專利名稱：一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于礦山環(huán)境保護(hù)與綜合治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理工藝方法，該工藝采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水進(jìn)行深度處理。通過本方法處理的黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水，氰化物、C0D、As、重金屬處理效果良好，氰化物經(jīng)處理后小于等于0.05mg/L,氨氮經(jīng)處理后小于lmg/L,其他污染物經(jīng)處理后均能達(dá)到地表水二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，能回收金、銀等貴金屬及其他金屬資源，能避免氨氮造成二次污染。采用本發(fā)明的方法處理尾礦庫含氰廢水具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
背景技術(shù)：
黃金工業(yè)尾礦庫中經(jīng)壓濾后干尾礦在尾礦庫堆存過程中遇雨水淋溶仍然會釋放出氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬，造成尾礦庫外排液中氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬超標(biāo)，使尾礦庫存在安全隱患，在雨季這種安全隱患尤其嚴(yán)重。目前，國內(nèi)含氰處理技術(shù)主要有自然降解法、堿氯法、因科法、臭氧氧化法等。自然降解法、堿氯法、因科法、臭氧法主要以破壞氰化物、硫氰化物為主，這些方法在污染物破壞的同時產(chǎn)生二次污染物氨氮，且對重金屬及砷等污染物處理效果較差。同時尾礦庫廢水中含有的金、銀等貴金屬隨廢水一起外排也造成了資源浪費。隨著我國環(huán)保要求的逐步提高，黃金工業(yè)迫切需要一種同時對氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬處理效果好且不會造成二次污染，同時能回收尾礦庫廢水中金、銀的含氰廢水處理工藝來滿足日益嚴(yán)格的黃金工業(yè)環(huán)境保護(hù)要求。本發(fā)明的方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水進(jìn)行深度處理，克服了以上方法存在的缺點，是一種全新的方法和工藝
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明的目的是提供一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，該方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水進(jìn)行深度處理。其創(chuàng)新點一是通過三種方法聯(lián)合對氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬均有較好的處理效果，氰化物經(jīng)處理后小于等于0.05mg/L,氨氮經(jīng)處理后小于lmg/L，其他污染物經(jīng)處理后均能達(dá)到地表水二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求；二是能對黃金工業(yè)尾礦庫廢水中含有的貴金屬金銀等進(jìn)行回收，回收率大于等于90% ;三是臭氧有效利用率較高，經(jīng)臭氧氧化法處理廢水產(chǎn)生的臭氧尾氣可被催化氧化法再次利用，提高氰化物及COD的處理效果；同時尾氣中臭氧可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。四是該工藝方法對污染物處理效果穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。三種方法均對氰化物、C0D、重金屬等污染物有良好的處理效果，可保證污染物濃度逐步降低達(dá)到處理要求，處理效果穩(wěn)定。五是通過生物法處理二次污染物氨氮，避免造成二次污染。通過本方法處理的黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水，氰化物、C0D、As、重金屬處理效果良好，能回收金、銀等貴金屬及其他金屬資源，能避免氨氮造成二次污染。因此采用本發(fā)明的方法處理尾礦庫含氰廢水具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。