CN104230122B - 黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法 - Google Patents

黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法 Download PDF

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本发明公开了一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，该方法是由化学氧化处理、紫外/臭氧氧化处理、混凝沉淀处理和生物滤池步骤组成，氰化废渣淋溶液在处理时首先选用双氧水作为氧化剂对废水中较易处理的污染物进行氧化处理，然后通过紫外和臭氧的协同作用，对废水中污染物进一步氧化处理，处理后的废水进入通过混凝沉淀法去除废水中悬浮颗粒物、重金属离子及络合物等污染物，沉淀后的上清液采用多级生物滤池处理系统去除废水中残余的污染物。本发明将四个步骤结合在一起，协同对黄金矿山氰化废渣淋溶液进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高、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

黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法
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氰化废渣淋溶液处理方法。
背景技术
黄金矿山在开采过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量的氰化废渣，这些氰化废渣在雨淋过程中会产生大量的淋溶液，这些淋溶液中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，将对我国黄金工业的可持续发展和黄金矿山的环境保护有重要的意义。
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、运行稳定的氰化废渣淋溶液处理方法。本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征，首先选用双氧水作为氧化剂对废水中较易处理的污染物进行氧化处理，然后通过紫外和臭氧的协同作用，对废水中污染物进一步氧化处理，处理后的废水进入通过混凝沉淀法去除废水中悬浮颗粒物、重金属离子及络合物等污染物，沉淀后的上清液采用多级生物滤池处理系统去除废水中残余的污染物。
本发明的工艺步骤如下：
(1)氰化废渣淋溶液经格栅过滤后，送至混合搅拌系统，投加酸碱试剂调节废水pH至9～11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧化处理，处理时间为10min～60min；
(2)处理后的废水进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min～120min；
(3)氧化反应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；
(4)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；
(5)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，酸碱试剂为硫酸、盐酸、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(2)中，紫外灯波长为200nm～400nm，紫外灯的功率和臭氧的通入量根据废水中的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，紫外灯的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，紫外灯的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
所述步骤(3)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(4)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，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氰化废渣淋溶液中含污染物复杂、难处理的特征，将双氧水氧化法、紫外/臭氧高级氧化法、混凝沉淀法和生物滤池处理技术结合在一起，协同对黄金矿山氰化废渣淋溶液进行深度处理，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。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：
(1)氰化废渣淋溶液经格栅过滤后，送至混合搅拌系统，投加酸碱试剂调节废水pH至9～11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧化处理，处理时间为10min～60min；
(2)处理后的废水进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min～120min；
(3)氧化反应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；
(4)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；
(5)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，酸碱试剂为硫酸、盐酸、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(2)中，紫外灯波长为200nm～400nm，紫外灯的功率和臭氧的通入量根据废水中的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，紫外灯的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，紫外灯的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
所述步骤(3)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(4)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，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：
某黄金矿山氰化废渣淋溶液，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废水置于搅拌槽中，开启搅拌，调整搅拌线速度为0.8m/s，添加质量分数30％的双氧水溶液60mL，质量分数为5％的硫酸铜溶液1mL，反应30min，停止搅拌，将废水移入到装有紫外灯装置和臭氧曝气装置的反应器中，紫外灯功率为4W、波长为254nm，竖立放置在反应器内部的中心位置，臭氧曝气装置采用陶瓷微孔曝气器，置于反应器内的底部，反应开始后开启紫外灯，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为680mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加10g/L的聚合氯化铝溶液15mL搅拌5min，然后投加质量浓度为0.5‰阴离子聚丙烯酰胺溶液5mL，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，用蠕动泵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，装填量为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7～9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：
某黄金矿山氰化废渣淋溶液，pH为8.5，CNT为165.52mg/L，SCN-为43.65mg/L，COD为179.24mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取5L废水置于搅拌槽中，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45mL，质量分数为5％的硫酸铜溶液1mL，反应30min，停止搅拌，将废水移入到装有紫外灯装置和臭氧曝气装置的反应器中，紫外灯功率为4W、波长为254nm，竖立放置在反应器内部的中心位置，臭氧曝气装置采用陶瓷微孔曝气器，置于反应器内的底部，反应开始后开启紫外灯，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为320mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加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，用蠕动泵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，装填量为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7～9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 (6)

1.一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，该方法的步骤如下：
（1）氰化废渣淋溶液经格栅过滤后，送至混合搅拌系统，投加酸碱试剂调节废水pH至9~11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧化处理，处理时间为10min~60min；
（2）处理后的废水进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min~120min；
（3）氧化反应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；
（4）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；
（5）处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放；
所述的氧化剂为双氧水溶液，催化剂为硫酸铜溶液。
2.根据权利要求1所述的一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（1）中，酸碱试剂为硫酸、盐酸、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。
3.根据权利要求1所述的一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中，紫外灯波长为200nm~400nm。
4.根据权利要求1所述的一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（3）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。
5.根据权利要求1所述的一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（4）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。
6.根据权利要求1所述的一种黄金矿山氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于：所述步骤（4）中，多级生物滤池处理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，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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