在铀矿山或有色金属矿山矿坑水或选冶厂的外排废水中含有的有害元素有三类:一类有害元素镉，砷，铬(六价)；二类有害元素铜，锌等；三类为放射性元素铀，镭等物质。而含有这些有害元素的废水需经处理后才能外排，否则将严重污染环境，给人民健康带来危害。含镭及重金属离子酸性废水的常规处理方法是采用一次石灰中和法；此法所得的沉淀物(污渣)主要为凝胶状的氢氧化物沉淀物，颗粒很细，粘度大，沉降过滤性能很差；同时污渣体积大，压缩性能差，给污渣的处置带来很大麻烦。镭在中和过程中也只能除去一部分，需另外采取附加措施如二氧化锰吸附法，高锰酸钾活化木屑吸附法，重金石吸附法，硫酸钡共沉淀法等；此外污渣易返溶造成二次污染。因此近些年来国内外多采用污渣循环法处理含镭及重金属离子酸性废水，如美国的贝斯利赫姆钢铁公司用它处理矿山和炼铁过程中的酸性废水[1~3]。
污渣循环法由搅拌除镭，污渣碱化，搅拌中和，沉降浓缩，压滤等环节组成；此法的关键是循环污渣与酸性废水反映之前使循环污渣先与石灰混合，这样使污渣压缩，浓度增大，体积减小，因此成为高浓度污渣法(HDS)。但是由于该法在搅拌除镭，污渣碱化和中和工序中需串联三个搅拌槽和配套的反应槽，使得设备在配置上需要一定高差，因此增加了设备和厂房方面的投资。针对存在的问题我们主要对搅拌除镭，污渣碱化和搅拌中和流程进行了改进。
1工艺流程
含镭及重金属离子酸性废水处理工艺流程如图1。酸性废水用氯化钡沉淀镭后用石灰乳中和，循环污渣用石灰乳碱化，除镭后的废水与碱化的循环污渣一起加石灰乳中和至pH7~8，经沉降浓缩后大部分污渣循环碱化，少部分污渣经压滤后送至废矿井或尾矿池中堆存处置。
在该工艺流程中我们主要在以下几个方面进行了改进：
1)氯化钡除镭工序未设置搅拌槽，而是将氯化钡溶液加入泵池中，利用离心泵自身运转来实现其与废水的混合。
2)在污渣碱化和搅拌中和工序中用结构简单但效果上又能达到工艺要求的混凝土曲径中和槽取代原有的两个搅拌槽和与其配套的两个反应槽。
3)采用竖流式沉降机。它很适用于粒度极细，粘度比较大物质的固液分离；它与浓密机相比澄清和压缩的效果都比较好，而且没有机械传动部分，不耗动力，无论从制造投资到运行费用上都比较省。
2 运行参数及应用
采用本工艺设备流程在某矿山处理回收铀后的含镭及重金属离子的酸性矿坑水，运行以来情况良好，各设备运转正常.现将其主要运行参数及废水处理结果列举如下:
2.1 主要设备型号及规格
1)污渣碱化及搅拌中和:4500*7000*500mm混凝土曲径中和槽，分成7格，其中污渣碱化为1格，中和反应为6格。
2)沉降浓密:Ø5000mm采用竖流式沉降机。
3)压滤:30m2自动板框压滤机。
2.2 主要参数
1)污渣回流比(循环污渣量/处理废水量):1/4~1/6；
2)循环污渣碱化时间1.5min；
3)搅拌中和反应时间:10min；
4)压滤机进料压力:0.4MPa；
5)滤饼压干压力:0.5~0.6MPa。
2.3 含镭及重金属离子酸性废水处理结果
废水处理前后主要有害物的浓度列表1。处理后的废水中各有害元素及浊度、色度等指标均达到国家规定的排放标准。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3 结束语
1)用污渣循环法处理含镭及重金属离子的酸性废水较常规的一次中和效果好的多，产生的污渣沉降过滤性能好，过滤强度提高15倍，污渣体积减少了90%，中和剂耗量节省60%~80%。
2)从某铀矿山的镭及镉，砷，铬(六价)等酸性废水的处理证明，采用混凝土曲径中和槽---竖流式沉降分离机---自动板框压滤机的设备流程是适合于污渣循环法的，所用设备该简则简，即节省了设备投资，又节约了运行费用，相应降低了废水处理成本，从而使技术经济效益都比较好。