黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，該方法是由化學氧化處理、紫外/臭氧氧化處理、混凝沉淀處理和生物濾池步驟組成，氰化廢渣淋溶液在處理時首先選用雙氧水作為氧化劑對廢水中較易處理的污染物進行氧化處理，然后通過紫外和臭氧的協(xié)同作用，對廢水中污染物進一步氧化處理，處理后的廢水進入通過混凝沉淀法去除廢水中懸浮顆粒物、重金屬離子及絡合物等污染物，沉淀后的上清液采用多級生物濾池處理系統(tǒng)去除廢水中殘余的污染物。本發(fā)明將四個步驟結(jié)合在一起，協(xié)同對黃金礦山氰化廢渣淋溶液進行深度處理，具有處理效果好、處理效率高、便于實現(xiàn)工業(yè)應用等優(yōu)點，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標排放。
【專利說明】黃金礦山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，會產(chǎn)生大量的氰化廢渣，這些氰化廢渣在雨淋過程中會產(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標，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，將對我國黃金工業(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，首先選用雙氧水作為氧化劑對廢水中較易處理的污染物進行氧化處理，然后通過紫外和臭氧的協(xié)同作用，對廢水中污染物進一步氧化處理，處理后的廢水進入通過混凝沉淀法去除廢水中懸浮顆粒物、重金屬離子及絡合物等污染物，沉淀后的上清液采用多級生物濾池處理系統(tǒng)去除廢水中殘余的污染物。
[0004]本發(fā)明的工藝步驟如下:
[0005](I)氰化廢渣淋溶液經(jīng)格柵過濾后，送至混合攪拌系統(tǒng)，投加酸堿試劑調(diào)節(jié)廢水pH至9?11之間,加入氧化劑和催化劑進行氧化處理,處理時間為1min?60min ；
[0006](2)處理后的廢水進入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進行紫外和臭氧協(xié)同高級氧化反應，反應時間為15min?120min ；
[0007](3)氧化反應后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進行混凝沉淀，混凝后廢水進入沉淀池靜置沉淀15min?120min ；
[0008](4)沉淀后的上清液進入多級生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進行生物處理；
[0009](5)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達標排放。
[0010]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，氧化劑為雙氧水溶液，催化劑為硫酸銅溶液。
[0011]所述步驟(2)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)廢水中的氰化物含量多少和處理指標要求而定，氰化物含量高、處理指標要求嚴，紫外燈的功率相應增大，臭氧的通入量相應增多，反之，氰化物含量低、處理指標要求松，紫外燈的功率相應減小，臭氧的通入量相應減少。
[0012]所述步驟(3)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)進行投加。
[0013]所述步驟(4)中，多級生物濾池處理系統(tǒng)為2?6級生物濾池相互串聯(lián)組成，每級生物濾池為上流式或下流式反應池，池底設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，裝填量占反應器體積的1/5?4/5，掛膜菌種為降氰菌群，降氰菌群為熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、施氏假單胞菌、諾卡氏菌和芽孢桿菌中的一種或幾種的組合，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，氣液比設定為I?15:1。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
[0015]本發(fā)明根據(jù)黃金礦山氰化廢渣淋溶液中含污染物復雜、難處理的特征，將雙氧水氧化法、紫外/臭氧高級氧化法、混凝沉淀法和生物濾池處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對黃金礦山氰化廢渣淋溶液進行深度處理，具有處理效果好、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)應用等優(yōu)點，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標排放。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明包括以下步驟:
[0017](I)氰化廢渣淋溶液經(jīng)格柵過濾后，送至混合攪拌系統(tǒng)，投加酸堿試劑調(diào)節(jié)廢水pH至9?11之間,加入氧化劑和催化劑進行氧化處理,處理時間為1min?60min ；
[0018](2)處理后的廢水進入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進行紫外和臭氧協(xié)同高級氧化反應，反應時間為15min?120min ；
[0019](3)氧化反應后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進行混凝沉淀，混凝后廢水進入沉淀池靜置沉淀15min?120min ；
[0020](4)沉淀后的上清液進入多級生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進行生物處理；
[0021](5)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達標排放。
[0022]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，氧化劑為雙氧水溶液，催化劑為硫酸銅溶液。
[0023]所述步驟(2)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)廢水中的氰化物含量多少和處理指標要求而定，氰化物含量高、處理指標要求嚴，紫外燈的功率相應增大，臭氧的通入量相應增多，反之，氰化物含量低、處理指標要求松，紫外燈的功率相應減小，臭氧的通入量相應減少。
[0024]所述步驟(3)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)進行投加。
[0025]所述步驟(4)中，多級生物濾池處理系統(tǒng)為2?6級生物濾池相互串聯(lián)組成，每級生物濾池為上流式或下流式反應池，池底設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，裝填量占反應器體積的1/5?4/5，掛膜菌種為降氰菌群，降氰菌群為熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、施氏假單胞菌、諾卡氏菌和芽孢桿菌中的一種或幾種的組合，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，氣液比設定為I?15:1。
