CN109179762A - 一种钼矿选矿废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钼矿选矿废水的处理方法，包括如下步骤：(1)将钼矿选矿废水送入预沉池沉淀，获得预沉池底泥和预沉池上清液；(2)将预沉池上清液送入平板陶瓷膜池，用平板陶瓷膜组件进行净化，以完全除去其中的细小颗粒物，降低产水的浊度；(3)将上述平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池反应；(4)将反应池的废水送入沉淀池沉淀获得沉淀池上清液和沉淀池底泥。本发明的处理方法将钼矿选矿废水经平板陶瓷膜处理，可以高效去除细微颗粒物，产水浊度低，工艺稳定，污水量大幅减少，从而加药量少，运行成本大幅降低。同时减小了沉淀池设备规模和占地面积，节约投资成本。

Description

一种钼矿选矿废水的处理方法
技术领域
本发明属于矿山废水处理技术领域，具体涉及一种钼矿选矿废水的处理方法。
背景技术
钼矿选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水和矿场排水等。钼矿选矿废水组成复杂，污染物质量浓度高。废水中主要污染物包括悬浮物、选矿药剂、酸碱、重金属等，尤其是悬浮物和COD含量较高，无法直接回用。钼矿选矿废水若直接排放，不仅会造成水资源的较大浪费，也会引起严重的环境污染。如果将钼矿选矿废水进行适当处理，部分或全部代替选矿生产用水，不但可以为企业带来显著的经济效益，还可以实现清洁生产，保护环境。
目前钼矿选矿废水处理工艺中，絮凝沉淀法是应用最广泛、成本较低的处理方法。絮凝剂的作用主要是可以去除水中细小分散固体颗粒、乳状有机物、无机胶体物质等。该方法虽然操作简单，但是仍存在加药量大、出水水质波动大、常用的铝盐或铁盐混凝剂可能造成二次污染等问题。CN101928083A公开了一种含重金属钼废水的处理方法，采用硫化钠沉淀+二次混凝沉淀的化学沉淀方法，处理效果较好，但是存在加药种类多、加药量大、废水需反复调酸碱等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种钼矿选矿废水的处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种钼矿选矿废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)将钼矿选矿废水送入预沉池沉淀1-12h，降低一部分COD和SS，获得预沉池底泥和预沉池上清液，预沉池底泥压滤后进行后序处理；
(2)将预沉池上清液送入平板陶瓷膜池，用平板陶瓷膜组件进行净化，以完全除去其中的细小颗粒物，降低产水的浊度；该平板陶瓷膜组件的运行方式为抽吸、间停和反冲洗周期性交替进行，每抽吸8-9min，间停1-2min，每30min-60min，进行一次反冲洗以恢复膜通量的初始值，同时曝气持续进行或间歇性进行；平板陶瓷膜组件的膜片精度为0.1-0.2μm，抽吸的负压为-5～30KPa，膜通量为100-500LMH；
(3)将上述平板陶瓷膜池的产水进行深度处理或作为工业中水直接回用(洗煤厂补水、灭尘、煤场喷淋、厂区绿化)；
(4)将上述平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池，在该管道中添加混凝剂和碱，调节该废水的pH至8-12，同时往反应池中添加絮凝剂进行反应；
(5)将反应池的废水送入沉淀池，沉淀4-12h，获得沉淀池上清液和沉淀池底泥，沉淀池上清液返回至上述平板陶瓷膜池，沉淀池底泥压滤后进行处理。
在本发明的一个优选实施方案中，所述平板陶瓷膜的材质为氧化铝、堇青石、碳化硅和高岭土中的至少一种。
在本发明的一个优选实施方案中，所述反冲洗的时间为30-60s，压力为2bar，通量为200-1000LMH。
在本发明的一个优选实施方案中，所述曝气的气水比为10-20∶1，风机压力0.25-0.35bar。
在本发明的一个优选实施方案中，所述混凝剂为硫化钠、硅藻土、聚合氯化铝、氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铝、明矾、硫酸亚铁或氯化铁，混凝剂的加药浓度为50-150mg/L。
在本发明的一个优选实施方案中，所述碱为氢氧化钙或氢氧化钠。
在本发明的一个优选实施方案中，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)，絮凝剂的加药浓度为0.1-3mg/L，所述反应的时间为10-60min。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)为：将平板陶瓷膜组件的产水送入反渗透膜系统进一步除杂净化，以去除各类添加剂、色度、重金属和有机物污染。
