一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，該方法是由膜處理、酸化吹脫處理、化學(xué)氧化處理、混凝沉淀處理和生物處理五個(gè)主要處理步驟組成，含氰廢水在處理時(shí)首先選用膜處理方法將含氰廢水進(jìn)行濃縮，清水返回工藝流程中，濃縮液采用酸化吹脫回收方法回收廢水中的氰化物，回收處理后的廢水通過化學(xué)氧化法、混凝沉淀法和生物法去除廢水中的殘余的污染物。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將膜處理工藝、酸化吹脫回收工藝、化學(xué)氧化處理工藝、混凝沉淀處理工藝和生物處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對黃金礦山含氰廢水進(jìn)行處理，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)用等優(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】一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)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含氰廢水的處理方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 黃金礦山在生產(chǎn)過程中由于使用氰化提金工藝，會(huì)產(chǎn)生大量的含氰廢水，這部分 含氰廢水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C1CN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，對我國黃金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和礦山環(huán)境保護(hù)都有重要 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(yùn)行穩(wěn)定的含氰廢水處理方法。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢 水中含有氰化物、硫氰酸鹽和重金屬等多種污染物的特征，首先選用膜處理方法將含氰廢 水進(jìn)行濃縮，清水返回工藝流程中，濃縮液采用酸化吹脫回收方法回收廢水中的氰化物，回 收處理后的廢水通過化學(xué)氧化法、混凝沉淀法和生物法去除廢水中的殘余的污染物。具體 工藝步驟如下：
[0004] (1)含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒固體污染 物；
[0005] (2)砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn)出的清液 返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理；
[0006] (3)反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2?3之間，在廢液溫度30?40°C條件下， 通入空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，吸收液返回黃金礦山 生產(chǎn)工藝流程中；
[0007] (4)酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至9?11之間，加入氧化劑和催化劑進(jìn)行氧 化處理，處理時(shí)間lOmin?60min ;
[0008] (5)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 ;
[0009] (6)沉淀后的上清液進(jìn)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(jìn)行生物處理；
[0010] (7)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。
[0011] 所述步驟（1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤或錳砂，粒濾料的徑為 0. 5mm ~ 5mm〇
[0012] 所述步驟（2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級或多級反滲透處理裝置，反滲透膜采用 耐堿、抗污染的反滲透膜。
[0013] 所述步驟（4)中，堿液為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。
[0014] 所述步驟（5)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。
[0015] 所述步驟￠)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(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，降氰菌群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(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1?15:1。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：
[0017] 本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將膜處理工藝、酸 化吹脫回收工藝、化學(xué)氧化處理工藝、混凝沉淀工藝和生物降氰處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同 對黃金礦山含氰廢水進(jìn)行深度處理，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，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】
[0018] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0019] (1)含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒固體污染 物；
[0020] (2)砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn)出的清液 返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理；
[0021] (3)反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2?3之間，在廢液溫度30?40°C條件下， 通入空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，吸收液返回黃金礦山 生產(chǎn)工藝流程中；
[0022] (4)酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至9?11之間，加入氧化劑和催化劑進(jìn)行氧 化處理，處理時(shí)間lOmin?60min ;
[0023] (5)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 ;
[0024] (6)沉淀后的上清液進(jìn)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(jìn)行生物處理；
[0025] (7)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。
[0026] 所述步驟（1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤或錳砂，濾料的粒徑為 0. 5mm ~ 5mm〇
[0027] 所述步驟（2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級或多級反滲透處理裝置，反滲透膜采用 耐堿、抗污染的反滲透膜。
[0028] 所述步驟（4)中，堿液為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。
[0029] 所述步驟（5)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。
[0030] 所述步驟（6)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(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，降氰菌群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(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1?15:1。