[0026]具體實例1:
[0027]某黃金礦山氰化廢渣淋溶液，pH為9.6，CNt為226.25mg/L，SCN—為78.24mg/L，Cu2+為65.86mg/L, Fe3+為7.26mg/L, COD為214.28mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。取5L廢水置于攪拌槽中，開啟攪拌，調(diào)整攪拌線速度為0.8m/s，添加質(zhì)量分數(shù)30 %的雙氧水溶液60mL，質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸銅溶液lmL，反應30min，停止攪拌，將廢水移入到裝有紫外燈裝置和臭氧曝氣裝置的反應器中，紫外燈功率為4W、波長為254nm，豎立放置在反應器內(nèi)部的中心位置，臭氧曝氣裝置采用陶瓷微孔曝氣器，置于反應器內(nèi)的底部，反應開始后開啟紫外燈，通入臭氧反應30min，臭氧通入量為680mg，反應結(jié)束后停止通入臭氧，將廢水移入到攪拌槽中，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15mL攪拌5min，然后投加質(zhì)量濃度為0.5%。陰離子聚丙烯酰胺溶液5mL，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，用蠕動泵將上清液移入到多級生物濾池處理系統(tǒng)中進行處理，多級生物濾池處理系統(tǒng)采用兩級上流式生物濾池串聯(lián)而成，每級生物濾池裝填填料均為顆粒煤質(zhì)活性炭，裝填量為5kg，空氣曝氣器采用鈦合金濾芯，置于反應器底部，氣液比設定為3:1，反應器通過人工投加菌種進行掛膜，廢水反應停留時間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗分析pH在7?9之間，CNt < 0.lmg/L,SCN^< 0.5mg/L，Cu2+ < 0.5mg/L,C0D < 20mg/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)可達到回用或排放標準。
[0028]具體實例2:
[0029]某黃金礦山氰化廢渣淋溶液，pH為8.5，CNt為165.52mg/L，SCN—為43.65mg/L，COD為179.24mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。取5L廢水置于攪拌槽中，在攪拌線速度為0.8m/s條件下用質(zhì)量分數(shù)為I %的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10.0，添加質(zhì)量分數(shù)為30%的雙氧水溶液45mL，質(zhì)量分數(shù)為5%的硫酸銅溶液lmL，反應30min，停止攪拌，將廢水移入到裝有紫外燈裝置和臭氧曝氣裝置的反應器中，紫外燈功率為4W、波長為254nm，豎立放置在反應器內(nèi)部的中心位置，臭氧曝氣裝置采用陶瓷微孔曝氣器，置于反應器內(nèi)的底部，反應開始后開啟紫外燈，通入臭氧反應30min，臭氧通入量為320mg，反應結(jié)束后停止通入臭氧，將廢水移入到攪拌槽中，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5mL攪拌5min，然后投加質(zhì)量分數(shù)為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，用蠕動泵將上清液移入到多級生物濾池處理系統(tǒng)中進行處理，多級生物濾池處理系統(tǒng)采用兩級上流式生物濾池串聯(lián)而成，每級生物濾池裝填填料均為顆粒煤質(zhì)活性炭，裝填量為5kg，空氣曝氣器采用鈦合金濾芯，置于反應器底部，氣液比設定為3:1，反應器通過人工投加菌種進行掛膜，廢水反應停留時間為60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗分析pH在7?9之間，CNt< 0.lmg/L, SCN-< 0.5mg/L, Cu2+ < 0.5mg/L, COD < 20mg/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)可達到回用或排放標準。
【權(quán)利要求】
1.一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，該方法的步驟如下: (1)氰化廢渣淋溶液經(jīng)格柵過濾后，送至混合攪拌系統(tǒng)，投加酸堿試劑調(diào)節(jié)廢水pH至9?11之間,加入氧化劑和催化劑進行氧化處理,處理時間為1min?60min ； (2)處理后的廢水進入到紫外/臭氧處理系統(tǒng)，廢水在紫外燈照射條件下，通入臭氧進行紫外和臭氧協(xié)同高級氧化反應，反應時間為15min?120min ； (3)氧化反應后的廢水在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進行混凝沉淀，混凝后廢水進入沉淀池靜置沉淀15min?120min ； (4)沉淀后的上清液進入多級生物濾池處理系統(tǒng)，在生物填料、掛膜菌種和空氣曝氣的條件下，進行生物處理； (5)處理完成后的廢水返回生產(chǎn)工藝流程中或達標排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，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，氧化劑為雙氧水溶液，催化劑為硫酸銅溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(2)中，紫外燈波長為200nm?400nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山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)進行投加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，多級生物濾池處理系統(tǒng)為2?6級生物濾池相互串聯(lián)組成，每級生物濾池為上流式或下流式反應池，池底設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，裝填量占反應器體積的1/5?4/5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山氰化廢渣淋溶液處理方法，其特征在于:所述步驟(4)中，多級生物濾池處理系統(tǒng)掛膜菌種為降氰菌群，降氰菌群為熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、施氏假單胞菌、諾卡氏菌和芽孢桿菌中的一種或幾種的組合，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，氣液比設定為I ?15:1。
【文檔編號】C02F9/14GK104230122SQ201410514705
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】劉強, 李哲浩 申請人:長春黃金研究院