一種有色金屬礦山廢水處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有色金屬礦山廢水處理工藝，該工藝的步驟是調(diào)節(jié)礦山廢水pH至弱酸性；在攪拌和紫外線燈照射條件下，依次投加芬頓試劑和催化劑進(jìn)行紫外/芬頓高級(jí)氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下投加堿液調(diào)節(jié)pH后添加混凝藥劑進(jìn)行混凝和靜置沉淀；沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理，處理后的上清液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明將紫外/芬頓高級(jí)氧化技術(shù)、生物活性炭處理技術(shù)和混凝沉淀技術(shù)結(jié)合在一起協(xié)同對(duì)廢水進(jìn)行處理，處理效果好、處理效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工藝流程簡單，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，特別是對(duì)于難處理的有色金屬礦山廢水具有其他方法工藝難以達(dá)到的優(yōu)勢(shì)。
【專利說明】一種有色金屬礦山廢水處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種有色金屬礦山廢水的 處理工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 有色金屬礦山廢水主要包括采礦礦井水和選礦廢水，其中選礦廢水占大部分的比 重，有色金屬礦山廢水水質(zhì)復(fù)雜，成分繁多，含有多種重金屬、有機(jī)藥劑及其他污染物質(zhì)，如 果外排將對(duì)四周生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，如果返回生產(chǎn)流程中，隨著廢水中的有害物質(zhì) 將不斷累積，也會(huì)對(duì)生產(chǎn)工藝和設(shè)備產(chǎn)生不利的影響，因此，需要選擇適宜的處理工藝對(duì)這 些廢水進(jìn)行處理。目前，常用的處理工藝有化學(xué)沉淀法、吸附法、微生物法、人工濕地法等 等，這些處理工藝雖然各自具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但普遍受礦山生產(chǎn)條件、環(huán)境條件或處理要求 等因素的限制，例如，采用化學(xué)沉淀法重金屬處理效果相對(duì)較好，但有機(jī)物質(zhì)處理效果差； 吸附法能有效處理重金屬廢水，但吸附劑再生時(shí)，污染物又會(huì)重新產(chǎn)生；微生物法處理成本 相對(duì)較低，但反應(yīng)條件要求比較苛刻，難以得到推廣應(yīng)用；濕地法占用面積大，處理周期長， 也很難滿足處理要求。因此，如何選擇一種合理、有效、實(shí)用的有色金屬礦山廢水處理工藝， 是當(dāng)前金屬礦山企業(yè)普遍面臨的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有處理工藝存在的上述問題，而提供一種工藝流程簡 單、處理效果好、處理效率高的有色金屬礦山廢水處理工藝。
[0004] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0005] (1)調(diào)節(jié)礦山廢水pH至3?6之間，若廢水原始pH在這之間，可不用調(diào)節(jié)；
[0006] (2)調(diào)節(jié)后的廢水在攪拌和紫外燈照射條件下，投加 30%的雙氧水、Fe2+試劑和催 化劑進(jìn)行紫外/芬頓高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min?120min ;
[0007] (3)氧化反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下投加堿液調(diào)節(jié)pH至8?10之間，然后依次投 加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后停止攪拌靜置沉淀15min?120min ;
[0008] (4)沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌種和空氣曝 氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理，處理時(shí)間為60min?120min ;
[0009] (5)處理后的上清液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
[0010] 所述步驟（1)中，調(diào)節(jié)pH的藥劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉或石灰乳。
[0011] 所述步驟（2)中，攪拌線速度為0. Olm/s?lOm/s，紫外燈波長和功率根據(jù)廢水性 質(zhì)和處理要求而定，F(xiàn)e2+試劑為硫酸亞鐵溶液或氯化亞鐵溶液，雙氧水和Fe2+試劑的投加順 序?yàn)橄韧都?Fe2+試劑再投加濃度為30 %的雙氧水或兩者同時(shí)投加，投加量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)中 的COD含量多少和處理指標(biāo)要求而定，COD含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，F(xiàn)e 2+試劑和雙氧水的投 加量相應(yīng)增多，反之，C0D含量低、處理指標(biāo)要求松，F(xiàn)e2+試劑和雙氧水的投加量相應(yīng)減少。 [0012] 所述步驟（3)中，攪拌線速度為0. Olm/s?10m/S，凝聚劑為高分子無機(jī)凝聚劑，絮 凝劑為高分子聚丙烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑都配成溶液狀態(tài)投加。
[0013] 所述步驟（4)中生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底設(shè)有布水裝 置和曝氣裝置，曝氣裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝炭量根據(jù)廢水 的性質(zhì)和處理要求來確定，掛膜菌種依據(jù)廢水性質(zhì)采集、篩選和培養(yǎng)，掛膜方式采取人工投 加菌種掛膜或動(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1?15:1。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：
[0015] 本發(fā)明根據(jù)有色金屬礦山廢水水質(zhì)復(fù)雜、難處理的特點(diǎn)，將紫外/芬頓高級(jí)氧化 技術(shù)、生物活性炭處理技術(shù)和混凝沉淀技術(shù)結(jié)合在一起協(xié)同對(duì)廢水進(jìn)行處理，處理效果好、 處理效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工藝流程簡單，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，特別是對(duì)于難處理的有色 金屬礦山廢水具有其他方法工藝難以達(dá)到的優(yōu)勢(shì)。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0017] (1)調(diào)節(jié)礦山廢水pH至3?6之間，若廢水原始pH在這之間，可不用調(diào)節(jié)；
[0018] (2)調(diào)節(jié)后的廢水在攪拌和紫外燈照射條件下，投加30%的雙氧水、Fe2+試劑和催 化劑進(jìn)行紫外/芬頓高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min?120min ;
