CN104193123A - 一种黄金矿山含氰废水系统处理方法 - Google Patents
一种黄金矿山含氰废水系统处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,该方法是由膜处理、酸化吹脱处理、化学氧化处理、混凝沉淀处理和生物处理五个主要处理步骤组成,含氰废水在处理时首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩,清水返回工艺流程中,浓缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物,回收处理后的废水通过化学氧化法、混凝沉淀法和生物法去除废水中的残余的污染物。本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征,将膜处理工艺、酸化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀处理工艺和生物处理技术结合在一起,协同对黄金矿山含氰废水进行处理,具有处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单、便于实现工业应用等优点,处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域污染物处理方法,特别涉及一种黄金矿山含氰废水的处理方法。
背景技术
黄金矿山在生产过程中由于使用氰化提金工艺,会产生大量的含氰废水,这部分含氰废水不仅含有一定量的剧毒氰化物,而且还含有硫氰酸盐和铜、锌、铅之类的重金属离子,如果得不到有效的处理,将会产生重大的环保隐患。目前,国内外常用处理含氰废水的方法有酸化回收法、碱氯法、因科法、二氧化硫法等,采用酸化回收法虽然能够回收一定量的氰化物,但由于回收氰化物不彻底,废水中会残余一定量的氰化物,同时硫氰酸根和一些重金属离子都没有得到有效的去除。碱氯法处理后会残余大量的余氯,产生ClCN产物,造成二次污染问题,同时废水中的铜、锌、铅等重金属离子未能得到有效的治理。因科法和二氧化硫法虽然可使氰化物处理达标,但废水中的硫氰酸盐未能得到处理,此外,处理重金属过程中产生的废渣也较多,容易造成二次污染。因此,在对含氰废水处理方面还尚缺乏比较理想的方法,如能解决好这一问题,对我国黄金工业可持续发展和矿山环境保护都有重要的意义。
发明内容
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、运行稳定的含氰废水处理方法。本发明根据黄金矿山含氰废水中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征,首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩,清水返回工艺流程中,浓缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物,回收处理后的废水通过化学氧化法、混凝沉淀法和生物法去除废水中的残余的污染物。具体工艺步骤如下:
(1)含氰废水经格栅过滤后,送至砂滤处理系统,去除废水中的大颗粒固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理,处理后产出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中,产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2~3之间,在废液温度30~40℃条件下,通入空气进行酸化吹脱处理,吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收,吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9~11之间,加入氧化剂和催化剂进行氧化处理,处理时间10min~60min;
(5)处理后的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,混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min~120min;
(6)沉淀后的上清液进入多级生物滤池处理系统,在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下,进行生物处理;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中,砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂,粒滤料的径为0.5mm~5mm。
所述步骤(2)中,反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置,反渗透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
所述步骤(4)中,碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳,氧化剂为双氧水溶液,催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(5)中,凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂,絮凝剂为聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
所述步骤(6)中,多级生物滤池处理系统为2~6级生物滤池相互串联组成,每级生物滤池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、沸石或生物陶粒填料层,装填量占反应器体积的1/5~4/5,挂膜菌种为降氰菌群,降氰菌群为荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的一种或几种的组合,降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中,菌种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。
本发明的有益效果:
本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征,将膜处理工艺、酸化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀工艺和生物降氰处理技术结合在一起,协同对黄金矿山含氰废水进行深度处理,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,处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
具体实施方式
本发明包括以下步骤:
(1)含氰废水经格栅过滤后,送至砂滤处理系统,去除废水中的大颗粒固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理,处理后产出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中,产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2~3之间,在废液温度30~40℃条件下,通入空气进行酸化吹脱处理,吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收,吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9~11之间,加入氧化剂和催化剂进行氧化处理,处理时间10min~60min;
(5)处理后的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,混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min~120min;
(6)沉淀后的上清液进入多级生物滤池处理系统,在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下,进行生物处理;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中,砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂,滤料的粒径为0.5mm~5mm。
所述步骤(2)中,反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置,反渗透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
所述步骤(4)中,碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳,氧化剂为双氧水溶液,催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(5)中,凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂,絮凝剂为聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
