專利名稱：一種以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法，特別適用于含有較 高含量、以及部分難降解有機(jī)選礦藥劑廢水的處理，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會對礦山資源的需求量越來越大，礦山開采及選礦 規(guī)模不斷擴(kuò)大，選礦過程中所排放的廢水量也越來越大，進(jìn)而導(dǎo)致貯存這些選礦廢水的尾 礦庫數(shù)量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，距2009年初步統(tǒng)計(jì)，全國范圍內(nèi)形成一定規(guī)模的尾礦庫約 1700余座，庫容超過1億m3的有10余座，最大的是江西德興銅礦的4號尾礦庫，庫容達(dá)8. 3 億m3。選礦廢水水質(zhì)隨著選礦工藝不同而不同，主要含有重金屬離子和選礦藥劑(如黃藥、 黑藥、脂肪酸等撲收劑，松醇油和醇類等起泡劑)，大量不達(dá)標(biāo)含選礦藥劑的廢水直接排入 礦山附近河流、湖泊會對河流、湖泊和周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此國家對含選礦藥劑的礦 山選礦廢水的排放制定了嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，要求排污企業(yè)加快治理污染步伐，實(shí)現(xiàn)用水內(nèi)部循環(huán) 零排放或達(dá)標(biāo)排放，這就要求企業(yè)改進(jìn)水處理工藝，提高工藝操作水平，達(dá)到資源回收和保 護(hù)環(huán)境的目的。目前國內(nèi)對含選礦藥劑廢水的處理方法主要為尾礦庫沉淀_自然降解法，但常無 法達(dá)到內(nèi)部循環(huán)用水或達(dá)標(biāo)排放的目的。對于出水回用或排放不達(dá)標(biāo)時(shí)，研究及采用的主 要方法是對出水采用氧化分解法(液氯、漂白粉等)、電解法、石灰沉淀處理法、絮凝劑法 等，但這些方法存在處理設(shè)施復(fù)雜、處理成本過高等原因，這些方法難以得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)對含選礦藥劑廢水(選礦工藝排水與尾礦漿)的處理一般為尾礦庫(包括大 容積尾礦沉淀_貯存池)沉淀-自然降解處理法。尾礦庫常利用峽谷、坡地、河灘等地形并 以提壩圍筑而成，懸浮物沉積于底部，廢水中的選礦有機(jī)污染物在尾礦庫中氧化分解，廢水 在尾礦庫內(nèi)停留時(shí)間一般大于一晝夜，溢流水外排或循環(huán)使用，該方法操作簡單、處理成本 低，但出水仍可能由于選礦有機(jī)藥劑氧化不完全、COD等超過國家標(biāo)準(zhǔn)或超過回用標(biāo)準(zhǔn)，限 制了尾礦庫出水排放或回用。因此，開發(fā)一種經(jīng)濟(jì)、高效的針對含選礦藥劑的廢水處理方法 就有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水中選礦藥劑等有 機(jī)物的方法，該方法具有處理費(fèi)用低、凈化效率高、出水可直接回用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對廢水中 重金屬離子的去除也有一定的協(xié)同效果。當(dāng)含選礦藥劑的廢水以尾礦漿的形式排入尾礦庫后，選礦藥劑在尾礦庫中陽光和 水中氧的作用被氧化分解成無毒的小分子有機(jī)物或無機(jī)物(C02、H2O等)，達(dá)到降解有機(jī)藥 劑凈化廢水的目的；由于尾礦庫是一個(gè)自然復(fù)氧庫，通過庫表面與空氣的接觸，以O(shè)2的平衡 壓力為驅(qū)動力進(jìn)行復(fù)氧，維持尾礦庫中一定的溶解氧濃度，用于保證選礦藥劑降解的順利 進(jìn)行。其反應(yīng)過程如下