[0019] (3)氧化反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下投加堿液調(diào)節(jié)pH至8?10之間，然后依次投 加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后停止攪拌靜置沉淀15min?120min ;
[0020] (4)沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌種和空氣曝 氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理，處理時(shí)間為60min?120min ;
[0021] (5)處理后的上清液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
[0022] 所述步驟（1)中，調(diào)節(jié)pH的藥劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉或石灰乳。
[0023] 所述步驟（2)中，攪拌線速度為0. Olm/s?lOm/s，紫外燈波長和功率根據(jù)廢水性 質(zhì)和處理要求而定，F(xiàn)e2+試劑為硫酸亞鐵溶液或氯化亞鐵溶液，雙氧水和Fe 2+試劑的投加順 序?yàn)橄韧都覨e2+試劑再投加濃度為30 %的雙氧水或兩者同時(shí)投加，投加量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)中 的COD含量多少和處理指標(biāo)要求而定，COD含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，F(xiàn)e 2+試劑和雙氧水的投 加量相應(yīng)增多，反之，C0D含量低、處理指標(biāo)要求松，F(xiàn)e2+試劑和雙氧水的投加量相應(yīng)減少。
[0024] 所述步驟（3)中，攪拌線速度為0. Olm/s?10m/S，凝聚劑為高分子無機(jī)凝聚劑，絮 凝劑為高分子聚丙烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑都配成溶液狀態(tài)投加。
[0025] 所述步驟（4)中生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底設(shè)有布水裝 置和曝氣裝置，曝氣裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝炭量根據(jù)廢水 的性質(zhì)和處理要求來確定，掛膜菌種依據(jù)廢水性質(zhì)采集、篩選和培養(yǎng)，掛膜方式采取人工投 加菌種掛膜或動(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1?15:1。
[0026] 具體實(shí)例1 :
[0027] 某有色金屬礦山廢水，pH為6. 8，C0D為566. 4mg/L，銅離子為18. 6mg/L，鋅離子 為10. 5mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。用蠕動(dòng)泵將3L該廢水泵入到裝有攪拌 裝置和紫外燈裝置的反應(yīng)器中，攪拌裝置設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)部中央，紫外燈功率為4W、波長 為254nm，固定在攪拌槳和反應(yīng)器內(nèi)壁之間，開啟攪拌裝置在攪拌線速度為0. 5m/s條件下 用1 %的硫酸溶液調(diào)節(jié)廢水pH至4. 0,開啟紫外燈，依次添加4g/L的硫酸亞鐵溶液120mL、
【權(quán)利要求】
1. 一種有色金屬礦山廢水處理工藝，該方法包括以下步驟： (1) 調(diào)節(jié)礦山廢水pH至3?6之間，若廢水原始pH在這之間,可不用調(diào)節(jié)； (2) 調(diào)節(jié)后的廢水在攪拌和紫外燈照射條件下，投加30%的雙氧水、Fe2+試劑和催化劑 進(jìn)行紫外/芬頓高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min?120min ; (3) 氧化反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下投加堿液調(diào)節(jié)pH至8?10之間，然后依次投加凝 聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后停止攪拌靜置沉淀15min?120min ; (4) 沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌種和空氣曝氣的 條件下，進(jìn)行生物活性炭處理，處理時(shí)間為60min?120min ; (5) 處理后的上清液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種有色金屬礦山廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟 (1) 中，調(diào)節(jié)pH的藥劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉或石灰乳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種有色金屬礦山廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟 (2) 中，攪拌線速度為0. 01m/s?10m/s，紫外燈波長和功率根據(jù)廢水性質(zhì)和處理要求而定， Fe2+試劑為硫酸亞鐵溶液或氯化亞鐵溶液，雙氧水和Fe 2+試劑的投加順序?yàn)橄韧都覨e2+試 劑再投加濃度為30%的雙氧水或兩者同時(shí)投加，投加量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)中的COD含量多少和 處理指標(biāo)要求而定，COD含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，F(xiàn)e 2+試劑和雙氧水的投加量相應(yīng)增多，反 之，COD含量低、處理指標(biāo)要求松，F(xiàn)e2+試劑和雙氧水的投加量相應(yīng)減少。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種有色金屬礦山廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟 (3) 中，攪拌線速度為0. Olm/s?lOm/s，凝聚劑為高分子無機(jī)凝聚劑，絮凝劑為高分子聚丙 烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑都配成溶液狀態(tài)投加。
5. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種有色金屬礦山廢水處理工藝，其特征在于：所述步驟 (4) 中生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底設(shè)有布水裝置和曝氣裝置，曝氣 裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝炭量根據(jù)廢水的性質(zhì)和處理要求 來確定，掛膜菌種依據(jù)廢水性質(zhì)采集、篩選和培養(yǎng)，掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動(dòng)態(tài) 培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1?15:1。
【文檔編號(hào)】C02F103/10GK104058557SQ201410323883
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】劉強(qiáng) 申請(qǐng)人:長春黃金研究院