申请日2019.11.01
公开(公告)日2020.01.10
IPC分类号C02F9/06; C02F103/10; C02F101/30; C02F101/22; C02F101/20; C02F101/16
摘要
本发明公开一种铅锌工业选矿废水处理装置及处理方法，选矿废水经预处理池处理后，排入沉淀池沉降大粒径固体，沉淀池上清液流经催化氧化脱氮装置去除绝大部分有机物，处理后废水水排入电化学装置，去除水中绝大多数重金属污染物及剩余微量有机物;电化学装置产水上浮污泥由除渣装置刮除，再排入砂滤装置进行深层过滤，滤液即可排放或回用选矿工艺。通过采用催化氧化脱氮装置+电化学装置+砂滤装置的多级深度处理，可将废水中有机物、重金属完全去除，出水水质稳定并达到《地表水环境质量标准》中III类排放标准，预处理池只需调节pH即可，无需添加额外药剂，降低了运行成本，实用性强，对现有选矿行业的提标改造具有重要的意义。
权利要求书
1.一种铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：包括顺次连接的预处理池、沉淀池、催化氧化脱氮装置、电化学装置以及砂滤装置;所述催化氧化脱氮装置的进气口连接有臭氧发生装置，所述催化氧化脱氮装置的出气口连接有臭氧破坏装置，所述催化氧化脱氮装置的顶端设置有与催化剂投加装置连接的投药口;所述砂滤装置的出水口连接有出水排放口;所述电化学装置上连接有与所述电化学装置内水平液面连通的除渣装置，所述除渣装置通过污泥回流管与所述沉淀池连接。
2.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述沉淀池的底部排泥口连接有污泥脱水机，所述污泥脱水机的出泥口连接有污泥斗，所述污泥脱水机通过滤液回管与所述预处理池连接。
3.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述催化剂投加装置所投加的药剂为次氯酸钠或二氧化氯。
4.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述预处理池的上方连接有加药装置，所投加的药剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙或氢氧化钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述催化氧化脱氮装置的臭氧投加量为20～80g/h;尾气通过所述臭氧破坏装置净化。
6.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述电化学装置中设置有纯铝电极组和与所述纯铝电极组连接的电源;所述纯铝电极组中阴阳两极的极间距为10～30mm，电流密度为20～50A/m2，电化学水力停留时间为5～20min，所述电源可固定时间自动换相，换相时间为30～120min。
7.根据权利要求1所述的铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：所述砂滤装置中的填料可为石英砂、焦炭或无烟煤。
8.一种基于权利要求1～7任意一项所述铅锌工业选矿废水处理装置的铅锌工业选矿废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将废水通入所述预处理池并调节原水pH为6.5～9;
步骤二：将步骤一所得到产水排入所述沉淀池进行初步沉淀;
步骤三：将步骤二所得到的上清液通入所述催化氧化脱氮装置，首先通过所述催化剂投加装置向所述催化氧化脱氮装置中加入相应的量的催化剂，再开启所述臭氧发生器向水中通入臭氧，催化剂与臭氧协同去除废水中绝大部分有机物;臭氧尾气通入所述臭氧破坏器净化后排出;
步骤四：将步骤三得到的废水排入所述电化学装置，通过电化学反应将废水中少量有机物、砷、镉及其他少量重金属去除，上浮絮凝污泥通过所述除渣装置刮除后回流至所述沉淀池内与原水共沉淀，同时可实现对原水进行混凝预处理。
9.根据权利要求8所述的铅锌工业选矿废水处理方法，其特征在于：步骤一中，在所述预处理池的上方连接有加药装置，所投加的药剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙或氢氧化钠中的一种，以调节原水的pH为6.5～9，同时可沉淀去除废水中部分的重金属。
10.根据权利要求8所述的铅锌工业选矿废水处理方法，其特征在于：所述沉淀池的底部排泥口连接有污泥脱水机，所述污泥脱水机的出泥口连接有污泥斗，所述污泥脱水机通过滤液回管与所述预处理池连接;底泥通过所述污泥脱水机脱水后排入所述污泥斗并定期外运填埋，所述污泥脱水机产生的滤液回流至所述预处理池内。
说明书
一种铅锌工业选矿废水处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种铅锌工业选矿废水处理装置及处理方法。
背景技术
