CN106430754A - 一种铜矿废水的快速处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜矿废水的快速处理方法，以聚合氯化铝、高铁酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、钾长石、双丁二酰亚胺、石英砂、聚丙烯酰胺、二乙烯三胺五甲叉膦酸、尿素、柠檬酸、活性污泥所组成的混合物作为净化剂，配合以聚合硫酸铁、膨润土、沸石粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、明矾为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了铜矿废水中的铜含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

Description

一种铜矿废水的快速处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水的处理方法，特别涉及一种铜矿废水的处理方法。
背景技术
近年来，随着世界上对铜需求量的急速增长，铜矿山开采的力度不断增强，铜矿山开采过程中排放的污染物越来越多，对生态环境的危害也越来越严重。这些污染物中尤其以铜矿废水污染范围最广，危害程度最大。铜矿废水主要来自于铜采矿和选矿工艺，具有排放量大、排放持续性强、污染物种类多、危害大、不易控制等特点，是一种非常难处理的废水。根据相关规定，现有企业水污染物中总铜排放量需低于1.0mg/L，新建企业水污染物中总铜排放量需低于0.5mg/L。但是，目前铜矿废水中所含重金属离子大大超过工业废水排放标准，在外排过程中，如果不加以处理，随意排放，将会严重污染地表水和地下水，对周边生态环境产生毁灭性的后果。。
铜矿废水主要具有pH低，含有各种各样的离子以及悬浮物和矿物油等有机物，而且废水量大，水流时间长，排水点分散，水质及水量波动大的特点。目前简单的中和处理或硫化物沉淀方法已不能满足越来越严的环保对铜矿废水的处理要求，不仅浪费大量的水资源，而且会对周围水环境造成污染。需要新的铜矿酸性废水处理回用技术来达到消除铜矿酸性废水的危害，保护生态环境，使水资源得到充分利用的目的。因此对铜矿废水处理方法进行改进以提高处理效果，降低废水中的铜含量、有机物含量，降低COD值等，是当前需要解决的实际问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种铜矿废水的处理方法，通过采用特定成分组合的净化剂和絮凝剂，配合相应的深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等处理方法，有效降低了铜矿废水中的铜含量、有机物含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种铜矿废水的快速处理方法，包括以下步骤：
1）向废水中加入碱性白泥，在35-70℃下搅拌反应20-50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，以15-30转/分钟的转速搅拌30-50分钟，静置3-4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2-3，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L-30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1300w-1400w，超声时间为30-50分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h -1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
优选地，所述的净化剂组成为：聚合氯化铝25-35份、高铁酸钾20-30份、二甲基二烯丙基氯化铵20-30份、钾长石15-25份、双丁二酰亚胺10-20份、石英砂10-15份、聚丙烯酰胺8-12份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5-10份、尿素5-10份、柠檬酸2-5份、活性污泥20-30份。
优选地，所述的絮凝剂组成为：聚合硫酸铁10-20份、膨润土10-15份、沸石粉8-12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-10份、明矾2-5份。
优选地，所述超声波处理的功率为1350W，超声时间为40分钟。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的铜矿废水的处理方法以聚合氯化铝、高铁酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、钾长石、双丁二酰亚胺、石英砂、聚丙烯酰胺、二乙烯三胺五甲叉膦酸、尿素、柠檬酸、活性污泥所组成的混合物作为净化剂，配合以聚合硫酸铁、膨润土、沸石粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、明矾为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了铜矿废水中的铜含量、有机物含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的净化剂、絮凝剂所选原料廉价且废水处理工艺简单，适于大规模工业化处理，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
1）向废水中加入碱性白泥，在35℃下搅拌反应20分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝25份、高铁酸钾20份、二甲基二烯丙基氯化铵20份、钾长石15份、双丁二酰亚胺10份、石英砂10份、聚丙烯酰胺8份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、尿素5份、柠檬酸2份、活性污泥20份，以15转/分钟的转速搅拌30分钟，静置3小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁10份、膨润土10份、沸石粉8份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、明矾2份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例2
1）向废水中加入碱性白泥，在55℃下搅拌反应35分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝30份、高铁酸钾25份、二甲基二烯丙基氯化铵25份、钾长石20份、双丁二酰亚胺15份、石英砂13份、聚丙烯酰胺10份、二乙烯三胺五甲叉膦酸7份、尿素8份、柠檬酸4份、活性污泥25份，以25转/分钟的转速搅拌40分钟，静置3.5小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2.5，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁15份、膨润土12份、沸石粉10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠7份、明矾4份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为28mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.7BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例3