所述步骤(6)中,多级生物滤池处理系统为2~6级生物滤池相互串联组成,每级生物滤池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、沸石或生物陶粒填料层,装填量占反应器体积的1/5~4/5,挂膜菌种为降氰菌群,降氰菌群为荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的一种或几种的组合,降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中,菌种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。
具体实例1:
某黄金矿山含氰废水,pH为9.6,CNT为226.25mg/L,SCN—为78.24mg/L,Cu2+为65.86mg/L,Fe3+为7.26mg/L,COD为214.28mg/L,此外还含有微量的其它重金属离子。取5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中,石英砂粒径为1~2mm,过滤后的废水通入到平板反渗透膜试验装置中,经反渗透处理后产生的浓缩液置于吹脱槽中,吹脱槽为一不锈钢密封装置,外部设有进液管、出液管、加药管、出气管、pH计、温度计和压力表,出气管连接吸收装置,吸收装置内盛有质量分数为30%的氢氧化钠溶液,吹脱槽内部槽底设有空气曝气器,将吹脱槽置于水浴锅内恒温加热至30℃,加入浓硫酸,调节废液pH至2~3之间,开启曝气装置,吹脱20min,吹脱后的废液置于搅拌槽中,在搅拌线速度为0.8m/s条件下用质量分数为1%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0,添加质量分数为30%的双氧水溶液20mL,质量分数为5%的硫酸铜溶液1mL,反应30min,然后投加10g/L的聚合氯化铝溶液5mL搅拌5min,然后投加质量分数0.5‰阴离子聚丙烯酰胺溶液2mL,继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min,停止搅拌,静置30min,静置15min,将上清液移入到多级生物滤池处理系统中进行处理,多级生物滤池处理系统采用两级上流式生物滤池串联而成,每级生物滤池装填填料均为颗粒煤质活性炭,填装量为5kg,空气曝气器采用钛合金滤芯,置于反应器底部,气液比设定为3:1,反应器通过人工投加菌种进行挂膜,废水反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在8~9之间,CNT<0.1mg/L,SCN—<0.5mg/L,Cu2+<0.5mg/L,COD<20mg/L,第一类污染物均在最高允许排放浓度限值之内,处理后水质可达到回用或排放标准。
具体实例2:
某黄金矿山含氰废水,pH为10.5,CNT为365.54mg/L,SCN—为43.65mg/L,Cu2+为26.62mg/L,Pb2+为8.37mg/L,COD为135.45mg/L,此外还含有微量的其它重金属离子。取5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中,石英砂粒径为1~2mm,过滤后的废水通入到平板反渗透膜试验装置中,经反渗透处理后产生的浓缩液置于吹脱槽中,吹脱槽为一不锈钢密封装置,外部设有进液管、出液管、加药管、出气管、pH计、温度计和压力表,出气管连接吸收装置,吸收装置内盛有质量分数为30%的氢氧化钠溶液,吹脱槽内部槽底设有空气曝气器,将吹脱槽置于水浴锅内恒温加热至30℃,加入浓硫酸,调节废液pH至2~3之间,开启曝气装置,吹脱20min,吹脱后的废液置于搅拌槽中,在搅拌线速度为0.8m/s条件下用质量分数为1%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0,添加质量分数为30%的双氧水溶液22mL,质量分数为5%的硫酸铜溶液1mL,反应30min,然后投加10g/L的聚合氯化铝溶液5mL搅拌5min,然后投加质量分数为0.5‰阴离子聚丙烯酰胺溶液2mL,继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min,停止搅拌,静置30min,静置15min,将上清液移入到多级生物滤池处理系统中进行处理,多级生物滤池处理系统采用两级上流式生物滤池串联而成,每级生物滤池装填填料均为颗粒煤质活性炭,填装量为5kg,空气曝气器采用钛合金滤芯,置于反应器底部,气液比设定为3:1,反应器通过人工投加菌种进行挂膜,废水反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在8~9之间,CNT<0.1mg/L,SCN—<0.5mg/L,Cu2+<0.5mg/L,COD<20mg/L,第一类污染物均在最高允许排放浓度限值之内,处理后水质可达到回用或排放标准。
Claims (8)
1.一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,该方法的步骤如下:
(1)含氰废水经格栅过滤后,送至砂滤处理系统,去除废水中的大颗粒固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理,处理后产出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中,产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2~3之间,在废液温度30~40℃条件下,通入空气进行酸化吹脱处理,吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收,吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9~11之间,加入氧化剂和催化剂进行氧化处理,处理时间10min~60min;
(5)处理后的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,混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min~120min;
(6)沉淀后的上清液进入多级生物滤池处理系统,在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下,进行生物处理;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(1)中,砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂,滤料的粒径为0.5mm~5mm。
3.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(2)中,反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置,反渗透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
4.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(4)中,碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳。
5.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(4)中,氧化剂为双氧水溶液,催化剂为硫酸铜溶液。
6.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(5)中,凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂,絮凝剂为聚丙烯酰胺,凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
7.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(6)中,多级生物滤池处理系统为2~6级生物滤池相互串联组成,每级生物滤池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、沸石或生物陶粒填料层,装填量占反应器体积的1/5~4/5。
8.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水系统处理方法,其特征在于:所述步骤(6)中,多级生物滤池系统挂膜菌种为降氰菌群,降氰菌群为荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的一种或几种的组合,降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中,菌种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。
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