铅锌工业选矿废水主要污染物包括：铜、锌、镉、砷、铅等重金属及黄药、黑药、二号油等选矿药剂，其同时具有成分复杂、毒性大、不易降解、水体发臭、不易生化处理等特性。近几年，由于人们的环保意识逐渐增强以及国家对环保的重视，部分地区已将选矿废水排放标准从《铅锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)提高到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中III类出水标准，从而使得各环保人士针对选矿废水有机物的处理进行了大量研究，而此类研究中，鲜有提到对废水中(氨)氮化物的处理。同时，经市场调研发现近年部分选矿厂常发生出水氨氮、总氮超标，原工艺及部分提标改造工艺已无法满足排放要求。
目前，各铅锌工业选矿厂废水处理的主流方法如，以NaOH、Na2S等为沉淀剂的化学沉淀处理工艺对重金属元素具有较好的去除效果，但是对废水中有机物无明显去除效果;臭氧+电化学组合工艺对水中COD、重金属均有良好的去除效果，但是对氨氮、硝氮等去除效果不明显;NF/RO工艺产水稳定达标，但膜芯成本高、寿命短、易堵塞，且膜法浓缩液(占废水量30%以上)需要另外的处理工序，进而增加了运行成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种铅锌工业选矿废水处理装置及处理方法，能够确保处理后出水中重金属、COD、氨氮以及总氮全部达标的前提下，降低运行成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种铅锌工业选矿废水处理装置，其特征在于：包括顺次连接的预处理池、沉淀池、催化氧化脱氮装置、电化学装置以及砂滤装置;所述催化氧化脱氮装置的进气口连接有臭氧发生装置，所述催化氧化脱氮装置的出气口连接有臭氧破坏装置，所述催化氧化脱氮装置的顶端设置有与催化剂投加装置连接的投药口;所述砂滤装置的出水口连接有出水排放口;所述电化学装置上连接有与所述电化学装置内水平液面连通的除渣装置，所述除渣装置通过污泥回流管与所述沉淀池连接。
可选的，所述沉淀池的底部排泥口连接有污泥脱水机，所述污泥脱水机的出泥口连接有污泥斗，所述污泥脱水机通过滤液回管与所述预处理池连接。
可选的，所述催化剂投加装置所投加的药剂为次氯酸钠或二氧化氯。
可选的，所述预处理池的上方连接有加药装置，所投加的药剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙或氢氧化钠中的一种。
可选的，所述催化氧化脱氮装置的臭氧投加量为20～80g/h;尾气通过所述臭氧破坏装置净化。
可选的，所述电化学装置中设置有纯铝电极组和与所述纯铝电极组连接的电源;所述纯铝电极组中阴阳两极的极间距为10～30mm，电流密度为20～50A/m2，电化学水力停留时间为5～20min，所述电源可固定时间自动换相，换相时间为30～120min。
可选的，所述砂滤装置中的填料可为石英砂、焦炭或无烟煤。
同时，本发明提供一种基于上述铅锌工业选矿废水处理装置的铅锌工业选矿废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将废水通入所述预处理池并调节原水pH为6.5～9;
步骤二：将步骤一所得到产水排入所述沉淀池进行初步沉淀;
步骤三：将步骤二所得到的上清液通入所述催化氧化脱氮装置，首先通过所述催化剂投加装置向所述催化氧化脱氮装置中加入相应的量的催化剂，再开启所述臭氧发生器向水中通入臭氧，催化剂与臭氧协同去除废水中绝大部分有机物;臭氧尾气通入所述臭氧破坏器净化后排出;
步骤四：将步骤三得到的废水排入所述电化学装置，通过电化学反应将废水中少量有机物、砷、镉及其他少量重金属去除，上浮絮凝污泥通过所述除渣装置刮除后回流至所述沉淀池内与原水共沉淀，同时可实现对原水进行混凝预处理。
可选的，步骤一中，在所述预处理池的上方连接有加药装置，所投加的药剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钙或氢氧化钠中的一种，以调节原水的pH为6.5～9，同时可沉淀去除废水中部分的重金属。
可选的，所述沉淀池的底部排泥口连接有污泥脱水机，所述污泥脱水机的出泥口连接有污泥斗，所述污泥脱水机通过滤液回管与所述预处理池连接;底泥通过所述污泥脱水机脱水后排入所述污泥斗并定期外运填埋，所述污泥脱水机产生的滤液回流至所述预处理池内。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的铅锌工业选矿废水处理装置及处理方法中，选矿废水经由预处理池处理后，排入沉淀池沉降大粒径固体，沉淀池上清液流经催化氧化脱氮装置去除绝大部分有机物，处理后废水水排入电化学装置，去除水中绝大多数重金属污染物及剩余微量有机物;电化学装置产水上浮污泥由除渣装置刮除，再排入砂滤装置进行深层过滤，滤液即可排放或回用选矿工艺。本发明通过采用催化氧化脱氮装置+电化学装置+砂滤装置的多级深度处理，可将废水中有机物、重金属完全去除，出水水质稳定并达到《地表水环境质量标准》中III类排放标准，解决了常规选矿废水处理工艺对废水中(氨)氮化物去除率低、药剂投加种类复杂、投加量多的问题，预处理池只需调节pH即可，无需添加额外药剂，降低了运行成本，实用性强，对现有选矿行业的提标改造具有重要的意义。（发明人张小平;李俊寰;于春梅;王维丰;杨芳显;余意;杨兴;李航;黄春湘;梁翔元;欧奕霏）