大分子有機(jī)物+O2 —小分子有機(jī)物選礦藥劑+O2 — CO2+H2O+NO2+SO2從上述反應(yīng)中看出，廢水中溶解氧含量越高，其氧化還原電位也就越高，則選礦藥 劑的氧化分解越徹底，反應(yīng)時(shí)間越短，既可以有效提高尾礦庫凈化含選礦藥劑廢水的能力， 也可以有效減少廢水停留時(shí)間進(jìn)而減少尾礦庫有效庫容；為此，可采用人工曝氣的方式提 高尾礦庫中廢水溶解氧的含量。本發(fā)明以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法(溶解氧控制法)主要是將 從選礦廠排出的含選礦藥劑的廢水經(jīng)管道輸送至尾礦庫，通過人工強(qiáng)制曝氣(機(jī)械曝氣或 者鼓風(fēng)曝氣)的方法，把尾礦廢水的溶解氧濃度調(diào)整至1. 0 8. 9mg/L范圍內(nèi)，進(jìn)而提高廢 水氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統(tǒng)的兼性庫(甚至厭氧庫)變?yōu)楹灭B(yǎng)庫，廢水中的有機(jī)選 礦藥劑在此被深度氧化和降解，使得尾礦庫出水COD大幅度降低，同時(shí)人工強(qiáng)制曝氣也會 對廢水中重金屬離子的去除產(chǎn)生一定的效果，使出水能直接全部回用或達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明所述曝氣方式涵蓋了機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣的所有曝氣方式；機(jī)械曝氣包括 各種形式的豎式曝氣機(jī)(泵型、倒傘型、平板型、射流曝氣等)和臥式曝氣機(jī)(轉(zhuǎn)刷式、轉(zhuǎn)碟 式等)；鼓風(fēng)曝氣包括擴(kuò)散板、穿孔管、微孔等曝氣方式。曝氣設(shè)備的使用可以是機(jī)械曝氣 和鼓風(fēng)曝氣的一種或多種方式的組合。曝氣設(shè)備的布置既可以是分散布置于尾礦庫水面， 也可集中布置于尾礦水面某一范圍，同時(shí)也可以分散布置于尾礦庫水面和集中布置于尾礦 水面某一范圍的方式相結(jié)合。曝氣設(shè)備曝氣方式可以是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝 氣的一種或多種方式的組合；曝氣過程可以是連續(xù)式曝氣，也可以是間歇式曝氣。本發(fā)明所述尾礦庫曝氣復(fù)氧范圍在廢水含氧量1.0 8. 9mg/L范圍。曝氣復(fù)氧量 是通過調(diào)整曝氣強(qiáng)度的方式來實(shí)現(xiàn)的，曝氣強(qiáng)度的調(diào)整可根據(jù)尾礦進(jìn)水量的多少及廢水中 選礦藥劑種類和含量的不同而確定。本發(fā)明的以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理選礦廢水的方法與現(xiàn)有技術(shù)比較具有 如下優(yōu)點(diǎn)1、所述方法可提高廢水中選礦藥劑降解能力，進(jìn)一步降低廢水中殘留C0D，改善出 水水質(zhì)(相比傳統(tǒng)尾礦庫處理工藝)。2、所述方法選礦藥劑的曝氣氧化在原有尾礦庫中進(jìn)行，無需新建獨(dú)立的曝氣池， 可有效減少基建投資(相比傳統(tǒng)曝氣處理工藝)。3、所述方法處理工藝簡單，操作、管理簡便，廢水處理成本低，且無需新建廢水處 理站，可在原有尾礦庫中改建而成(相比電解、吸附等處理工藝)。


圖1為本發(fā)明的尾礦庫機(jī)械曝氣的一種方式示意圖。圖2為本發(fā)明的尾礦庫鼓風(fēng)曝氣的一種方式示意圖。圖中所示1為尾礦進(jìn)水管，2為堆積壩，3為尾礦庫，4為機(jī)械曝氣設(shè)備，5為囤船 取水設(shè)備，6為上清液出水管，7為微孔曝氣設(shè)備。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1.
