選礦廢水處理中和-混凝沉淀法

采礦廠的污水分為各選礦廠的沉砂池溢流水和尾礦庫多余的外部排水。綜合污水的主要污染物是鋅.鉛.銅等重金屬離子和硫酸鹽等非金屬污染物，廢水處理量設(shè)計(jì)規(guī)模為1200m3／d。以采礦廠為例，初步探討了選礦廢水的工藝設(shè)計(jì)和處理效果。

1.設(shè)計(jì)出入水質(zhì)

1.1出入水水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)按市環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測報(bào)告確定，出水水質(zhì)按鉛.鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB確定2566-2010。設(shè)計(jì)水質(zhì)參數(shù)見表1。

1.2系統(tǒng)工藝的選擇

目前，我國已經(jīng)開發(fā)出混凝沉淀法.中和法.氧化法.一系列選礦廢水處理方法，如自然凈化法。

1.2.1.混凝沉淀法

凝血法是一種常用的物理和化學(xué)方法。凝血法一般是指有機(jī)或無機(jī)絮凝劑使分散系統(tǒng)聚集穩(wěn)定的方法。該方法不僅適用于懸浮物質(zhì).膠體和可溶性污染物的廢水處理也適用于有毒重金屬離子廢水的處理。該方法適應(yīng)性強(qiáng).技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)點(diǎn)。因此，混凝沉降法在選礦廢水處理中仍占主導(dǎo)地位。

1．2．2中和法

中和法是使用適當(dāng)?shù)闹泻蛣┻M(jìn)行調(diào)整pH值，使酸性或堿性污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用水指標(biāo)，或?qū)H將值調(diào)整到合適的范圍，以去除溶解在污水中的金屬離子中的氫氧化物沉淀。中和法適應(yīng)性強(qiáng).工藝合理簡單.操作簡單作簡單的優(yōu)點(diǎn)，可以利用礦山周圍的酸性或堿性污水作為中和劑，從而實(shí)現(xiàn)“廢”治“廢”綜合利用的目的具有明顯的環(huán)境效益.社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而，酸堿中和法也有嚴(yán)重的積垢.沉淀污泥量大.容易造成二次污染等缺陷。

1．2．3氧化法

金銀礦用氧化法處理.銅礦.一種將氰化氫置于鉛鋅礦物選礦廢水中的方法。偏堿氯化法是氧化法中最常用的方法。氧化劑含有次氯酸鈉.液氯。將氯氧化劑加入含氰廢水中，使氰化氫氧化為氰酸鹽（稱為不完全氧化）；第二步氧化為二氧化碳和氮（稱為完全氧化）?；瘜W(xué)氧化的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單.氧化劑種類繁多.反應(yīng)迅速.處理效果好.沉淀少.設(shè)備投資少，其缺點(diǎn)是化學(xué)藥劑用量大.成本高。

1.2.4自然凈化法

自然凈化法是采礦廠常用的一種方法。自然凈化法的結(jié)構(gòu)通常是各采礦廠建造的各種沉砂池和尾礦庫，以稀釋.水解.沉淀.生化功能。自然凈化的效果與環(huán)境溫度、持續(xù)時(shí)間長度和氣體接觸條件有關(guān)。尾礦庫自然凈化后的水質(zhì)大多能達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的廢水pH該值為堿性，重金屬主要為硫化物.氧化物存在。因此，本設(shè)計(jì)選用}昆凝法作為污水處理廠的主要處理方法。

1.3系統(tǒng)工藝流程

廢水處理廠設(shè)計(jì)選擇：進(jìn)水一調(diào)一曝氣一沉淀一過濾一次處理工藝，工藝流程如圖1所示。

污水在預(yù)曝氣污水池中曝氣，調(diào)節(jié)水量，粗略調(diào)節(jié)pH值后，通過耐腐蝕自吸泵提升至沉砂池，進(jìn)行一級沉淀，出水自流進(jìn)入二級沉砂池，絮凝劑依次加入(PAM)和聚氯化鋁(PAC)，加鹽酸調(diào)節(jié)pH值，沉砂池沉淀后，使污水中所含的污水沉淀sS.去除金屬硫化物和氧化物。沉砂池上的清液流入中間池，進(jìn)行自流pH調(diào)整后，通過纖維球過濾器提高耐腐蝕自吸泵SS并且沒有完全凈化污染物，保證出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。過濾器出水口流入清水池，清水池達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)出水口部分流入集水池等待再利用，部分通過在線計(jì)量直接排放。清水池在線監(jiān)測水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，水流返回預(yù)曝氣進(jìn)行再處理。潛污泵提升至曝氣池，曝氣除鐵后進(jìn)入絮凝沉淀池，加入PAC(投藥量為30mg／L)和PAM(投藥量為1mg／L)，機(jī)械絮凝池絮凝后，自流入斜沉淀池沉淀，使污水中的污水沉淀池沉淀Ss.進(jìn)一步清除金屬硫化物和氧化物。斜板沉淀池上清液進(jìn)入中間水池，進(jìn)行pH調(diào)整值后，泵通過纖維束過濾器提升過濾器ss并且沒有完全凈化污染物，保證出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。過濾器出水口流入清水池，清水池達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)出水口部分流入集水池等待再利用，部分通過排污口在線測量直接排放。清水池在線監(jiān)測水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，水流返回預(yù)曝氣污水池進(jìn)行再處理。沉砂池的底泥進(jìn)入污泥池，通過渣漿泵運(yùn)至尾礦緩沖箱。

