CN111675351A - 一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法 - Google Patents

一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法。所述方法包括以下步骤：1）在矿坑内部表面铺满防水帆布形成集水空间；2）从矿坑进水口每日抽入高氨氮稀土采矿尾水；3）投入微生物菌体；4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为1.5~2mg/L；5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充微生物菌体；6）当稀土采矿尾水在废弃矿坑中的氨氮指标不超过15mg/L时，可实现达标排放，通过每日进水实现溢流出水；7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，可用于饲养鱼苗。本发明利用现场环境成本低的废弃矿坑，同时又可以高效地处理稀土采矿产生的高浓度氨氮尾水，减轻对环境产生的污染问题。

Description

一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法。
背景技术
在原位稀土开采过程中，由于采用硫酸钠浸矿技术，闭矿后的高氨氮稀土采矿尾水，因污染物浓度超高（2000-3000mg/L），仅含氮源，缺乏碳源，碳氮比严重失衡和脱氨氮后水质酸化等难题，导致当前处理技术的成本和效果不理想。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现象，提供一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，包括以下步骤：
1）在矿坑内部表面铺满防水帆布，使矿坑形成不渗漏的集水空间；
2）使用排水泵从矿坑进水口抽入高氨氮稀土采矿尾水；
3）在上述矿坑中投入微生物菌体，所述微生物菌体为光合自养菌、光合异养菌以及化能异养菌的混合菌液；
4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为1.5~2mg/L；
5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充矿坑体积2~3%的微生物菌体；
6）稀土采矿尾水在废弃矿坑中的停留时间为8-12日时(氨氮指标不超过15mg/L)，通过每日添加新鲜稀土采矿尾水使处理过的稀土采矿尾水从溢流口排出，同时每日重复步骤2）、4）、5）、6）；
7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，将所述絮团沉淀后转入鱼苗养殖池，用于饲养鱼苗。
步骤2）所述的高氨氮稀土采矿尾水是指：在原位稀土开采过程中，用硫酸铵溶液作为浸矿剂，将土壤中的稀土浸提出来，然后通过除杂池去除杂质，沉淀池收集稀土，硫酸铵溶液再循环回去原位浸矿，直至矿山中所有稀土浸提干净，闭矿后所残留的高氨氮稀土采矿尾水。
步骤2）中，每日抽入矿坑中的高氨氮稀土采矿尾水的量为矿坑总水量的10-15%。
步骤3）中，所述微生物菌体的投入量为矿坑总水量的10%~15%。
步骤3）中，所述微生物菌体中的光合自养菌、光合异养菌和化能异养菌的体积比为3:2:1~2。
步骤3）中，所述光合自养菌由紫球藻、束丝藻、螺旋藻按照1:1:1的体积比混合而成，所述的紫球藻、束丝藻在混合前使用BG11培养基培养，所述的螺旋藻在混合前使用Zarrouk氏培养基培养。
步骤3）中，所述光合异养菌由红螺菌和绿螺菌按照1:1~1.5的体积比混合而成。所述的红螺菌和绿螺菌在混合前使用下述配方培养：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl20.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO4 0.4g，酵母膏 0. 1g，水1000mI，pH7.2。
步骤3）中，所述化能异养菌由EM菌、硝化细菌、酵母菌按照1:1:1的体积比混合而成，所述的EM菌、硝化细菌、酵母菌在混合前均使用LB培养基培养。
所述高氨氮稀土采矿尾水的氨氮浓度在处理前为2000-3000mg/L，处理后为15mg/L。
本发明采用以上技术方案，目的是利用现场环境成本低，同时又可以高效地处理稀土采矿产生的高浓度氨氮尾水，减轻对环境产生的污染问题。本发明通过将稀土采矿尾水加入到微生物净化体系中，通过EM菌、硝化细菌、酵母菌等化能异养菌处理营养物质，分解大分子有机物，再借助紫球藻、束丝藻、螺旋藻等光合自养微生物能够利用光能作为能量，有效的将污染物分解吸收，并转化为氮气，氨气等气体释放，剩余部分转化为微生物自身成分，将污染物中的氨氮、cod等指标浓度降低，最终将高浓度氨氮污水(2000-3000mg/L)处理至达标(不超过15mg/L)排放。此外，尾水处理过程中，大量有益微生物生长形成絮团，可沉淀后转入鱼苗养殖池，供苗种生长摄食所需，每吨絮团可饲养20-100吨苗种（适合草鱼、鲢鱼、鲫鱼、鲤鱼和对虾等，养殖3-6个月后可出售。
具体实施方式
实施例1
一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，包括以下步骤：
1）在矿坑内部表面铺满防水帆布，使矿坑形成不渗漏的集水空间；
2）使用排水泵从矿坑进水口抽入矿坑总水量10%的高氨氮稀土采矿尾水，所述的高氨氮稀土采矿尾水是指：在原位稀土开采过程中，用硫酸铵溶液作为浸矿剂，将土壤中的稀土浸提出来，然后通过除杂池去除杂质，沉淀池收集稀土，硫酸铵溶液再循环回去原位浸矿，直至矿山中所有稀土浸提干净，闭矿后所残留的高氨氮稀土采矿尾水，氨氮浓度为2000-3000mg/L；
3）在上述矿坑中投入矿坑总水量10%的微生物菌体，所述微生物菌体为光合自养菌、光合异养菌以及化能异养菌按照3:2:1的体积比混合而成的混合菌液；