某浮選廠浮選廢水廢水量1200m3/d(連續(xù)流):pH :9. 9，CODcr :354mg/L, SS: 980mg/L。廢水經(jīng)過管道輸送至尾礦庫。采用附圖1所示的尾礦庫曝氣處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進(jìn)行處理。安裝在 尾礦庫中的機(jī)械曝氣機(jī)4以機(jī)械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，并控制廢水的溶解 氧濃度維持在2. 5 4. Omg/L左右，由于廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得 到深度的氧化分解，降低了尾礦庫水中選礦藥劑含量和回用水(出水)的COD。廢水處理后上清液經(jīng)囤船5排出回用，回用水水質(zhì)指標(biāo)為pH 7. 8，COD :69，SS 56mg/L。實(shí)施例2.某浮選廠浮選廢水廢水量2160m7d (連續(xù)流)pH 10. 6，COD :383mg/L, SS 1034mg/L，廢水經(jīng)過管道輸送至尾礦庫。采用附圖1所示的尾礦庫強(qiáng)化處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進(jìn)行強(qiáng)化處理。安 裝在尾礦庫中的機(jī)械曝氣機(jī)4以機(jī)械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，并控制廢水的 溶解氧濃度維持在5. 5mg/L左右，由于廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得到 深度的氧化分解，降低了尾礦庫出水COD。廢水處理后上清液經(jīng)囤船5排出回用，回用水水質(zhì)指標(biāo)為pH 7. 7，COD :42，SS 52mg/L。實(shí)施例3.某浮選廠浮選廢水廢水量3889m7d(連續(xù)流)pH 10. 7，COD :401mg/L，SS :873mg/
L，廢水經(jīng)過管道輸送至尾礦庫。采用附圖1所示的尾礦庫強(qiáng)化處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進(jìn)行強(qiáng)化處理。安 裝在尾礦庫中的機(jī)械曝氣機(jī)4以機(jī)械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，并控制廢水的 溶解氧濃度維持在7. 5mg/L左右，由于廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得到 深度的氧化分解，降低了尾礦庫出水C0D&。廢水處理后上清液經(jīng)囤船5排出回用，回用水水質(zhì)指標(biāo)為pH 7. 5，CODcr :33，SS 47mg/L。以上所述曝氣方式包括機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣的所有曝氣方式，以及多種方式的組 合；機(jī)械曝氣機(jī)包括各種形式的豎式曝氣機(jī)、臥式曝氣機(jī)和射流曝氣機(jī)(器)，鼓風(fēng)曝氣方 式包括擴(kuò)散板、穿孔管、微孔等曝氣方式。曝氣設(shè)備既可以分散布置于尾礦庫水面，也可集中布置于尾礦水面某一范圍，同 時(shí)也可以分散布置于尾礦庫水面和集中布置于尾礦水面某一范圍的方式相結(jié)合。曝氣設(shè)備曝氣方式可以是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝氣的一種或多種方式 的組合，曝氣過程可以是連續(xù)式曝氣，也可以是間歇式曝氣。
權(quán)利要求
一種以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特征在于通過人工強(qiáng)制曝氣的方式提高尾礦廢水的溶解氧含量，將廢水的溶解氧濃度控制在1.0～8.9mg/L范圍內(nèi)，進(jìn)而提高廢水的氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統(tǒng)的兼性庫變?yōu)楹灭B(yǎng)庫，廢水中的選礦藥劑在此被深度氧化分解，COD得到大幅度降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特征在于 所述曝氣方式包括機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣的所有曝氣方式，以及多種方式的組合；機(jī)械曝氣 機(jī)包括各種形式的豎式曝氣機(jī)、臥式曝氣機(jī)和射流曝氣機(jī)，鼓風(fēng)曝氣方式包括擴(kuò)散板、穿孔 管、微孔等曝氣方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特征在于曝 氣設(shè)備既可以分散布置于尾礦庫水面，或集中布置于尾礦水面某一范圍，同時(shí)也可以分散 布置于尾礦庫水面和集中布置于尾礦水面某一范圍的方式相結(jié)合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特征在于曝 氣設(shè)備曝氣方式是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝氣的一種或多種方式的組合，曝氣過 程是連續(xù)式曝氣，或是間歇式曝氣。
全文摘要
本發(fā)明是一種以曝氣方式強(qiáng)化尾礦庫氧化處理廢水的方法。通過人工強(qiáng)制曝氣的方式提高尾礦廢水的溶解氧含量，將廢水的溶解氧濃度控制在1.0～8.9mg/L范圍內(nèi)，進(jìn)而提高廢水的氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統(tǒng)的兼性庫變?yōu)楹灭B(yǎng)庫，廢水中的選礦藥劑在此被深度氧化分解，COD得到大幅度降低。本發(fā)明的方法可提高廢水中選礦藥劑降解能力，進(jìn)一步降低廢水中殘留COD，改善出水水質(zhì)(相比傳統(tǒng)尾礦庫處理工藝)。選礦藥劑的曝氣氧化在原有尾礦庫中進(jìn)行，無需新建獨(dú)立的曝氣池，可有效減少基建投資(相比傳統(tǒng)曝氣處理工藝)。處理工藝簡單，操作、管理簡便，廢水處理成本低，且無需新建廢水處理站，可在原有尾礦庫中改建而成(相比電解、吸附等處理工藝)。
文檔編號C02F1/74GK101885531SQ20101021386
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者徐曉軍, 楊津津, 王剛, 范領(lǐng)東, 韋建初, 韓振宇, 黃偉忠 申請人:昆明理工大學(xué)