氰化廢渣淋溶液處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氰化廢渣淋溶液處理方法，該方法是由因科法處理、臭氧氧化處理、混凝沉淀處理、紫外/臭氧氧化處理和生物濾池處理五個(gè)步驟組成，氰化廢渣淋溶液在處理時(shí)，首先選用因科法和臭氧氧化法將易處理的污染物去除，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污染物，然后在紫外和臭氧的協(xié)同作用下，將廢水殘余的難處理污染物去除，最后通過生物濾池將廢水中的氨氮和其他一些殘留污染物去除。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山氰化廢渣淋溶液中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將五個(gè)步驟結(jié)合在一起，協(xié)同對(duì)氰化廢渣淋溶液進(jìn)行深度處理，具有處理效果好、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)用的優(yōu)點(diǎn)，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】氰化廢渣淋溶液處理方法

【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氰化廢渣淋溶液的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]黃金礦山在開采過程中由于使用氰化提金工藝，會(huì)產(chǎn)生大量的氰化廢渣，這些氰化廢渣在雨淋過程中會(huì)產(chǎn)生大量的淋溶液，這些淋溶液中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(huì)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(huì)殘余一定量的氰化物，同時(shí)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(huì)殘余大量的余氯，產(chǎn)生ClCN產(chǎn)物，造成二次污染問題，同時(shí)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有效處理，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(duì)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，將對(duì)我國黃金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和黃金礦山的環(huán)境保護(hù)有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)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(yùn)行穩(wěn)定的氰化廢渣淋溶液處理方法。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山氰化廢渣淋溶液中含有氰化物、硫氰酸鹽和重金屬等多種污染物的特征，首先選用因科法和臭氧氧化法將易處理的污染物去除，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污染物，然后在紫外和臭氧的協(xié)同作用下，將廢水殘余的難處理污染物去除，最后通過生物濾池將廢水中的氨氮和其他一些殘留污染物去除。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(shí)間為30min?120min ；
[0005](2)反應(yīng)后的廢水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，通入臭氧進(jìn)行氧化處理，處理時(shí)間為15min ?120min ；
[0006](3)處理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 ；
[0007](4)沉淀后的廢水上清液進(jìn)入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進(jìn)行紫外和臭氧協(xié)同高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15min?120min ；
[0008](5)反應(yīng)后廢水進(jìn)入生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物處理；
[0009](6)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
[0010]所述步驟(I)中，攪拌線速度為0.01m/s?10m/s ;曝氣時(shí)空氣通入的氣液比為3?50:1 ;酸試劑為硫酸或鹽酸，堿試劑為氫氧化鈉溶液或石灰乳；焦亞硫酸鈉試劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %?30 %的焦亞硫酸鈉溶液，催化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jià)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(jià)銅離子含量可部分或全部代替催化劑的投加量。
[0011]所述步驟(2)中，臭氧通入量根據(jù)廢液中的氰化物和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(3)中，攪拌線速度為0.01m/s?10m/s,凝聚劑為聚合無機(jī)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。
[0013]所述步驟(4)中，紫外燈波長為200nm?400nm，紫外燈的功率和臭氧的通入量根據(jù)廢水中殘余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)，紫外燈的功率相應(yīng)增大，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物含量低、處理指標(biāo)要求松，紫外燈的功率相應(yīng)減小，臭氧的通入量相應(yīng)減少。
[0014]所述步驟(5)中，生物濾池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、沸石或生物陶粒填料層，裝填量占反應(yīng)器體積的1/5?4/5，掛膜菌種為亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌，菌種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I?15:1。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明根據(jù)黃金礦山氰化廢渣淋溶液中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將因科法、臭氧氧化法、混凝沉淀法、紫外/臭氧高級(jí)氧化技術(shù)和生物濾池處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對(duì)氰化廢渣淋溶液進(jìn)行深度處理，具有處理效果好、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)用的優(yōu)點(diǎn)，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(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明包括以下步驟:
[0018](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(shí)間為30min?120min ；
[0019](2)反應(yīng)后的廢水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，通入臭氧進(jìn)行氧化處理，處理時(shí)間為15min ?120min ；
[0020](3)處理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 ；
[0021](4)沉淀后的廢水上清液進(jìn)入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進(jìn)行紫外和臭氧協(xié)同高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15min?120min ；
[0022](5)反應(yīng)后廢水進(jìn)入生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物處理；
[0023](6)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
[0024]所述步驟(I)中，攪拌線速度為0.01m/s?10m/s ;曝氣時(shí)空氣通入的氣液比為3?50:1 ;酸試劑為硫酸或鹽酸，堿試劑為氫氧化鈉溶液或石灰乳；焦亞硫酸鈉試劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5 %?30 %的焦亞硫酸鈉溶液，催化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jià)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(jià)銅離子含量可部分或全部代替催化劑的投加量。
[0025]所述步驟(2)中，臭氧通入量根據(jù)廢液中的氰化物和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。
