申请日2014.09.27
公开(公告)日2014.12.10
IPC分类号C02F9/08; C02F103/10; C02F101/18
摘要
本发明公开了一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，该方法是由膜处理、酸化吹脱处理、化学氧化处理、混凝沉淀处理和光催化氧化处理步骤组成，含氰废水在处理时首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩，清水返回工艺流程中，浓缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物，回收处理后的废水通过化学氧化法、混凝沉淀法和光催化氧化法去除废水中的残余的污染物。本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将膜处理工艺、酸化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀处理工艺和光催化氧化处理技术结合在一起，协同对黄金矿山含氰废水进行处理，具有处理效果好、处理效率高、工艺流程简单、便于实现工业应用等优点，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
权利要求书
1.一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，该方法的步骤如下：
(1)含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒 固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产 出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2～3之间，在废液温度30～40℃ 条件下，通入空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收， 吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9～11之间，加入氧化剂和催化 剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(5)处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉 淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(6)沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化 钛光触媒材料作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min～120min;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂，滤 料的粒径为0.5mm～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反 渗透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
4.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳。
5.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(4)中，氧化剂为双氧水溶液，催化剂为硫酸铜溶液。
6.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺， 凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
7.根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征 在于：所述步骤(6)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧 化钛光触媒材料，纳米二氧化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属 设备上。
说明书
一种黄金矿山含氰废水综合治理方法
技术领域
本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种黄金矿山含氰废水 的治理方法。
背景技术
黄金矿山在生产过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量的含氰废水， 这部分含氰废水不仅含有一定量的剧毒氰化物，而且还含有硫氰酸盐和铜、 锌、铅之类的重金属离子，如果得不到有效的处理，将会产生重大的环保隐 患。目前，国内外常用处理含氰废水的方法有酸化回收法、碱氯法、因科法、 二氧化硫法等，采用酸化回收法虽然能够回收一定量的氰化物，但由于回收 氰化物不彻底，废水中会残余一定量的氰化物，同时硫氰酸根和一些重金属 离子都没有得到有效的去除。碱氯法处理后会残余大量的余氯，产生ClCN产 物，造成二次污染问题，同时废水中的铜、锌、铅等重金属离子未能得到有 效的治理。因科法和二氧化硫法虽然可使氰化物处理达标，但废水中的硫氰 酸盐未能得到处理，此外，处理重金属过程中产生的废渣也较多，容易造成 二次污染。因此，在对含氰废水治理方面还尚缺乏比较理想的方法，如能解 决好这一问题，对我国黄金工业可持续发展和矿山环境保护都有重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题，而提供一种工艺 流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定的含氰废水治理方法。本发 明根据黄金矿山含氰废水中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的 特征，首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩，清水返回工艺流程中，浓 缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物，回收处理后的废水通过化 学氧化法、混凝沉淀法和光催化氧化法去除废水中的残余的污染物。具体工 艺步骤如下：
(1)含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒 固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产 出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2～3之间，在废液温度30～40℃ 条件下，通入空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收， 吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9～11之间，加入氧化剂和催化 剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(5)处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉 淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(6)沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化 钛光触媒材料作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min～120min;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂，滤料 的粒径为0.5mm～5mm。