进一步优选的，所述反渗透膜的膜通量为15-20LMH，压力为6-20bar，回收率为60-75％，反渗透膜透析液进入产水箱直接回用，浓缩液返回至所述平板陶瓷膜池。
在本发明的一个优选实施方案中，所述各底泥含水率较高，经压滤机压滤成泥饼，送至具有相关处置资质的企业进行下一步无害化处理。
本发明的有益效果是：
1、本发明的处理方法将钼矿选矿废水经平板陶瓷膜处理，可以高效去除细微颗粒物，产水浊度低，工艺稳定，污水量大幅减少，从而加药量少，运行成本大幅降低。同时减小了沉淀池设备规模和占地面积，节约投资成本。
2、本发明的反渗透膜可有效去除COD、各类添加剂、色度、重金属和有机物污染等，提高产水水质，无论进水水质如何，都可以保证高品质产水。
3、本发明的处理方法将钼矿选矿废水经沉淀池去除大颗粒物质，减轻后端膜池的压力。
4、本发明中的钼矿选矿废水经平板陶瓷膜处理，浓缩液SS含量更高，容易发生自身沉淀，污泥更密实，更易处理。
5、本发明中的平板陶瓷膜的产水可作为工业中水或生活用水回用，大幅降低新水用量及污水排放量。
6、本发明中的平板陶瓷膜组件直接浸泡至平板陶瓷膜膜池，与外置式的管式微滤装置相比，设备占地面积小，纳污容量更大，清洗频率低，且膜受污染后清洗更易恢复，且平板陶瓷膜耐酸碱性、耐有机溶剂性、耐热性等各方面性能优越，寿命长。
附图说明
图1为本发明实施例1至3的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1：
以湖南某钼矿选矿废水为原水进行测试，进水水质有波动，SS 300-400mg/L，COD60-80mg/L，Zn 0.1-0.5mg/L，Pb 0-0.2mg/L，Cu 0.3-0.5mg/L，pH 8-9。
如图1所示，此工艺运行参数如下：原水进入预沉池，沉淀时间为4h。预沉池上清液进入平板陶瓷膜池，平板陶瓷膜片材质为碳化硅，孔径为0.2μm，膜组件面积为100m2，每运行9min，间停1min，抽吸负压为-10～-20KPa，膜通量300-400LMH。每60min进行一次反冲洗，反冲洗时间为30s，压力为2bar，反洗通量为800LMH，反冲洗之后，膜通量可以恢复至400LMH。曝气持续进行，气水比10∶1，风机压力0.3bar。
经平板陶瓷膜池处理后，测定平板陶瓷膜的产水水质参数，其SS＜1mg/L，COD 40-50mg/L，Zn 0.1-0.5mg/L，Pb 0-0.1mg/L，Cu 0.1-0.4mg/L，pH 7-8，满足国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准，可作为工业中水直接回用(洗煤厂补水、灭尘、煤场喷淋、厂区绿化)。平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池，在管道中加入混凝剂聚合氯化铝50ppm和氢氧化钙调剂pH至8-12，在反应池中加入絮凝剂PAM 0.5ppm，反应时间为5min，沉淀时间为8h，底泥压滤，沉淀池上清液回流至平板陶瓷膜池。
实施例2：
以河南洛阳某钼矿选矿废水为原水进行测试，进水水质有波动，SS 200-1000mg/L，COD 50-70mg/L，硅酸根＜400mg/L，pH 7-9。
如图1所示，此工艺运行参数如下：原水进入预沉池，沉淀时间为1h。预沉池上清液进入平板陶瓷膜池，平板陶瓷膜片材质为氧化铝，孔径为0.1μm，膜组件面积为2.5m2，每运行8min，间停2min，抽吸负压为-5～-20KPa，膜通量100-200LMH。每60min进行一次反冲洗，反冲洗时间为30s，压力为2bar，反洗通量为300LMH，反冲洗之后，膜通量可以恢复至200LMH。曝气间歇性进行，每停止30min，运行1min，气水比15∶1，风机压力0.3bar。
经平板陶瓷膜池处理后，测定平板陶瓷膜的产水水质参数，其SS＜1mg/L，COD 20-30mg/L，硅酸根＜200mg/L，pH 7-9，满足国家标准《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水IV类水标准，可作为工业中水直接回用(洗煤厂补水、灭尘、煤场喷淋、厂区绿化)。
平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池，在管道中加入混凝剂硫酸铝80ppm和氢氧化钠调节pH至8-12，在反应池中加入絮凝剂PAM 1.5ppm，反应时间为15min，沉淀时间为4h，底泥压滤，沉淀池上清液回流至平板陶瓷膜池。
实施例3：
以河南某钼矿选矿废水为原水进行测试，进水水质有波动，SS 7000-10000mg/L，COD 200-300mg/L，Zn 3-5mg/L，Pb 2-3mg/L，As0-0.03mg/L，pH 6.0-7.0。
