CN105858969A - 铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺 - Google Patents

铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其工艺步骤，首先是拦泥库取水使废水经引污管道进入沉泥池；再是预处理，去除杂物及砂粒并均质均量，同时投加氧化剂去除还原性物质；再次是一级物化处理，加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂；再次是二级物化处理，加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水PH值调节到6.0‑11.0去除锌离子以及剩余各种重金属离子；再是pH回调；最后污泥处理污泥利用螺杆泵脱水形成干滤饼。能避免重金属离子发生返溶的现象；处理成本低；产生的污泥量少，不会出现二次污染的情况。

Description

铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺。
背景技术
铁铜硫多金属矿山拦泥库废水主要污染来自如下几个方面：矿山地下及民采洞水通过未封闭或封闭不严密的民窿外排；拦泥库重金属底泥污染；库区周围洗矿选矿废水污染；雨水浸泡、冲刷排土场形成污染。
由于矿山的掠夺性开采，对土地资源的破坏非常严重，造成大面积的水土流失，淤积在拦泥库内，大量的民窿矿坑水、洗矿水直接排放在拦泥库内，导致拦泥库废水重金属离子严重超标，并对下游的河流、农田、饮用水造成严重威胁。
拦泥库废水的主要污染因子有：锌(Zn)、铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、氟化物（F）、锰(Mn)、铜(Cu)、铊（Tl)、铁（Fe）、镍（Ni）、PH、COD、氨氮（NH3-N）、汞（Hg）、悬浮物（SS）等。
拦泥库废水是呈硫酸型的废水，一般pH值为2-3左右，废水中重金属离子的浓度随水量、季节的变化而变化。由于重金属离子不能降解去除，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态，因此只能将废水经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化合物而分离下来，从而将其从水中去除。
重金属污染对于生态的影响已被广泛确认，尤其是镉、铜、铅、锌等无法在自然界中自行分解，必须由物理、化学等方法处理，令其成为单一元素或金属化合物。
传统的化学沉淀法是处理含重金属废水的主要方法，这是根据废水中含重金属离子的种类、浓度，投加一定的碱剂提高pH值，使各种金属离子与氢氧根（OH-）反应生成金属氢氧化物而共同沉淀。但当废水中含有多种重金属离子时，要根据具体情况控制不同pH值。容易出现的问题是：
（1）在一定的PH值下，一种重金属离子形成沉淀，而某种已经形成沉淀的重金属离子出现返溶；
（2）处理后的废水不能实现达标排放，处理效果不尽人意，无法适应越来越严格的环保法规；
（3）沉降物不稳定，容易形成二次污染；
（4）处理过程产生大量污泥，污泥处理处置成本高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，它能够避免金属离子发生返溶的现象，处理过的废水能够达到标准排放，处理成本低也不会出现二次污染的情况。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其工艺步骤是：
第一步：拦泥库取水，采取虹吸取水方式，使废水经过多级消能井减缓流速，经引污管道进入沉泥池；
第二步：预处理，拦泥库废水进入沉泥池去除大部分杂物及砂粒，然后进入缓冲池均质均量，去除部分悬浮物，同时向缓冲池内投加氧化剂去除包括亚铁离子等还原性物质，也可以使用空气代替氧化剂通入缓冲池内对还原性物质进行氧化；
第三步：一级物化处理，首先向氧化后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水pH值调节到3.0-11.0完成一级物化反应，并完成沉淀处理，从而去除大部分重金属离子；
第四步：二级物化处理，向进行过一级物化处理后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水PH值调节到6.0-11.0，经沉淀后去除锌离子以及剩余各种重金属离子；
第五步：pH回调，将经过物化处理的废水送入pH回调池，投加pH调节剂调节出水pH， pH回调池预留再处理空间，遇到水质变化过大或系统受到冲击时可在pH回调池投加氧化剂，保证出水达标排放；
第六步：污泥处理，将第三步及第四步物化处理后沉淀在沉淀池内的污泥送入污泥浓缩池内，再由污泥浓缩池送入污泥调质池内进行污泥调质，再由污泥泵转送到脱水机房，在脱水机房利用螺杆泵将污泥送入脱水机脱水形成干滤饼，干滤饼的固含量达到40%以上。
所述第二步中投加的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉其中一种或任意几种混合。
所述第三步及第四步中的调节剂为各种酸和碱，其中包括有硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠、熟石灰、消石灰及电石渣。
所述第三步及第四步中的混凝剂为硫酸亚铁、聚合硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铁、氯化亚铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁中的至少一种。
所述第三步及第四步中的重金属离子捕捉剂为有机硫类、EDTA及各种能与重金属离子强力螯合的化工药剂，以及硫化钠、硫氢化钠等各种能与重金属离子形成难溶化合物的化工药剂。
所述第三步及第四步中的絮凝剂为有机高分子化合物，其中包括有阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺及非离子型聚丙烯酰胺。
所述第五步中的pH调节剂为各种酸类和碱类，其中包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠。
所述第五步中氧化剂可以是次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉。
本发明的积极效果是：废水经过处理后，达到中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》GB 8978 1996第二时段一级标准，广东省《水污染物排放限值》（DB4426-2001）第二时段一级标准、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB 25467-2010），铜、锌、铅、砷、汞、铬、镉污染物执行《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002）地表水III类质量标准；采取虹吸取水方式，具有节能，使用方便、易于管理的特点；本发明能避免重金属离子发生返溶的现象；处理成本低；产生的污泥量少，不会出现二次污染的情况。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。
参见图1，一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其工艺步骤是：
第一步：拦泥库取水，采取虹吸取水方式，使废水经过多级消能井减缓流速，经引污管道进入沉泥池；
第二步：预处理，拦泥库废水进入沉泥池去除大部分杂物及砂粒，然后进入缓冲池均质均量，去除部分悬浮物，同时向缓冲池内投加氧化剂去除包括亚铁的还原性物质，也可以使用空气代替氧化剂通入缓冲池内对还原性物质进行氧化；
第三步：一级物化处理，首先向氧化后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水pH值调节到3.0-11.0完成一级物化并完成沉淀从而去除大部分重金属离子；
第四步：二级物化处理，向进行过一级物化处理后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水PH值调节到6.0-11.0，经沉淀后去除锌离子以及剩余各种重金属离子；
第五步：pH回调，将经过物化处理的废水送入pH回调池，投加pH调节剂调节出水pH，pH回调池预留再处理空间，遇到水质变化过大或系统受到冲击时可在pH回调池投加氧化剂，保证出水达标排放；
第六步：污泥处理，将第三步及第四步物化处理后沉淀在沉淀池内的污泥送入污泥浓缩池内，再由污泥浓缩池送入污泥调质池内进行污泥调质，再由污泥泵转送到脱水机房，在脱水机房利用螺杆泵将污泥送入脱水机脱水形成干滤饼，干滤饼的固含量达到40%以上。
所述第二步中投加的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉其中一种或任意几种混合。
所述第三步及第四步中的调节剂为各种酸和碱，其中包括有硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠、熟石灰、消石灰及电石渣。
所述第三步及第四步中的混凝剂为硫酸亚铁、聚合硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铁、氯化亚铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁中的至少一种。
所述第三步及第四步中的重金属离子捕捉剂为有机硫类、EDTA及各种能与重金属离子强力螯合的化工药剂，以及硫化钠、硫氢化钠等各种能与重金属离子形成难溶化合物的化工药剂。
所述第三步及第四步中的絮凝剂为有机高分子化合物，其中包括有阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺及非离子型聚丙烯酰胺。
所述第五步中的pH调节剂为各种酸类和碱类，其中包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠。
所述第五步中氧化剂可以是次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉。
废水经过处理后，达到中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》GB89781996第二时段一级标准，广东省《水污染物排放限值》（DB4426-2001）第二时段一级标准、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB 25467-2010），铜、锌、铅、砷、汞、铬、镉污染物执行《中华人民共和国地表水环境质量标准》（GB3838-2002）地表水III类质量标准。采取虹吸取水方式，具有节能，使用方便、易于管理的特点；本发明能避免重金属离子发生返溶的现象；处理成本低；产生的污泥量少，不会出现二次污染的情况。