其中，光合自养菌由紫球藻、束丝藻、螺旋藻按照1:1:1的体积比混合而成，所述的紫球藻、束丝藻在混合前使用BG11培养基培养，所述的螺旋藻在混合前使用Zarrouk氏培养基培养；
所述光合异养菌由红螺菌和绿螺菌按照1:1的体积比混合而成，所述的红螺菌和绿螺菌在混合前使用下述配方培养：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl2 0.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO4 0.4g，酵母膏 0. 1g，水1000mI，pH7.2。
所述化能异养菌由EM菌、硝化细菌、酵母菌按照1:1:1的体积比混合而成，所述的EM菌、硝化细菌、酵母菌在混合前均使用LB培养基培养；
4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为1.5mg/L；
5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充矿坑体积2%的微生物菌体；
6）稀土采矿尾水在废弃矿坑中的停留时间为10日时，通过每日添加新鲜稀土采矿尾水使处理过的稀土采矿尾水从溢流口排出，同时每日重复步骤2）、4）、5）、6）；
7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，将所述絮团沉淀后转入鱼苗养殖池，用于饲养鱼苗。
实施例2
一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，包括以下步骤：
1）在矿坑内部表面铺满防水帆布，使矿坑形成不渗漏的集水空间；
2）使用排水泵从矿坑进水口抽入矿坑总水量15%的高氨氮稀土采矿尾水，所述的高氨氮稀土采矿尾水是指：在原位稀土开采过程中，用硫酸铵溶液作为浸矿剂，将土壤中的稀土浸提出来，然后通过除杂池去除杂质，沉淀池收集稀土，硫酸铵溶液再循环回去原位浸矿，直至矿山中所有稀土浸提干净，闭矿后所残留的高氨氮稀土采矿尾水，氨氮浓度为2000-3000mg/L；
3）在上述矿坑中投入矿坑总水量15%的微生物菌体，所述微生物菌体为光合自养菌、光合异养菌以及化能异养菌按照3:2: 2的体积比混合而成的混合菌液；
其中，光合自养菌由紫球藻、束丝藻、螺旋藻按照1:1:1的体积比混合而成，所述的紫球藻、束丝藻在混合前使用BG11培养基培养，所述的螺旋藻在混合前使用Zarrouk氏培养基培养；
所述光合异养菌由红螺菌和绿螺菌按照1:1~1.5的体积比混合而成，所述的红螺菌和绿螺菌在混合前使用下述配方培养：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl2 0.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO4 0.4g，酵母膏 0. 1g，水1000mI，pH7.2。
所述化能异养菌由EM菌、硝化细菌、酵母菌按照1:1:1的体积比混合而成，所述的EM菌、硝化细菌、酵母菌在混合前均使用LB培养基培养；
4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为2mg/L；
5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充矿坑体积3%的微生物菌体；
6）稀土采矿尾水在废弃矿坑中的停留时间为12日时，通过每日添加新鲜稀土采矿尾水使处理过的稀土采矿尾水从溢流口排出，同时每日重复步骤2）、4）、5）、6）；
7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，将所述絮团沉淀后转入鱼苗养殖池，用于饲养鱼苗。
实施例3
一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，包括以下步骤：
1）在矿坑内部表面铺满防水帆布，使矿坑形成不渗漏的集水空间；
2）使用排水泵从矿坑进水口抽入矿坑总水量12%的高氨氮稀土采矿尾水，所述的高氨氮稀土采矿尾水是指：在原位稀土开采过程中，用硫酸铵溶液作为浸矿剂，将土壤中的稀土浸提出来，然后通过除杂池去除杂质，沉淀池收集稀土，硫酸铵溶液再循环回去原位浸矿，直至矿山中所有稀土浸提干净，闭矿后所残留的高氨氮稀土采矿尾水，氨氮浓度为2000-3000mg/L；
3）在上述矿坑中投入矿坑总水量12%的微生物菌体，所述微生物菌体为光合自养菌、光合异养菌以及化能异养菌按照3:2:1.5的体积比混合而成的混合菌液；
其中，光合自养菌由紫球藻、束丝藻、螺旋藻按照1:1:1的体积比混合而成，所述的紫球藻、束丝藻在混合前使用BG11培养基培养，所述的螺旋藻在混合前使用Zarrouk氏培养基培养；
所述光合异养菌由红螺菌和绿螺菌按照1:1.25的体积比混合而成，所述的红螺菌和绿螺菌在混合前使用下述配方培养：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl2 0.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO4 0.4g，酵母膏 0. 1g，水1000mI，pH7.2。
所述化能异养菌由EM菌、硝化细菌、酵母菌按照1:1:1的体积比混合而成，所述的EM菌、硝化细菌、酵母菌在混合前均使用LB培养基培养；
4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为1.75mg/L；
5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充矿坑体积2.5%的微生物菌体；
6）稀土采矿尾水在废弃矿坑中的停留时间为10日时，通过每日添加新鲜稀土采矿尾水使处理过的稀土采矿尾水从溢流口排出，同时每日重复步骤2）、4）、5）、6）；
7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，将所述絮团沉淀后转入鱼苗养殖池，用于饲养鱼苗。

