申请日2013.05.09
公开(公告)日2013.08.07
IPC分类号C02F103/10; C02F9/04
摘要
一种风化壳淋积型稀土矿开采产生的废水处理方法，通过阳离子树脂和阴离子树脂吸附处理。处理方法包括沉清、过滤、吸附、废水检测以及PH值调节。先把收集到的废水沉清，然后排到过滤池用石英石或无烟煤过滤，再排到吸附池用阳离子树脂和阴离子树脂吸附废水中的氨氮、阳离子以及阴离子，再排到检测池中检验废水是否达标，达标后排放到PH值调节池中，调节PH值，合格直接排放。检测池中发现有稀土时，用氯化铵或氯化钠解吸附阳离子树脂和阴离子树脂，解吸附出来的液体按稀土矿山开采出来的母液处理，除杂及稀土回收，沉淀稀土后的水可以再作为浸取剂给矿山使用或作为农用肥料使用。吸附池中的阳离子树脂和阴离子树脂解吸附后可以重复再利用。
权利要求书
1.一种通过阳离子树脂和阴离子树脂吸附处理风化壳淋积型稀土矿开采产生的废水处理方法，其特征 在于包含以下步骤：
1)废水沉清 将稀土矿山中流出来的废水收集到沉清池，沉清池的排水口高于池底10-50cm;
2)过滤 在过滤池用石英石或无烟煤过滤从沉清池的排过的废水，过滤掉废水中的悬浮物以及泥土、 细沙;
3)阴阳离子吸附 用过滤池排放出来的废水淋洗吸附池中的阴离子树脂和阳离子树脂，淋洗的速度 以树脂顶部不溢出废水为准;
4)检测 在检测池中检测从吸附池排出的废水，废水达到《稀土工业污染物排放标准GB26451-2011》 及《污水综合排放标准GB8978-1996》标准可以排放到到PH值调节池，不达标抽回到吸附池;
5)PH值调节在PH值调节池用碱性物质调节从检测池排过的废水的PH值，PH值调节到6-9。
2.根据权利要求1所述的废水处理方法，步骤2)中用于过滤的过滤层做法如下：先在池底铺一层木 条，木条间距30-80cm，再在垂直于木条的方向上布置竹片，竹片间距2-5cm，然后在竹片上面布置上一 层过滤布，过滤布上面铺上一层2-5m的石英石或无烟煤，石英石或无烟煤起过滤废水中的悬浮物以及泥 土、细沙，防止废水污染树脂。
3.根据权利要求1所述的废水处理方法，步骤2)中过滤池的排水口设置在和木条同高的池壁处，排 水口悬挑在吸附池的上方，确保过滤池排到吸附池的水不要直接沿池壁流出。
4.根据权利要求1所述的废水处理方法，步骤3)所述的吸附池做法如下：吸附池池深2-10m，吸附 池池顶低于过滤池排水口20-100cm，先在池底布上一层木条，木条间距30-80cm，再在垂直于木条的方向 上布置竹片，竹片间距2-10cm，然后在竹片上面布置上一层过滤布，然后在过滤布上铺一层阳离子树脂， 再铺一层过滤布，然后再在过滤布上面铺一层阴离子树脂，接着再铺一层过滤布，最后在过滤布上面铺一 层阳离子树脂，依此类推，可铺设多层，阳离子树脂和阴离子树脂交替铺设;阳离子树脂和阴离子树脂的 厚度比为5∶1-2∶1。
5.根据权利要求1所述的废水处理方法，步骤4)中当在检测池的废水停止向吸附池排放废水，并把 吸附池中的废水排空，然后用质量浓度为2%——30%的氯化钠或氯化铵溶液淋洗，直至淋洗出来的液体稀 土浓度低于0.01g/L淋洗结束，把解吸附的液体按矿山开采出来的母液处理，抽到矿山中的除杂池，液体 抽完之后，可以继续用过滤池的废水淋洗树脂，解吸附后的阳离子树脂和阴离子树脂可以重复利用。
6.根据权利要求1所述的废水处理方法，所述的沉清池、过滤池、吸附池、检测池以及PH值调节池 存在高差，沉清池位于最高处，PH值调节池位于最底端，沉清池排水口底部和过滤池顶部高差H1大于0.2m， 过滤池排水口底部和吸附池顶部高差H2大于0.2m，吸附池排水口底部和检测池顶部高差H3大于0.2m， 检测池排水口底部和PH值调节池顶部高差H4大于0.2m。
说明书
一种风化壳淋积型稀土矿开采产生的废水处理方法
技术领域
本发明属于环境保护领域，涉及废水治理、资源回收利用，具体为一种风化壳淋积型稀土矿开采产生 的废水处理方法。
背景技术