該發(fā)明按以下五個步驟進(jìn)行:(1)反應(yīng)藥劑配制:采用含有氫氧化鈉或生石灰或碳酸氫鈉液體作為臭氧氧化、催化氧化及生物處理PH值調(diào)節(jié)劑，需根據(jù)廢水原有pH值及反應(yīng)所需pH值確定所需添加的PH值調(diào)節(jié)劑量；固液分離過程中必要時需添加含有絮凝劑及凝聚劑的液體提高固液分離效果，藥劑添加量需根據(jù)絮凝劑及凝聚劑種類及固液分離效果確定所需添加的絮凝劑及凝聚劑量；生物處理過程中需根據(jù)廢水水質(zhì)及生物新陳代謝需要添加營養(yǎng)藥劑。PH調(diào)節(jié)劑可采用氫氧化鈉、生石灰、碳酸鈉、碳酸氫鈉及硫酸。固液分離中添加的混凝劑包括無機(jī)類鐵系、鋁系混凝劑及有機(jī)類混凝劑。(2)臭氧氧化處理:廢水經(jīng)調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入到氧化反應(yīng)器，臭氧與廢水在臭氧氧化反應(yīng)器中充分接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將廢水中氰化物、硫氰化物、COD等還原性物質(zhì)破壞分解，該過程中可能有二次污染物氨氮產(chǎn)生。同時氰化物破壞分解過程與氰化物絡(luò)合的金屬轉(zhuǎn)化為沉淀物質(zhì)從廢水中分離出來。臭氧氧化產(chǎn)生的含臭氧尾氣通入催化氧化反應(yīng)器再利用。臭氧添加量需根據(jù)廢水中還原性物質(zhì)濃度確定。臭氧氧化處理處理掉大部分的還原性物質(zhì)，同時使大部分與氰化物絡(luò)合的重金屬生成沉淀物。臭氧的產(chǎn)生可采用空氣作為原料及以液氧作為原料間隙放電產(chǎn)生臭氧及以其他方法產(chǎn)生的臭氧。臭氧氧化反應(yīng)器材質(zhì)必須為能耐臭氧腐蝕的材質(zhì)，包括316、304不銹鋼、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯。臭氧氧化反應(yīng)器能保證臭氧與廢水充分接觸，封閉性好，臭氧不會泄漏?？刹捎脷庖耗媪骰蝽樍锝佑|，同時臭氧氧化反應(yīng)器內(nèi)要有布水裝置及布?xì)庋b置。布水裝置包括穿孔管、噴頭等布水裝置。布?xì)庋b置包括曝氣頭、曝氣管及穿孔管布?xì)?。臭氧與廢水反應(yīng)的PH在7 11之間，以保證氰化物不會以氰化氫的形式溢出，同時保證氧化還原反應(yīng)正常進(jìn)行。廢水在氧化反應(yīng)器中水力停留時間大于等于0.5h。(3)固液分離:氧化處理產(chǎn)生的沉淀物需進(jìn)行固液分離從處理液中分離出來，防止造成催化氧化處理階段填料堵塞，同時可回收有價值的金屬物質(zhì)，如銅。固液分離方法可采用沉淀池沉淀、過濾 及絮凝沉淀等方法或幾種方法的聯(lián)合。固液分離方后濁度小于等于IONTU0固液分離后產(chǎn)生的沉淀物可回收金屬資源。(4)催化氧化處理:廢水經(jīng)固液分離后清液進(jìn)入到催化氧化反應(yīng)器，催化氧化反應(yīng)器內(nèi)裝有活性炭填料，同時通入空氣及臭氧氧化尾氣，廢水在活性炭表面與氧氣及臭氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，廢水中還原性物質(zhì)進(jìn)一步發(fā)生氧化還原反應(yīng)被破壞，同時廢水中剩余重金屬、貴金屬吸附在活性炭表面從廢水中去除。臭氧經(jīng)催化氧化處理后低于排放標(biāo)準(zhǔn)和空氣一起排空。通入空氣量根據(jù)廢水水質(zhì)及廢水量確定。催化氧化反應(yīng)器材質(zhì)為能耐臭氧腐蝕的材質(zhì)，同時能保證臭氧與廢水充分接觸。能耐臭氧腐蝕的材質(zhì)包括316、304不銹鋼、環(huán)氧樹脂、聚四氟乙烯。為保證氣液接觸充分，催化氧化反應(yīng)器內(nèi)要有布水裝置及布?xì)庋b置。布水裝置在活性炭層上方噴淋廢水，布?xì)庋b置在活性炭層下方布?xì)?，水氣僅在活性炭表面接觸。布水裝置包括穿孔管、噴頭等布水裝置。布?xì)庋b置包括曝氣頭、曝氣管及穿孔管布?xì)?。廢水噴淋強(qiáng)度小于等于4m3/m2*h，氣液體積比為100 8 00，催化氧化反應(yīng)的pH在7 11之間，保證氰化物不會以氰化氫的形式溢出，同時保證氧化還原反應(yīng)正常進(jìn)行。催化氧化反應(yīng)的填料為活性炭填料?；钚蕴坎馁|(zhì)為椰核炭、杏核炭或煤質(zhì)炭?；钚蕴啃螤顬橹鶢?、粒狀、粉狀、蜂窩狀或其他形狀。