[0026]所述步驟(3)中，攪拌線速度為0.01m/s?10m/s,凝聚劑為聚合無機(jī)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。
[0027]所述步驟(4)中，紫外燈波長為200nm?400nm，紫外燈的功率和臭氧的通入量根據(jù)廢水中殘余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)，紫外燈的功率相應(yīng)增大，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物含量低、處理指標(biāo)要求松，紫外燈的功率相應(yīng)減小，臭氧的通入量相應(yīng)減少。
[0028]所述步驟(5)中，生物濾池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、沸石或生物陶粒填料層，裝填量占反應(yīng)器體積的1/5?4/5，掛膜菌種為亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌，菌種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I?15:1。
[0029]具體實(shí)例1:
[0030]某黃金礦山氰化廢洛淋溶液，pH為9.6, CNt為236.65mg/L, SCN^為78.48mg/L,Cu2+為82.56mg/L，C0D為217.45mg/L，NH3_N為34.26mg/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)，調(diào)節(jié)攪拌線速度為0.8m/s,開啟曝氣系統(tǒng),曝氣量調(diào)整為lL/min,緩慢投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的焦亞硫酸鈉溶液15mL，反應(yīng)30min，停止曝氣，將反應(yīng)后的廢液置于臭氧氧化裝置中，臭氧氧化裝置內(nèi)部底部設(shè)有陶瓷微孔曝氣器，反應(yīng)開始后開啟臭氧曝氣系統(tǒng)，通入臭氧反應(yīng)30min，臭氧通入量為320mg，反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧，將廢水移入攪拌槽中，開啟攪拌，在攪拌線速度為0.8m/s條件下投加10g/L的聚合氯化招溶液15mL攪拌5min,然后投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%0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30min，用蠕動(dòng)泵將上清液泵入到裝有紫外燈裝置和臭氧曝氣裝置的反應(yīng)器中，紫外燈功率為4W、波長為254nm，豎立放置在反應(yīng)器內(nèi)部的中心位置，臭氧曝氣裝置采用陶瓷微孔曝氣器，置于反應(yīng)器內(nèi)的底部，反應(yīng)開始后開啟紫外燈，通入臭氧反應(yīng)30min，臭氧通入量為210mg,反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧，將廢水移入到生物濾池中進(jìn)行處理，生物濾池為上流式生物反應(yīng)器，生物濾池裝填填料為顆粒煤質(zhì)活性炭，填裝量為5kg，空氣曝氣器采用鈦合金濾芯，置于反應(yīng)器底部，氣液比設(shè)定為3:1，反應(yīng)器通過人工投加菌種進(jìn)行掛膜，廢水反應(yīng)停留時(shí)間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗(yàn)分析pH在8?9之間，CNt < 0.1mg/L7SCN-< 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)。
[0031]具體實(shí)例2:
[0032]某黃金礦山氰化廢渣淋溶液，pH為 8.5，CNtS 123.26mg/L，SCF為 45.62mg/L，Cu2+為 7.83mg/L, Fe3+ 為 24.69mg/L, Pb2+ 為 5.42mg/L, COD 為 142.55mg/L, NH3-N 為 22.73mg/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)，調(diào)節(jié)攪拌線速度為0.8m/s,開啟曝氣系統(tǒng)，曝氣量調(diào)整為lL/min，緩慢投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的焦亞硫酸鈉溶液1mL和質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的硫酸銅溶液ImL,反應(yīng)30min，停止曝氣，將反應(yīng)后的廢液置于臭氧氧化裝置中，臭氧氧化裝置內(nèi)部底部設(shè)有陶瓷微孔曝氣器，反應(yīng)開始后開啟臭氧曝氣系統(tǒng)，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，將廢水移入攪拌槽中，開啟攪拌，在攪拌線速度為0.8m/s條件下投加10g/L的聚合氯化鋁溶液1mL攪拌5min，然后投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%。陰離子聚丙烯酰胺溶液2mL，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30min，用蠕動(dòng)泵將上清液泵入到裝有紫外燈裝置和臭氧曝氣裝置的反應(yīng)器中，紫外燈功率為4W、波長為254nm，豎立放置在反應(yīng)器內(nèi)部的中心位置，臭氧曝氣裝置采用陶瓷微孔曝氣器，置于反應(yīng)器內(nèi)的底部，反應(yīng)開始后開啟紫外燈，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，將廢水移入到生物濾池中進(jìn)行處理，生物濾池為上流式生物反應(yīng)器，生物濾池裝填填料為顆粒煤質(zhì)活性炭，填裝量為5kg，空氣曝氣器采用鈦合金濾芯，置于反應(yīng)器底部，氣液比設(shè)定為3:1，反應(yīng)器通過人工投加菌種進(jìn)行掛膜，廢水反應(yīng)停留時(shí)間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗(yàn)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】
1.一種氰化廢渣淋溶液處理方法，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(shí)間為30min?120min ； (2)反應(yīng)后的廢水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，通入臭氧進(jìn)行氧化處理，處理時(shí)間為15min?120min ； (3)處理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 ； (4)沉淀后的廢水上清液進(jìn)入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進(jìn)行紫外和臭氧協(xié)同高級(jí)氧化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為15min?120min ； (5)反應(yīng)后廢水進(jìn)入生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物處理； (6)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，攪拌線速度為0.0lm/s?10m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，曝氣時(shí)空氣通入的氣液比為3?50:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，酸試劑為硫酸或鹽酸，堿試劑為氫氧化鈉溶液或石灰乳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(I)中，焦亞硫酸鈉試劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%?30%的焦亞硫酸鈉溶液；所述的催化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%?30%的硫酸銅溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，攪拌線速度為0.0lm/s?10m/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中，凝聚劑為聚合無機(jī)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，紫外燈波長為200nm?400nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(5)中，生物濾池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、沸石或生物陶粒填料層，裝填量占反應(yīng)器體積的1/5?4/5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(5)中，生物濾池掛膜菌種為亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌，菌種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I?15:1。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104261625SQ201410514669
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉強(qiáng), 李哲浩 申請(qǐng)人:長春黃金研究院