Claims (8)

1.一种铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征在于工艺步骤是：
第一步：拦泥库取水，采取虹吸取水方式，使废水经过多级消能井减缓流速，经引污管道进入沉泥池；
第二步：预处理，拦泥库废水进入沉泥池去除大部分杂物及砂粒，然后进入缓冲池均质均量，去除部分悬浮物，同时向缓冲池内投加氧化剂去除包括亚铁离子等还原性物质，也可以使用空气代替氧化剂通入缓冲池内对还原性物质进行氧化；
第三步：一级物化处理，首先向氧化后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水pH值调节到3.0-11.0完成一级物化反应，并完成沉淀处理，从而去除大部分重金属离子；
第四步：二级物化处理，向进行过一级物化处理后的废水加入调节剂、混凝剂、重金属离子捕捉剂及絮凝剂，将废水PH值调节到6.0-11.0，经沉淀后去除锌离子以及剩余各种重金属离子；
第五步：pH回调，将经过物化处理的废水送入pH回调池，投加pH调节剂调节出水pH， pH回调池预留再处理空间，遇到水质变化过大或系统受到冲击时可在pH回调池投加氧化剂，保证出水达标排放；
第六步：污泥处理，将第三步及第四步物化处理后沉淀在沉淀池内的污泥送入污泥浓缩池内，再由污泥浓缩池送入污泥调质池内进行污泥调质，再由污泥泵转送到脱水机房，在脱水机房利用螺杆泵将污泥送入脱水机脱水形成干滤饼，干滤饼的固含量达到40%以上。
2.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第二步中投加的氧化剂为次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉其中一种或任意几种混合。
3.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第三步及第四步中的调节剂为各种酸和碱，其中包括有硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠、熟石灰、消石灰及电石渣。
4.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第三步及第四步中的混凝剂为硫酸亚铁、聚合硫酸铁、硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铁、氯化亚铁、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁中的至少一种。
5.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第三步及第四步中的重金属离子捕捉剂为有机硫类、EDTA及各种能与重金属离子强力螯合的化工药剂，以及硫化钠、硫氢化钠等各种能与重金属离子形成难溶化合物的化工药剂。
6.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第三步及第四步中的絮凝剂为有机高分子化合物，其中包括有阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺及非离子型聚丙烯酰胺。
7.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第五步中的pH调节剂为各种酸类和碱类，其中包括硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、液碱、碳酸钠。
8.如权利要求1所述铁铜硫多金属矿山拦泥库废水处理工艺，其特征是：所述第五步中氧化剂可以是次氯酸钠、双氧水、二氧化氯、氯气、漂白粉。
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