(5)生物處理:生物處理利用亞硝化菌、硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，若需要可利用反硝化細(xì)菌將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。包括活性污泥、生物膜法、濕地處理。經(jīng)催化氧化處理后廢水進(jìn)入到生物反應(yīng)器，生物反應(yīng)器內(nèi)廢水與好氧性亞硝化及硝化菌充分接觸，臭氧氧化產(chǎn)生的氨氮通過細(xì)菌新陳代謝轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，同時廢水中COD及重金屬等污染物經(jīng)生物處理后進(jìn)一步降低，達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)后外排。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水進(jìn)行深度處理相比以前的方法具有以下優(yōu)點:1、可同時處理多種污染物，能去除重金屬氰絡(luò)合物，處理效果好；2、對黃金工業(yè)尾礦庫廢水中含有的貴金屬金銀等進(jìn)行回收，回收率大于等于90%，若廢水銅等金屬含量較高具有回收價值也可進(jìn)行回收；3、臭氧有效利用率較高，經(jīng)臭氧氧化法處理廢水產(chǎn)生的臭氧尾氣可被催化氧化法再次利用，可省去專業(yè)尾氣破壞裝置，尾氣中臭氧可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求；4、所加入反應(yīng)試劑少，臭氧氧化法、催化氧化法、生物處理法所需主要試劑均為氧氣可從空氣中獲得，生物法所需微生物主要從自然界獲得，均為環(huán)保型試劑，也有利于降低處理成本；5、該工藝方法對污染物處理效果穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。；6、通過生物法處理二次污染物氨氮，避免造成二次污染。


圖1是某公司3000m3/d尾礦`淋溶液深度處理工程的工藝流程圖。`
具體實施例方式實施例1-小型試驗取某黃金礦山尾礦庫廢水作為試驗水樣，其水質(zhì)組成如下:含氰廢水主要污染物組成
權(quán)利要求
1.一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，該方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水中氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬、氨氮等污染物進(jìn)行深度處理；該方法的步驟如下 (1)反應(yīng)藥劑配制該方法采用含有氫氧化鈉或生石灰或碳酸氫鈉液體作為臭氧氧化、催化氧化及生物處理PH值調(diào)節(jié)劑，需根據(jù)廢水原有pH值及反應(yīng)所需PH值確定所需添加的PH值調(diào)節(jié)劑量；固液分離過程中必要時需添加含有絮凝劑及凝聚劑的液體提高固液分離效果，藥劑添加量需根據(jù)絮凝劑及凝聚劑種類及固液分離效果確定所需添加的絮凝劑及凝聚劑量；生物處理過程中需根據(jù)廢水水質(zhì)及生物新陳代謝需要添加營養(yǎng)藥劑； (2)臭氧氧化處理廢水經(jīng)調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入到氧化反應(yīng)器，臭氧與廢水在臭氧氧化反應(yīng)器中充分接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將廢水中氰化物、硫氰化物、COD等還原性物質(zhì)破壞分解，該過程中可能有二次污染物氨氮產(chǎn)生。同時氰化物破壞分解過程與氰化物絡(luò)合的金屬轉(zhuǎn)化為沉淀物質(zhì)從廢水中分離出來。臭氧氧化產(chǎn)生的含臭氧尾氣通入催化氧化反應(yīng)器再利用；臭氧添加量需根據(jù)廢水中還原性物質(zhì)濃度確定；臭氧氧化處理處理掉大部分的還原性物質(zhì)，同時使大部分與氰化物絡(luò)合的重金屬生成沉淀物； (3)固液分離氧化處理產(chǎn)生的沉淀物需進(jìn)行固液分離從處理液中分離出來，防止造成催化氧化處理階段填料堵塞，同時可回收有價值的金屬物質(zhì)，如銅；固液分離方法可采用沉淀池沉淀、過濾及絮凝沉淀等方法或幾種方法的聯(lián)合； (4)催化氧化處理廢水經(jīng)固液分離后清液進(jìn)入到催化氧化反應(yīng)器，催化氧化反應(yīng)器內(nèi)裝有活性炭填料，同時通入空氣及臭氧氧化尾氣，廢水在活性炭表面與氧氣及臭氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，廢水中還原性物質(zhì)進(jìn)一步發(fā)生氧化還原反應(yīng)被破壞，同時廢水中剩余重金屬、貴金屬吸附在活性炭表面從廢水中去除。