Claims (10)

1.一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）在矿坑内部表面铺满防水帆布，使矿坑形成不渗漏的集水空间；
2）使用排水泵从矿坑进水口抽入高氨氮稀土采矿尾水；
3）在上述矿坑中投入微生物菌体，所述微生物菌体为光合自养菌、光合异养菌以及化能异养菌的混合菌液；
4）往矿坑中通入氧气，控制溶氧量为1.5~2mg/L；
5）当矿坑中的氨氮浓度超过15mg/L时，往矿坑中继续补充矿坑体积2~3%的微生物菌体；
6）稀土采矿尾水在废弃矿坑中的停留时间为8-12日，通过每日添加新鲜稀土采矿尾水使处理过的稀土采矿尾水从溢流口排出，同时每日重复步骤2）、4）、5）、6）；
7）以上尾水处理过程，大量有益微生物生长形成絮团，将所述絮团沉淀后转入鱼苗养殖池，用于饲养鱼苗。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤2）所述的高氨氮稀土采矿尾水是指：在原位稀土开采过程中，用硫酸铵溶液作为浸矿剂，将土壤中的稀土浸提出来，然后通过除杂池去除杂质，沉淀池收集稀土，硫酸铵溶液再循环回去原位浸矿，直至矿山中所有稀土浸提干净，闭矿后所残留的高氨氮稀土采矿尾水。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤2）中，每日抽入矿坑中的高氨氮稀土采矿尾水的量为矿坑总水量的10%-15%。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤3）中，所述微生物菌体的投入量为矿坑总水量的10%~15%。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤3）中，所述微生物菌体中的光合自养菌、光合异养菌和化能异养菌的体积比为3:2:1~2。
6.根据权利要求5所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤3）中，所述光合自养菌由紫球藻、束丝藻、螺旋藻按照1:1:1的体积比混合而成，所述的紫球藻、束丝藻在混合前使用BG11培养基培养，所述的螺旋藻在混合前使用Zarrouk氏培养基培养。
7.根据权利要求5所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤3）中，所述光合异养菌由红螺菌和绿螺菌按照1:1~1.5的体积比混合而成。
8. 根据权利要求7所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：所述的红螺菌和绿螺菌在混合前使用下述配方培养：NH4Cl 1.0g，CH3COONa 3.5g，MgCl20.1g，CaCl2 0.1g，KH2PO4 0.6g，K2HPO4 0.4g，酵母膏 0. 1g，水1000mI，pH7.2。
9.根据权利要求5所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：步骤3）中，所述化能异养菌由EM菌、硝化细菌、酵母菌按照1:1:1的体积比混合而成，所述的EM菌、硝化细菌、酵母菌在混合前均使用LB培养基培养。
10.根据权利要求1所述的一种利用废弃矿坑处理稀土生产尾水的方法，其特征在于：所述高氨氮稀土采矿尾水的氨氮浓度在处理前为2000-3000mg/L，处理后为15mg/L。
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