[0031] 具體實(shí)例1 :
[0032] 某黃金礦山含氰廢水，pH 為 9. 6, CNT 為 226. 25mg/L，SCN-為 78. 24mg/L，Cu2+ 為 65. 86mg/L，F(xiàn)e3+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廢水用蠕動(dòng)泵泵入到石英砂過濾柱中，石英砂粒徑為1?2_，過濾后的廢水通入到平板 反滲透膜試驗(yàn)裝置中，經(jīng)反滲透處理后產(chǎn)生的濃縮液置于吹脫槽中，吹脫槽為一不銹鋼密 封裝置，外部設(shè)有進(jìn)液管、出液管、加藥管、出氣管、pH計(jì)、溫度計(jì)和壓力表，出氣管連接吸收 裝置，吸收裝置內(nèi)盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液，吹脫槽內(nèi)部槽底設(shè)有空氣曝氣器， 將吹脫槽置于水浴鍋內(nèi)恒溫加熱至30°C，加入濃硫酸，調(diào)節(jié)廢液pH至2?3之間，開啟曝氣 裝置，吹脫20min，吹脫后的廢液置于攪拌槽中，在攪拌線速度為0. 8m/s條件下用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為1 %的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10. 0,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 %的雙氧水溶液20mL，質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為5 %的硫酸銅溶液lmL，反應(yīng)30min，然后投加10g/L的聚合氯化錯(cuò)溶液5mL攪拌5min，然 后投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)〇. 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，靜置15min，將上清液移入到多級生物濾池處理系統(tǒng)中 進(jìn)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，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，CN T < 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(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0033] 具體實(shí)例2 :
[0034] 某黃金礦山含氰廢水，pH 為 10. 5, CNT 為 365. 54mg/L，SCN-為 43. 65mg/L，Cu2+ 為 26. 62mg/L，Pb2+為8. 37mg/L，COD為135. 45mg/L，此外還含有微量的其它重金屬離子。取 5L廢水用蠕動(dòng)泵泵入到石英砂過濾柱中，石英砂粒徑為1?2_，過濾后的廢水通入到平板 反滲透膜試驗(yàn)裝置中，經(jīng)反滲透處理后產(chǎn)生的濃縮液置于吹脫槽中，吹脫槽為一不銹鋼密 封裝置，外部設(shè)有進(jìn)液管、出液管、加藥管、出氣管、pH計(jì)、溫度計(jì)和壓力表，出氣管連接吸收 裝置，吸收裝置內(nèi)盛有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液，吹脫槽內(nèi)部槽底設(shè)有空氣曝氣器， 將吹脫槽置于水浴鍋內(nèi)恒溫加熱至30°C，加入濃硫酸，調(diào)節(jié)廢液pH至2?3之間，開啟曝 氣裝置，吹脫20min，吹脫后的廢液置于攪拌槽中，在攪拌線速度為0. 8m/s條件下用質(zhì)量分 數(shù)為1 %的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至10. 0,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水溶液22mL，質(zhì)量分 數(shù)為5 %的硫酸銅溶液lmL，反應(yīng)30min，然后投加10g/L的聚合氯化錯(cuò)溶液5mL攪拌5min, 然后投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 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 〇. lm/s攪拌5min，停止攪拌，靜置30min，靜置15min，將上清液移入到多級生物濾池處理系 統(tǒng)中進(jìn)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，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，CN T < 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(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，該方法的步驟如下： (1) 含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒固體污染物； (2) 砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn)出的清液返回 黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理； (3) 反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2?3之間，在廢液溫度30?40°C條件下，通入 空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，吸收液返回黃金礦山生產(chǎn) 工藝流程中； (4) 酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至9?11之間，加入氧化劑和催化劑進(jìn)行氧化處 理，處理時(shí)間lOmin?60min ; (5) 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 ; (6) 沉淀后的上清液進(jìn)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(jìn)行生物處理； (7) 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所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤或錳砂，濾料的粒徑為〇.5_?5_。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級或多級反滲透處理裝置，反滲透膜采用耐堿、抗污染的反 滲透膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（4)中，堿液為氫氧化鈉溶液或石灰乳。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（4)中,氧化劑為雙氧水溶液，催化劑為硫酸銅溶液。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（5)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。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（6)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(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。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃金礦山含氰廢水系統(tǒng)處理方法，其特征在于：所述步 驟（6)中，多級生物濾池系統(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，降氰菌群采集于尾礦庫附 近表層土壤中，菌種掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為 1 ?15:1。
【文檔編號】C02F9/14GK104193123SQ201410514266
【公開日】2014年12月10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(qiáng), 李哲浩 申請人:長春黃金研究院