如图1所示，此工艺运行参数如下：原水进入预沉池，沉淀时间为12h。预沉池上清液进入平板陶瓷膜池，平板陶瓷膜片材质为堇青石和氧化铝，孔径为0.2μm，膜组件面积为50m2，每运行8.5min，间停1.5min，抽吸负压为-10～-30KPa，膜通量150-250LMH。每30min进行一次反冲洗，反冲洗时间为60s，压力为2bar，反洗通量为500LMH，反冲洗之后，膜通量可以恢复至500LMH。曝气持续进行，气水比20∶1，风机压力0.3bar。经平板陶瓷膜池处理后，测定平板陶瓷膜的产水水质参数，其SS＜1mg/L，COD 10-40mg/L，pH 6.0-7.0，浊度0.1-0.5NTU。平板陶瓷膜的产水科作为工业中水直接回用(洗煤厂补水、灭尘、煤场喷淋、厂区绿化)。
平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池，在管道中加入混凝剂氯化铁150ppm和氢氧化钠调节pH至8-12，在反应池中加入絮凝剂PAM 0.5ppm，反应时间为30min，沉淀时间为12h，底泥压滤，沉淀池上清液回流至平板陶瓷膜池。
上述平板陶瓷膜的产水再经过反渗透膜系统进一步除杂净化。RO膜通量：15-18LMH，压力：10-12bar，回收率：70％。RO膜透析液进入产水箱，作为高品质水回用(洗浴、冷却水、配制药剂)及膜清洗、反洗用水，浓缩液返回至平板陶瓷膜池。测定RO膜透析液水质参数，其COD 5-10mg/L，Zn、Pb、As未检出，pH 6.0-7.0，浊度0NTU。
上述实施例中的各底泥含水率较高，经压滤机压滤成泥饼，送至具有相关处置资质的企业进行下一步无害化处理。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种钼矿选矿废水的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将钼矿选矿废水送入预沉池沉淀1-12h，降低一部分COD和SS，获得预沉池底泥和预沉池上清液，预沉池底泥压滤后进行后序处理；
(2)将预沉池上清液送入平板陶瓷膜池，用平板陶瓷膜组件进行净化，以完全除去其中的细小颗粒物，降低产水的浊度；该平板陶瓷膜组件的运行方式为抽吸、间停和反冲洗周期性交替进行，每抽吸8-9min，间停1-2min，每30min-60min，进行一次反冲洗以恢复膜通量的初始值，同时曝气持续进行或间歇性进行；平板陶瓷膜组件的膜片精度为0.1-0.2μm，抽吸的负压为-5～-30KPa，膜通量为100-500LMH；
(3)将上述平板陶瓷膜池的产水进行深度处理或作为工业中水直接回用；
(4)将上述平板陶瓷膜池中未被过滤的废水通过管道进入反应池，在该管道中添加混凝剂和碱，调节该废水的pH至8-12，同时往反应池中添加絮凝剂进行反应；
(5)将反应池的废水送入沉淀池，沉淀4-12h，获得沉淀池上清液和沉淀池底泥，沉淀池上清液返回至上述平板陶瓷膜池，沉淀池底泥压滤后进行处理。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述平板陶瓷膜的材质为氧化铝、堇青石、碳化硅和高岭土中的至少一种。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述反冲洗的时间为30-60s，压力为2bar，通量为200-1000LMH。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述曝气的气水比为10-20∶1，风机压力0.25-0.35bar。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述混凝剂为硫化钠、硅藻土、聚合氯化铝、氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铝、明矾、硫酸亚铁或氯化铁，混凝剂的加药浓度为50-150mg/L。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钙或氢氧化钠。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺，絮凝剂的加药浓度为0.1-3mg/L，所述反应的时间为10-60min。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)为：将平板陶瓷膜组件的产水送入反渗透膜系统进一步除杂净化，以去除各类添加剂、色度、重金属和有机物污染。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于：所述反渗透膜的膜通量为15-20LMH，压力为6-20bar，回收率为60-75％，反渗透膜透析液进入产水箱直接回用，浓缩液返回至所述平板陶瓷膜池。
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