所述步骤(2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反渗 透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
所述步骤(4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳，氧化剂为双氧水溶 液，催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺， 凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
所述步骤(6)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧化 钛光触媒材料，纳米二氧化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属设 备上。
本发明的有益效果：
本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将膜处 理工艺、酸化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀工艺和光催化氧 化技术结合在一起，协同对黄金矿山含氰废水进行深度处理，处理效果好、 处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用，处理后的 废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：
(1)含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒 固体污染物;
(2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产 出的清液返回黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理;
(3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2～3之间，在废液温度30～40℃ 条件下，通入空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收， 吸收液返回黄金矿山生产工艺流程中;
(4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9～11之间，加入氧化剂和催化 剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(5)处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉 淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(6)沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化 钛光触媒材料作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min～120min;
(7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂等，滤 料的粒径为0.5mm～5mm。
所述步骤(2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反渗 透膜采用耐碱、抗污染的反渗透膜。
所述步骤(4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳，氧化剂为双氧水溶 液，催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺， 凝聚剂和絮凝剂均配制成溶液状态进行投加。
所述步骤(6)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧化 钛光触媒材料，纳米二氧化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属设 备上。
具体实例1：
某黄金矿山含氰废水，pH为9.6，CNT为226.25mg/L，SCN-为78.24mg/L， Cu2+为65.86mg/L，Fe3+为7.26mg/L，COD为214.28mg/L，此外还含有微量的其 它重金属离子。取5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中，石英砂粒径为 1～2mm，过滤后的废水通入到平板反渗透膜试验装置中，经反渗透处理后产生 的浓缩液置于吹脱槽中，吹脱槽为一不锈钢密封装置，外部设有进液管、出液管、 加药管、出气管、pH计、温度计和压力表，出气管连接吸收装置，吸收装置内 盛有30%的氢氧化钠溶液，吹脱槽内部槽底设有空气曝气器，将吹脱槽置于水 浴锅内恒温加热至30℃，加入浓硫酸，调节废液pH至2～3之间，开启曝气装置， 吹脱20min，吹脱后的废液置于搅拌槽中，在搅拌线速度为0.8m/s条件下用质量 百分浓度为1%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0，添加质量百分浓度为30%的双氧 水溶液20mL，5%的硫酸铜溶液1mL，反应30min，然后投加10g/L的聚合氯化 铝溶液5mL搅拌5min，然后投加质量百分浓度为0.5‰阴离子聚丙烯酰胺溶液 2mL，继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min，停止搅拌，静置30min， 静置15min，将上清液移入到光催化氧化反应系统中进行处理，紫外灯功率为 8W、波长为254nm，处理时间60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析 pH在8～9之间，CNT<0.1mg/L，SCN-<0.5mg/L，Cu2+<0.5mg/L，COD<20mg/L， 第一类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可达到回用或排放标 准。
具体实例2：
某黄金矿山含氰废水，pH为10.5，CNT为365.54mg/L，SCN-为43.65mg/L， Cu2+为26.62mg/L，Pb2+为8.37mg/L，COD为135.45mg/L，此外还含有微量的其 它重金属离子。取5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中，石英砂粒径为 1～2mm，过滤后的废水通入到平板反渗透膜试验装置中，经反渗透处理后产生 的浓缩液置于吹脱槽中，吹脱槽为一不锈钢密封装置，外部设有进液管、出液管、 加药管、出气管、pH计、温度计和压力表，出气管连接吸收装置，吸收装置内 盛有质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液，吹脱槽内部槽底设有空气曝气器， 将吹脱槽置于水浴锅内恒温加热至30℃，加入浓硫酸，调节废液pH至2～3之间， 开启曝气装置，吹脱20min，吹脱后的废液置于搅拌槽中，在搅拌线速度为0.8m/s 条件下用质量百分浓度为1%的氢氧化钠溶液调节pH至10.0，添加质量百分浓度 为30%的双氧水溶液22mL，5%的硫酸铜溶液1mL，反应30min，然后投加10g/L 的聚合氯化铝溶液5mL搅拌5min，然后投加质量百分浓度为0.5‰阴离子聚丙烯 酰胺溶液2mL，继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min，停止搅拌， 静置30min，静置15min，将上清液移入到光催化氧化反应系统中进行处理，紫 外灯功率为8W、波长为254nm，处理时间60min。废水经过系统处理后的出水 经化验分析pH在8～9之间，CNT<0.1mg/L，SCN-<0.5mg/L，Cu2+<0.5mg/L， COD<20mg/L，第一类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可 达到回用或排放标准。