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝35份、高铁酸钾30份、二甲基二烯丙基氯化铵30份、钾长石25份、双丁二酰亚胺20份、石英砂15份、聚丙烯酰胺12份、二乙烯三胺五甲叉膦酸10份、尿素10份、柠檬酸5份、活性污泥30份，以30转/分钟的转速搅拌50分钟，静置4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到3，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁20份、膨润土15份、沸石粉12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10份、明矾5份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例4
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应20分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝25份、高铁酸钾30份、二甲基二烯丙基氯化铵20份、钾长石25份、双丁二酰亚胺10份、石英砂15份、聚丙烯酰胺8份、二乙烯三胺五甲叉膦酸10份、尿素5份、柠檬酸5份、活性污泥20份，以30转/分钟的转速搅拌30分钟，静置4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁20份、膨润土10份、沸石粉12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、明矾5份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
对比例1
1）向废水中加入碱性白泥，在35℃下搅拌反应20分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝25份、高铁酸钾20份、二甲基二烯丙基氯化铵20份、钾长石15份、石英砂10份、聚丙烯酰胺8份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、尿素5份、活性污泥20份，以15转/分钟的转速搅拌30分钟，静置3小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁10份、膨润土10份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、明矾2份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
对比例2
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂组成为：聚合氯化铝35份、二甲基二烯丙基氯化铵30份、钾长石25份、双丁二酰亚胺20份、石英砂15份、聚丙烯酰胺12份、二乙烯三胺五甲叉膦酸10份、柠檬酸5份、活性污泥30份，以30转/分钟的转速搅拌50分钟，静置4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到3，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：聚合硫酸铁20份、膨润土15份、沸石粉12份、明矾5份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的净化水分别测试其铜含量、有机物含量、COD值。
表1
本发明的铜矿废水的处理方法以聚合氯化铝、高铁酸钾、二甲基二烯丙基氯化铵、钾长石、双丁二酰亚胺、石英砂、聚丙烯酰胺、二乙烯三胺五甲叉膦酸、尿素、柠檬酸、活性污泥所组成的混合物作为净化剂，配合以聚合硫酸铁、膨润土、沸石粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、明矾为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了铜矿废水中的铜含量、有机物含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。并且，本发明的净化剂、絮凝剂所选原料廉价且废水处理工艺简单，适于大规模工业化处理，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种铜矿废水的快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向废水中加入碱性白泥，在35-70℃下搅拌反应20-50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，以15-30转/分钟的转速搅拌30-50分钟，静置3-4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到2-3，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L-30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1300w-1400w，超声时间为30-50分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h -1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
2.根据权利要求1所述的一种铜矿废水的快速处理方法，其特征在于：所述的净化剂组成为：聚合氯化铝25-35份、高铁酸钾20-30份、二甲基二烯丙基氯化铵20-30份、钾长石15-25份、双丁二酰亚胺10-20份、石英砂10-15份、聚丙烯酰胺8-12份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5-10份、尿素5-10份、柠檬酸2-5份、活性污泥20-30份。
3.根据权利要求1所述的一种铜矿废水的快速处理方法，其特征在于：所述的絮凝剂组成为：聚合硫酸铁10-20份、膨润土10-15份、沸石粉8-12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-10份、明矾2-5份。
4.根据权利要求1所述的一种铜矿废水的快速处理方法，其特征在于：所述超声波处理的功率为1350W，超声时间为40分钟。
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