的排放效果。
二是在浓缩池溢流堰增设漂浮物挡板圈和溢流堰找平档板，通过改进防止漂浮物在溢流堰淤塞，保持溢流堰均匀排水，提高浓缩池整体沉降效率，减少溢流中局部不均匀排水时跑浑，从而改善沉降效果。
3.5.2总排放口改造设计
现有排放口为一根DN150管道，由于近年来铜陵地区“一日最大降水量”的剧增，现已不能满足排放口运行的要求。设计方案将总排放口改为两根管径为DN350的焊接钢管作为排放管道，并在管道上设置两个规格为DN350的阀门以达到控制排放的要求。