臭氧經(jīng)催化氧化處理后低于排放標(biāo)準(zhǔn)和空氣一起排空；通入空氣量根據(jù)廢水水質(zhì)及廢水量確定； (5)生物處理經(jīng)催化氧化處理后廢水進(jìn)入到生物反應(yīng)器，生物反應(yīng)器內(nèi)廢水與好氧性亞硝化及硝化菌充分接觸，臭氧氧化產(chǎn)生的氨氮通過細(xì)菌新陳代謝轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，同時廢水中COD及重金屬等污染物經(jīng)生物處理后進(jìn)一步降低，達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)后外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的pH調(diào)節(jié)劑是氫氧化鈉或生石灰或碳酸鈉或酸氫鈉或硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的固液分離中添加的混凝劑是無機(jī)類鐵系或鋁系混凝劑或有機(jī)類混凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的臭氧氧化反應(yīng)器及催化氧化反應(yīng)器內(nèi)要有布水裝置及布?xì)庋b置；所述布水裝置具有穿孔管和噴頭；所述布?xì)庋b置具有曝氣頭、曝氣管及穿孔管布?xì)狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的臭氧氧化反應(yīng)及催化氧化反反應(yīng)的pH在7 11之間，要保證氰化物不會以氰化氫的形式溢出，同時保證氧化還原反應(yīng)正常進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的廢水在臭氧氧化應(yīng)器及催化氧化反應(yīng)器中水力停留時間大于等于O. 5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的固液分離方法采用沉淀池沉淀、過濾貨絮凝沉淀，或幾種方法的聯(lián)合；固液分離后濁度小于等于IONTU ;固液分離后產(chǎn)生的沉淀物可回收金屬資源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的催化氧化反應(yīng)器的布水裝置在活性炭層上方噴淋廢水，布?xì)庋b置在活性炭層下方布?xì)?，水氣僅在活性炭表面接觸；廢水噴淋強(qiáng)度3-4m3/m2 · h，氣液體積比為100 800。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，其特征在于所述的催化氧化反應(yīng)的填料為活性炭填料；所述活性炭的形狀為柱狀或粒狀或粉狀或蜂窩狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水深度處理方法，該工藝采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物處理方法聯(lián)合對黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水進(jìn)行深度處理；通過三種方法聯(lián)合對氰化物、硫氰酸鹽、砷、重金屬均有較好的處理效果，氰化物經(jīng)處理后小于等于0.05mg/L,氨氮經(jīng)處理后小于1mg/L，其他污染物經(jīng)處理后均能達(dá)到地表水二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求；通過本發(fā)明處理的黃金工業(yè)尾礦庫含氰廢水，氰化物、COD、As、重金屬處理效果良好，能回收金、銀等貴金屬及其他金屬資源，能避免氨氮造成二次污染。因此采用本發(fā)明的方法處理尾礦庫含氰廢水具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
文檔編號C02F9/14GK103253834SQ20131021882
公開日2013年8月21日 申請日期2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年6月4日
發(fā)明者李哲浩, 呂春玲, 降向正, 劉強(qiáng) 申請人:長春黃金研究院