一種黃金礦山含氰廢水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃金礦山含氰廢水處理方法，該方法是由因科法處理、混凝沉淀處理、臭氧/活性炭催化氧化處理和生物活性炭處理四個步驟組成；含氰廢水在處理時首先用因科法將易處理的氰化物去除，處理后的廢水通過投加混凝劑進(jìn)行混凝沉淀，去除廢水中的重金屬離子，然后采用臭氧和活性炭進(jìn)行催化氧化，將廢水殘余的難處理氰化物、硫氰酸鹽等污染物去除掉，最后通過生物活性炭處理系統(tǒng)將廢水中化學(xué)方法難以去除的污染物通過生物和物理吸附的方法去除掉。本發(fā)明將因科法、混凝沉淀法、臭氧/活性炭催化氧化法和生物活性炭處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對黃金礦山含氰廢水進(jìn)行深度處理，處理效果好、處理效率高，處理后的廢水可返回生產(chǎn)工藝流程作為再生水使用或達(dá)標(biāo)排放。
【專利說明】一種黃金礦山含氰廢水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域污染物處理方法，特別涉及一種黃金礦山含氰廢水的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]黃金礦山在生產(chǎn)過程中由于使用氰化提金工藝，會產(chǎn)生大量的含氰廢水，這部分含氰廢水不僅含有一定量的劇毒氰化物，而且還含有硫氰酸鹽和銅、鋅、鉛之類的重金屬離子，如果得不到有效的處理，將會產(chǎn)生重大的環(huán)保隱患。目前，國內(nèi)外常用處理含氰廢水的方法有酸化回收法、堿氯法、因科法、二氧化硫法等，采用酸化回收法雖然能夠回收一定量的氰化物，但由于回收氰化物不徹底，廢水中會殘余一定量的氰化物，同時硫氰酸根和一些重金屬離子都沒有得到有效的去除。堿氯法處理后會殘余大量的余氯，產(chǎn)生ClCN產(chǎn)物，造成二次污染問題，同時廢水中的銅、鋅、鉛等重金屬離子未能得到有效的治理。因科法和二氧化硫法雖然可使氰化物處理達(dá)標(biāo)，但廢水中的硫氰酸鹽未能得到處理，此外，處理重金屬過程中產(chǎn)生的廢渣也較多，容易造成二次污染。因此，在對含氰廢水處理方面還尚缺乏比較理想的方法，如能解決好這一問題，對發(fā)展我國黃金生產(chǎn)和環(huán)保發(fā)展將有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有處理方法存在的上述問題，而提供一種工藝流程簡單、處理效果好、處理效率高、運行穩(wěn)定的含氰廢水處理方法。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含有氰化物、硫氰酸鹽和重金屬等多種污染物的特征，特別是氰化物中還包括難處理的金屬氰絡(luò)合物，如鐵氰絡(luò)合物等，選用因科法首先將易處理的氰化物去除，處理后的廢水通過投加混凝劑進(jìn)行混凝沉淀，去除廢水中的重金屬離子，然后采用臭氧和活性炭進(jìn)行催化氧化，將廢水殘余的難處理氰化物、硫氰酸鹽等污染物去除掉，最后通過生物活性炭處理系統(tǒng)將廢水中化學(xué)方法難以去除的污染物通過生物和物理吸附的方法去除掉。具體工藝步驟如下:
[0004](I)在攪拌和曝氣狀態(tài)下，向廢水中投加酸堿試劑、焦亞硫酸鈉試劑和催化劑，保證反應(yīng)過程的pH值控制在8~10之間，反應(yīng)時間為30min~90min ；
[0005](2)反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min~120min ；
[0006](3)沉淀后的上清液在活性炭存在條件下，通入臭氧進(jìn)行臭氧/活性炭催化氧化反應(yīng),反應(yīng)時間為15min~60min ；
[0007](4)反應(yīng)后的廢水進(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，處理時間為30min~120min ；
[0008](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。
[0009]所述步驟(1)中，攪拌線速度為0.01m/s~10m/s ;曝氣時空氣通入的氣液比為3~50:1 ;酸堿試劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液或石灰乳；焦亞硫酸鈉試劑為5%~30%的焦亞硫酸鈉溶液，催化劑為5%~30%的硫酸銅溶液，焦亞硫酸鈉試劑的投加量根據(jù)廢水水質(zhì)中的氰化物含量多少和處理指標(biāo)要求而定，氰化物含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，焦亞硫酸鈉試劑的投加量相應(yīng)增多，反之，氰化物含量低、處理指標(biāo)要求松，焦亞硫酸鈉試劑的投加量相應(yīng)減少；催化劑的投加量根據(jù)焦亞硫酸鈉試劑的投加量和含氰廢水中二價銅離子的含量而定，催化劑的投加量與焦亞硫酸鈉試劑的投加量成正向線性關(guān)系，含氰廢水中的二價銅離子含量可部分或全部代替催化劑的投加量。
[0010]所述步驟(2)中，攪拌線速度為0.01m/s~10m/s,凝聚劑為聚合無機鹽凝聚劑,絮凝劑為聚丙烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。
[0011]所述步驟(3)中，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝填量占反應(yīng)器體積的1/10~2/3，臭氧通入量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)中的殘余氰化物和COD含量的多少及處理要求而定，氰化物和COD含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物和COD含量低、處理指標(biāo)要求松，臭氧的通入量相應(yīng)減少。
[0012]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，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5~4/5，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌，采集于尾礦庫附近表層土壤中，菌種掛膜方式米取人工投加菌種掛膜或動態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為I~15:1。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