风化壳淋积型稀土矿从开采到现在已经有三十多年，开采技术从开始的池浸到目前原山浸矿，开采技 术已经有了很大的提高，但是每种开采技术排出来的废水都是未经过处理，就直接排放出去。而且矿山开 采结束后，开采时注入矿山的氯化铵或硫酸铵依然在矿山中有大量的残留以及开采后少量的稀土残留，都 会随着时间的推移及雨水的逐渐渗入，会自然流出来。开采过程中排放出来的废水和开采结束后流出来的 废水中含有大量的氨氮、硫酸根离子或氯离子、低浓度的稀土、少量的铜、锌、铁、锰、铅、铝等离子， 而且废水的PH值范围在5-6之间。水中氨氮过多会引起水体中藻类及其他微生物大量繁殖，造成生态破 坏;而金属离子排到水源中则会影响矿区周边河水溪水的水质;而稀土排放出去则浪费资源。
发明内容
本发明的一个目的是处理风化壳淋积型稀土矿开采产生的废水中的氨氮、硫酸根、氯离子、铜、锌、 铁、锰、铅、铝等离子;另一个目的是回收风化壳淋积型稀土矿开采产生的废水中废弃的低浓度稀土和氨 氮。
1、沉清将稀土矿山中流出来的废水收集到沉清池，沉清池的排水口底部高于池底10-50cm，等废 水沉清之后，废水排到过滤池;
2、过滤过滤池池深3-10m，过滤池的排水口在低于过滤布的位置设置。过滤层做法如下，先在池底 铺一层木条，木条间距30-80cm，再在垂直于木条的方向上布置竹片，竹片间距2-5cm，然后在竹片上面 布置上一层过滤布，过滤布上面铺上一层2-5m的石英石或无烟煤，石英石或无烟煤起过滤废水中的悬浮 物以及泥土、细沙，防止废水污染树脂。过滤池的排水和进水可以同时进行。
3、阴阳离子吸附用过滤池排放出来的废水淋洗吸附池中的阴离子树脂和阳离子树脂，淋洗后的废 水从吸附池排放到检查池，淋洗过程和排放到检测池的过程可以同时进行。吸附池做法如下，吸附池池深 2-10m，吸附池池顶低于过滤池排水口20-100cm，先在池底布上一层木条，木条间距30-80cm，再在垂直 于木条的方向上布置竹片，竹片间距2-10cm，然后在竹片上面布置上一层过滤布，然后在过滤布上铺一层 阳离子树脂，再铺一层过滤布，然后再在过滤布上面铺一层阴离子树脂，接着再铺一层过滤布，最后在过 滤布上面铺一层阳离子树脂，依此类推，可铺设多层。阳离子树脂和阴离子树脂交替铺设。阳离子树脂和 阴离子树脂的厚度比为5∶1-2∶1。
4、废水检测检测池收集从吸附池排放出来的废水，检测废水中的氨氮以及阳离子、阴离子是否达 到《稀土工业污染物排放标准GB26451-2011》及《污水综合排放标准GB8978-1996》标准。如果达标则 排放到PH值调节池;若不达标再把检测池中水抽回到过滤池。
5、PH值调节收集满一池从检测池排放过来的废水，用碱性物质调节废水的PH值，把PH值调节到 6-9，然后就可以直接排放出去。
6、解吸附当在检测池取出来的样品发现了稀土时，停止向吸附池排放废水，并把吸附池中的废水 排空，然后用质量浓度为2%——30%的氯化钠或氯化铵溶液淋洗，直至淋洗出来的液体稀土浓度低于 0.01g/L淋洗结束，把解吸附的液体按矿山开采出来的母液处理，抽到矿山中的除杂池，液体抽完之后， 可以继续用过滤池的废水淋洗树脂。解吸附后的阳离子树脂和阴离子树脂可以重复利用。
7、解析后的母液处理第6步解吸附出来的母液中含有稀土、氨氮以及铜、锌、铁、锰、铅、铝等 离子，把这些母液抽到除杂池，池中加入质量浓度为0.1%——1%的碳酸氢铵溶液及0.00001%——0.001% 的硫化钠溶液沉淀铝、铜、锌、铁、锰、铅、钙等离子。
8、稀土回收把第7步中除杂后的母液排放到稀土沉淀池，用碳酸氢铵沉淀稀土。回收稀土后的废 水因含有大量的氨氮作为浸取剂给稀土开采矿山使用或作为农用肥料使用。
步骤1-5中的沉清池、过滤池、吸附池、检测池以及PH值调节池存在高差，沉清池位于最高处，PH 值调节池位于最底端。沉清池排水口底部和过滤池顶部高差H1大于0.2m，过滤池排水口底部和吸附池顶 部高差H2大于0.2m，吸附池排水口底部和检测池顶部高差H3大于0.2m，检测池排水口底部和PH值调节 池顶部高差H4大于0.2m。
这样根据上述步骤可以把稀土开采排放出来的废水处理成达到《稀土工业污染物排放标准GB26451 -2011》及《污水综合排放标准GB8978-1996》排放标准，PH值也调节达标，这样治理了因矿山开采而导 致的废水，防止了因矿山开采排出来的废水污染环境;还回收了废弃的低浓度稀土，变废为宝。