2.主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1預(yù)曝氣污水池

為了保證后續(xù)沉砂池的處理和出水效果，進(jìn)入后續(xù)沉砂池的水量和污染物濃度的變化不能突然變化，但可以持續(xù)變化。設(shè)置預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池的作用是減少流量波動(dòng)，使待處理的污水均勻。選擇羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣并清除部分COD，加入鹽酸粗調(diào)pH值10.5上下。設(shè)計(jì)污水池(地下式)的尺寸為18.0。m×6．0m×5m，有效容積為432m3，80UHB—ZK-50-15耐腐蝕泵(1用1備)，選擇2臺(tái)污水提升至沉砂池HCIOOS型鼓風(fēng)機(jī)，1備用，風(fēng)量4.1m3／min，風(fēng)壓為50kPa，選用80UHB—ZK-50-15耐腐蝕泵2臺(tái)(1備用)，水泵性能為Q=50m3／h，H=15m，P=7．5kW，將污水提升到沉砂池。

2．2沉砂池

污水經(jīng)過二次沉淀后，上清液流入中間池。每個(gè)污泥桶都配有獨(dú)立的電動(dòng)排泥閥，污泥通過排泥管進(jìn)入污泥池。沉砂池的尺寸為18.0m×6．0m×4．5m，表面荷載為1.8m3／m2、沉降表面積為54m2，極高為0．15m。

2．3中間水池

污水沉淀后進(jìn)入中間水池，中間水池尺寸為3.7m×6．0m×5．0m，有效容積為100m有效水深為4.4.4m，極高為0．6m。同時(shí)加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值6~9，通過80UHB-ZK150-30型耐腐蝕泵2臺(tái)(1臺(tái)用1備)，水泵性能為Q=50m3／h.H=30m.P=11kW，將污水提升到纖維球過濾器上。同時(shí)選用穿孔管對水進(jìn)行曝氣，混合氣體，達(dá)到快速混合的目的。

2．4球過濾器

選用2臺(tái)纖維球過濾QLll單臺(tái)處理能力為600型纖維球?yàn)V器m3／h，運(yùn)行功率為5.5kW單臺(tái)過濾器直徑為1.5m。

2．5清水池

經(jīng)纖維球過濾器過濾后，出水進(jìn)入清水池，清水池尺寸為3.7m×5．2mx5．0m，84.7有效體積m有效水深為4.4.4m，極高為0．6m。清水池出水至標(biāo)準(zhǔn)排污口。當(dāng)需要清潔纖維球?yàn)V清器時(shí)，通過80UHB．ZK-50-30型耐腐蝕泵，水泵性能為Q=50in3／h.H=30nl.P=11kW，將清水池中的水提升至纖維球?yàn)V清器進(jìn)行反沖洗，并將反沖洗排水排入預(yù)曝氣污水池進(jìn)行再處理。清水池不符合標(biāo)準(zhǔn)的出水口返回預(yù)曝氣污水池進(jìn)行再處理，部分符合標(biāo)準(zhǔn)的水溢出到集水池進(jìn)行生產(chǎn)再利用，其余符合標(biāo)準(zhǔn)的水通過排放口排出。

2．6污泥池

污泥池(地下式)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為3.7.7m×6．0m×5．0m，沉砂池污泥通過污泥池進(jìn)入污泥池GMZ20-40型渣漿泵2臺(tái)(1備用)Q=18m3／h.H=42．7m.P=11kW，將污泥送至選廠尾礦緩沖箱。

2．7加藥裝置

PAC和PAM投加均采用JY-0.5/0.6型加藥設(shè)備各1臺(tái)，其攪拌機(jī)功率均為0.37kW，加藥泵的加功率是O．25kW，PAC全天制備兩次，PAM全天制備一次，稀硫酸1200mm×2200mm儲(chǔ)罐用于儲(chǔ)存和添加鹽酸，加藥泵的功率為0.25kW。