[0014]本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將因科法、混凝沉淀法、臭氧/活性炭催化氧化法和生物活性炭處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對黃金礦山含氰廢水進(jìn)行深度處理，處理效果好、處理效率高，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，工藝流程簡單，便于實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，處理后的廢水可返回生產(chǎn)工藝流程作為再生水使用或達(dá)標(biāo)排放。

【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明包括以下步驟:
[0016](I)在攪拌和曝氣狀態(tài)下，向廢水中投加酸堿試劑、焦亞硫酸鈉試劑和催化劑，保證反應(yīng)過程的pH值控制在8~10之間，反應(yīng)時間為30min~90min ；
[0017](2)反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min~120min ；
[0018](3)沉淀后的上清液在活性炭存在條件下，通入臭氧進(jìn)行臭氧/活性炭催化氧化反應(yīng),反應(yīng)時間為15min~60min ；
[0019](4)反應(yīng)后的廢水進(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，處理時間為30min~120min ；
[0020](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。
[0021]所述步驟(1)中，攪拌線速度為0.01m/s~10m/s ;曝氣時空氣通入的氣液比為3~50:1 ;酸堿試劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液或石灰乳；焦亞硫酸鈉試劑為5%~30%的焦亞硫酸鈉溶液，催化劑為5%~30%的硫酸銅溶液，焦亞硫酸鈉試劑的投加量根據(jù)廢水水質(zhì)中的氰化物含量多少和處理指標(biāo)要求而定，氰化物含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，焦亞硫酸鈉試劑的投加量相應(yīng)增多，反之，氰化物含量低、處理指標(biāo)要求松，焦亞硫酸鈉試劑的投加量相應(yīng)減少；催化劑的投加量根據(jù)焦亞硫酸鈉試劑的投加量和含氰廢水中二價銅離子的含量而定，催化劑的投加量與焦亞硫酸鈉試劑的投加量成正向線性關(guān)系，含氰廢水中的二價銅離子含量可部分或全部代替催化劑的投加量。
[0022]所述步驟(2)中，攪拌線速度為0.0 lm/s~10m/S，凝聚劑為聚合無機鹽凝聚劑，絮凝劑為聚丙烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。
[0023]所述步驟(3)中，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝填量占反應(yīng)器體積的1/10~2/3，臭氧通入量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)中的殘余氰化物和COD含量的多少及處理要求而定，氰化物和COD含量高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物和COD含量低、處理指標(biāo)要求松，臭氧的通入量相應(yīng)減少。
[0024]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，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5~4/5，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌，采集于尾礦庫附近表層土壤中，菌種掛膜方式米取人工投加菌種掛膜或動態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為I~15:1。
[0025]具體實例1:
[0026]某黃金礦山含氰廢水，pH為 7.8，CNt 為 113.47mg/L，SCF為 35.24mg/L，Cu2+ 為82.56mg/L, COD為187.25mg/L, NH3-N為26.55mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。取3L廢水置于裝有攪拌系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的氧化反應(yīng)槽內(nèi)，開啟攪拌系統(tǒng)，在攪拌線速度為
0.8m/s條件下用I %的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水pH至9.0，開啟曝氣系統(tǒng)，曝氣量調(diào)整為IL/min,緩慢投加10%的焦亞硫酸鈉溶液20mL,反應(yīng)30min,停止曝氣,投加10g/L的聚合氯化鋁溶液8mL攪拌5min，然后投加0.5%。陰離子聚丙烯酰胺溶液4mL，繼續(xù)攪拌2min后調(diào)節(jié)攪拌線速度0.lm/s攪拌 5min，停止攪拌，靜置15min，用蠕動泵將2.8L的上清液泵入到裝有活性炭和臭氧曝氣裝置的反應(yīng)器中，活性炭為椰殼炭，裝填量為50g，臭氧曝氣裝置采用鈦合金微孔曝氣器，置于反應(yīng)器內(nèi)的底部，反應(yīng)開始后通入臭氧反應(yīng)30min，臭氧通入量為150mg，反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧，用蠕動泵將臭氧催化反應(yīng)后的廢水泵入到生物活性炭反應(yīng)器中進(jìn)行處理，生物活性炭反應(yīng)器為上流式生物反應(yīng)器，活性炭采用柱狀煤質(zhì)炭，填裝量為2kg,空氣米用鈦合金濾芯微孔曝氣,置于反應(yīng)器底部,氣液比設(shè)定為5:1,菌種米用人工投加掛膜,反應(yīng)停留時間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗分析pH在8~9之間，CNt < 0.lmg/L, SC『< 0.5mg/L, Cu2+ < 0.5mg/L, COD < 20mg/L, NH3-N < 1.0mg/L，第一類污染物均在最高允許排放濃度限值之內(nèi)，處理后水質(zhì)可達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0027]具體實例2:
[0028]某黃金礦山含氰廢水，pH為7.5，CNt為79.58mg/L，SC『為83.45mg/L，Cu2+為6.39mg/L，Zn2+ 為 24.25mg/L，COD 為 275.45mg/L, NH3-N 為 32.74mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。取3L廢水置于裝有攪拌系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)的氧化反應(yīng)槽內(nèi)，開啟攪拌系統(tǒng)，在攪拌線速度為0.8m/s條件下用I %的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)廢水pH至9.0，開啟曝氣系統(tǒng)，曝氣量調(diào)整為lL/min，緩慢同時加入10%的焦亞硫酸鈉溶液18mL、10%的硫酸銅溶液lmL，反應(yīng)30min,停止曝氣,投加10g/L的聚合氯化招溶液8mL攪拌5min,然后投加0.5%。陰離子聚丙烯酰胺溶液4mL，繼續(xù)攪拌2min后調(diào)節(jié)攪拌線速度0.lm/s攪拌5min，停止攪拌，靜置15min，用蠕動泵將2.8L的上清液泵入到裝有活性炭和臭氧曝氣裝置的反應(yīng)器中，活性炭為椰殼炭，裝填量為50g，臭氧曝氣裝置采用鈦合金微孔曝氣器，置于反應(yīng)器內(nèi)的底部，反應(yīng)開始后通入臭氧反應(yīng)30min，臭氧通入量為180mg，反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧,用蠕動泵將臭氧催化反應(yīng)后的廢水泵入到生物活性炭反應(yīng)器中進(jìn)行處理，生物活性炭反應(yīng)器為上流式生物反應(yīng)器，活性炭采用柱狀煤質(zhì)炭，填裝量為2kg，空氣采用鈦合金濾芯微孔曝氣，置于反應(yīng)器底部，氣液比設(shè)定為5:1，菌種采用人工投加掛膜，反應(yīng)停留時間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗分析pH在8~9之間，CNt < 0.lmg/L, SCN^< 0.5mg/L, Cu2+< 0.5mg/L, COD < 20mg/L, NH3-N < 1.0mg/L，第一類污染物均在最高允許排放濃度限值之內(nèi)，處理后水質(zhì)可達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種黃金礦山含氰廢水處理方法，該方法的步驟如下: (1)在攪拌和曝氣狀態(tài)下，向廢水中投加酸堿試劑、焦亞硫酸鈉試劑和催化劑，保證反應(yīng)過程的pH值控制在8~10之間，反應(yīng)時間為30min~90min ； (2)反應(yīng)后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min~120min ； (3)沉淀后的上清液在活性炭存在條件下，通入臭氧進(jìn)行臭氧/活性炭催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)時間為15min~60m in ； (4)反應(yīng)后的廢水進(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，處理時間為30min~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I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，攪拌線速度為0.01m/s~10m/so
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，曝氣時空氣通入的氣液比為3~50:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，酸堿試劑為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉溶液或石灰乳。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，焦亞硫酸鈉試劑為5%~30%的焦亞硫酸鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(1)中，催化劑為5%~30%的硫酸銅溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，攪拌線速度為0.0 lm/s~10m/so
8.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，凝聚劑為聚合無機鹽凝聚劑，絮凝劑為聚丙烯酰胺，凝聚劑和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。
9.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì)炭，裝填量占反應(yīng)器體積的1/10~2/3。
10.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，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，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5~4/5。
11.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌，采集于尾礦庫附近表層土壤中，菌種掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動態(tài)培養(yǎng)自然掛膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種黃金礦山含氰廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，生物活性炭處理系統(tǒng)氣液比設(shè)定為I~15:1。
【文檔編號】C02F9/14GK104071953SQ201410339685
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】李哲浩, 降向正, 劉強 申請人:長春黃金研究院