CN104058560A - 有色矿山废水处理方法 - Google Patents

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刘强
李哲浩
龙振坤
王莹
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Abstract

本发明公开了一种有色矿山废水处理方法,该方法的步骤是调节矿山废水pH至8~10,投加混凝药剂进行混凝和静置沉淀;取沉淀后的上清液施加超声波和通入臭氧,进行超声/臭氧协同高级氧化反应;反应后出水投加混凝药剂进行二次混凝沉淀;沉淀后上清液进入到生物活性炭处理系统中进行生物和活性炭处理,处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。本发明根据有色矿山废水水质复杂、难处理的特点,将超声波/臭氧高级氧化技术、生物活性炭处理技术和混凝沉淀技术结合在一起协同对废水进行处理,处理效果好、处理效率高,系统运行稳定,工艺流程简单,便于实现工业应用,特别是对于难处理的有色矿山废水具有其他方法的难以达到的优势。

Description

有色矿山废水处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环境保护技术及水处理技术领域,特别涉及一种有色矿山废水的处理 方法。
背景技术
[0002] 有色矿山废水主要包括采矿矿井水和选矿废水,其中选矿废水占大部分的比重, 有色矿山废水水质复杂,成分繁多,含有多种重金属、有机药剂及其他污染物质,如果外排 将对四周生态环境产生严重的危害,如果返回生产流程中,随着废水中的有害物质将不断 累积,也会对生产工艺和设备产生不利的影响,因此,需要选择适宜的处理方法对这些废水 进行处理。目前,常用的处理方法有化学沉淀法、吸附法、微生物法、人工湿地法等等,这些 处理方法虽然各自具有一定的优点,但普遍受矿山生产条件、环境条件或处理要求等因素 的限制,例如,采用化学沉淀法重金属处理效果相对较好,但有机物质处理效果差;吸附法 能有效处理重金属废水,但吸附剂再生时,污染物又会重新产生;微生物法处理成本相对较 低,但反应条件要求比较苛刻,难以得到推广应用;湿地法占用面积大,处理周期长,也很难 满足处理要求。因此,如何选择一种合理、有效、实用的有色矿山废水处理方法,是当前金属 矿山企业普遍面临的难题。
发明内容
[0003] 本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题,而提供一种工艺流程简 单、处理效果好、处理效率高的有色矿山废水处理方法。
[0004] 本发明包括以下步骤:
[0005] (1)在搅拌状态下调节矿山废水pH至9〜11之间,若废水原始pH在这之间,可不 用调节,依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝后停止搅拌静置15min〜120min ;
[0006] (2)取沉淀后的上清液,施加超声波并通入臭氧进行超声/臭氧协同高级氧化反 应,反应时间为30min〜120min ;
[0007] (3)氧化反应后废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝 后停止搅拌静置15min〜120min ;
[0008] (4)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统,在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝 气的条件下,进行生物活性炭处理,处理时间为60min〜120min ;
[0009] (5)处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0010] 所述步骤(1)中,搅拌线速度为0. 01m/s〜10m/s,调节pH的药剂为硫酸、盐酸、氢 氧化钠或石灰乳,凝聚剂为铁盐、铝盐等无机盐类凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子 聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂都配成溶液状态投加。
[0011] 所述步骤(2)中,超声波频率为20kHz〜750kHz,超声波功率和臭氧通入量根据进 水水质中COD含量多少和出水水质要求来确定,COD含量高、处理指标要求严,超声波的功 率相应增大,臭氧的通入量相应增多,反之,C0D含量低、处理指标要求松,超声波的功率相 应减小,臭氧的通入量相应减少。
[0012] 所述步骤(3)中,搅拌线速度为O.Olm/s〜10m/S,凝聚剂为铁盐、铝盐等无机盐类 凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂都配成溶液状态投 加。
[0013] 所述步骤(4)中,生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池,池底设有布水 装置和曝气装置,曝气装置上方为活性炭填料层,活性炭为椰壳炭或煤质炭,装炭量根据废 水的性质和处理要求来确定,挂膜菌种为在尾矿库附近表层土壤人工采集、分离、驯化培养 的菌群,包括链球菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、微杆菌属、短杆菌属或假单胞杆菌属等, 依据废水性质采集、筛选和培养,挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜,气 液比设定为1〜15:1。
[0014] 本发明的有益效果:
[0015] 本发明根据有色矿山废水水质复杂、难处理的特点,将超声波/臭氧高级氧化技 术、生物活性炭处理技术和混凝沉淀技术结合在一起协同对废水进行处理,处理效果好、处 理效率高,系统运行稳定,工艺流程简单,便于实现工业应用,特别是对于难处理的有色矿 山废水具有其他方法难以达到的优势。
具体实施方式
[0016] 本发明包括以下步骤:
[0017] (1)在搅拌状态下调节矿山废水pH至9〜11之间,若废水原始pH在这之间,可不 用调节,依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝后停止搅拌静置15min〜120min ;
[0018] (2)取沉淀后的上清液,施加超声波并通入臭氧进行超声/臭氧协同高级氧化反 应,反应时间为30min〜120min ;
[0019] (3)氧化反应后废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝 后停止搅拌静置15min〜120min ;
[0020] (4)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统,在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝 气的条件下,进行生物活性炭处理,处理时间为60min〜120min ;
[0021] (5)处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0022] 所述步骤(1)中,搅拌线速度为0. 01m/s〜10m/s,调节pH的药剂为硫酸、盐酸、氢 氧化钠或石灰乳,凝聚剂为铁盐、铝盐等无机盐类凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子 聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂都配成溶液状态投加。
[0023] 所述步骤(2)中,超声波频率为20kHz〜750kHz,超声波功率和臭氧通入量根据进 水水质中COD含量多少和出水水质要求来确定,COD含量高、处理指标要求严,超声波的功 率相应增大,臭氧的通入量相应增多,反之,C0D含量低、处理指标要求松,超声波的功率相 应减小,臭氧的通入量相应减少。
[0024] 所述步骤(3)中,搅拌线速度为0.01m/S〜10m/S,凝聚剂为铁盐、铝盐等无机盐类 凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂都配成溶液状态投 加。
[0025] 所述步骤(4)中,生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池,池底设有布水 装置和曝气装置,曝气装置上方为活性炭填料层,活性炭为椰壳炭或煤质炭,装炭量根据废

Claims (8)

1. 一种有色矿山废水处理方法,该方法包括以下步骤: (1) 在搅拌状态下调节矿山废水pH至9〜11之间,若废水原始pH在这之间,可不用调 节,依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝后停止搅拌静置15min〜120min ; (2) 取沉淀后的上清液,施加超声波并通入臭氧进行超声/臭氧协同高级氧化反应,反 应时间为30min〜120min ; (3) 氧化反应后废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀,混凝后停 止搅拌静置15min〜120min ; (4) 沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统,在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝气的 条件下,进行生物活性炭处理,处理时间为60min〜120min ; (5) 处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
2. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(1) 中,搅拌线速度为〇. 〇lm/s〜10m/s,调节pH的药剂为硫酸、盐酸、氢氧化钠或石灰乳,凝聚 剂为铁盐、铝盐等无机盐类凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺,凝聚剂和 絮凝剂都配成溶液状态投加。
3. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(2) 中,超声波频率为20kHz〜750kHz。
4. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(3) 中,搅拌线速度为〇. 〇lm/s〜10m/s。
5. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(3) 中,凝聚剂为铁盐、铝盐等无机盐类凝聚剂或高分子凝聚剂,絮凝剂为高分子聚丙烯酰胺, 凝聚剂和絮凝剂都配成溶液状态投加。
6. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(4) 中,生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池,池底设有布水装置和曝气装置,曝气装 置上方为活性炭填料层,活性炭为椰壳炭或煤质炭,装炭量根据废水的性质和处理要求来 确定。
7. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(4) 中,挂膜菌种为在尾矿库附近表层土壤人工采集、分离、驯化培养的菌群,包括链球菌属、葡 萄球菌属、芽孢杆菌属、微杆菌属、短杆菌属、假单胞杆菌属等,依据废水性质采集、筛选和 培养,挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜。
8. 根据权利要求书1所述的一种有色矿山废水处理方法,其特征在于:所述步骤(4) 中,生物活性炭处理系统气液比设定为1〜15:1。
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