氰化废渣淋溶液处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种氰化废渣淋溶液处理方法，该方法是由因科法处理、臭氧氧化处理、混凝沉淀处理、紫外/臭氧氧化处理和生物滤池处理五个步骤组成，氰化废渣淋溶液在处理时，首先选用因科法和臭氧氧化法将易处理的污染物去除，处理后的废水通过投加混凝剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属污染物，然后在紫外和臭氧的协同作用下，将废水残余的难处理污染物去除，最后通过生物滤池将废水中的氨氮和其他一些残留污染物去除。本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含污染物复杂、难处理的特征，将五个步骤结合在一起，协同对氰化废渣淋溶液进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用的优点，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。
【专利说明】氰化废渣淋溶液处理方法
【技术领域】
[0001]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氰化废渣淋溶液的处理方法。
【背景技术】
[0002]黄金矿山在开采过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量的氰化废渣，这些氰化废渣在雨淋过程中会产生大量的淋溶液，这些淋溶液中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有效处理，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，在对含氰废水处理方面还尚缺乏比较理想的方法，如能解决好这一问题，将对我国黄金工业的可持续发展和黄金矿山的环境保护有重要的意义。
【发明内容】
[0003]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、运行稳定的氰化废渣淋溶液处理方法。本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征，首先选用因科法和臭氧氧化法将易处理的污染物去除，处理后的废水通过投加混凝剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属污染物，然后在紫外和臭氧的协同作用下，将废水残余的难处理污染物去除，最后通过生物滤池将废水中的氨氮和其他一些残留污染物去除。具体工艺步骤如下:
[0004](I)在搅拌和曝气状态下，向废水中投加酸碱试剂、焦亚硫酸钠试剂和催化剂，保证反应过程的pH值控制在8?10之间，反应时间为30min?120min ；
[0005](2)反应后的废水进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为15min ?120min ；
[0006](3)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 ；
[0007](4)沉淀后的废水上清液进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min?120min ；
[0008](5)反应后废水进入生物滤池处理系统，在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物处理；
[0009](6)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0010]所述步骤(I)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s ;曝气时空气通入的气液比为3?50:1 ;酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石灰乳；焦亚硫酸钠试剂为质量分数5 %?30 %的焦亚硫酸钠溶液，催化剂为质量分数5 %?30 %的硫酸铜溶液，焦亚硫酸钠试剂的投加量根据废水水质中的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，焦亚硫酸钠试剂的投加量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，焦亚硫酸钠试剂的投加量相应减少；催化剂的投加量根据焦亚硫酸钠试剂的投加量和含氰废水中二价铜离子的含量而定，催化剂的投加量与焦亚硫酸钠试剂的投加量成正向线性关系，含氰废水中的二价铜离子含量可部分或全部代替催化剂的投加量。
[0011]所述步骤(2)中，臭氧通入量根据废液中的氰化物和COD含量的多少及处理要求而定，氰化物和COD含量高、处理指标要求严，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物和COD含量低、处理指标要求松，臭氧的通入量相应减少。
[0012]所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s,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。
[0013]所述步骤(4)中，紫外灯波长为200nm?400nm，紫外灯的功率和臭氧的通入量根据废水中残余的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，紫外灯的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，紫外灯的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
[0014]所述步骤(5)中，生物滤池为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭、沸石或生物陶粒填料层，装填量占反应器体积的1/5?4/5，挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，菌种挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
[0015]本发明的有益效果:
[0016]本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含污染物复杂、难处理的特征，将因科法、臭氧氧化法、混凝沉淀法、紫外/臭氧高级氧化技术和生物滤池处理技术结合在一起，协同对氰化废渣淋溶液进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用的优点，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。
【具体实施方式】
[0017]本发明包括以下步骤:
[0018](I)在搅拌和曝气状态下，向废水中投加酸碱试剂、焦亚硫酸钠试剂和催化剂，保证反应过程的pH值控制在8?10之间，反应时间为30min?120min ；
[0019](2)反应后的废水进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为15min ?120min ；
[0020](3)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 ；
[0021](4)沉淀后的废水上清液进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min?120min ；
[0022](5)反应后废水进入生物滤池处理系统，在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物处理；
[0023](6)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0024]所述步骤(I)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s ;曝气时空气通入的气液比为3?50:1 ;酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石灰乳；焦亚硫酸钠试剂为质量分数5 %?30 %的焦亚硫酸钠溶液，催化剂为质量分数5 %?30 %的硫酸铜溶液，焦亚硫酸钠试剂的投加量根据废水水质中的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，焦亚硫酸钠试剂的投加量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，焦亚硫酸钠试剂的投加量相应减少；催化剂的投加量根据焦亚硫酸钠试剂的投加量和含氰废水中二价铜离子的含量而定，催化剂的投加量与焦亚硫酸钠试剂的投加量成正向线性关系，含氰废水中的二价铜离子含量可部分或全部代替催化剂的投加量。
[0025]所述步骤(2)中，臭氧通入量根据废液中的氰化物和COD含量的多少及处理要求而定，氰化物和COD含量高、处理指标要求严，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物和COD含量低、处理指标要求松，臭氧的通入量相应减少。
[0026]所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s,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。
[0027]所述步骤(4)中，紫外灯波长为200nm?400nm，紫外灯的功率和臭氧的通入量根据废水中残余的氰化物含量多少和处理指标要求而定，氰化物含量高、处理指标要求严，紫外灯的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物含量低、处理指标要求松，紫外灯的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
[0028]所述步骤(5)中，生物滤池为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭、沸石或生物陶粒填料层，装填量占反应器体积的1/5?4/5，挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，菌种挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
[0029]具体实例1:
[0030]某黄金矿山氰化废洛淋溶液，pH为9.6, CNt为236.65mg/L, SCN^为78.48mg/L,Cu2+为82.56mg/L，C0D为217.45mg/L，NH3_N为34.26mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取3L废水置于装有搅拌系统和曝气系统的氧化反应槽内，开启搅拌系统，调节搅拌线速度为0.8m/s,开启曝气系统,曝气量调整为lL/min,缓慢投加质量分数10%的焦亚硫酸钠溶液15mL，反应30min，停止曝气，将反应后的废液置于臭氧氧化装置中，臭氧氧化装置内部底部设有陶瓷微孔曝气器，反应开始后开启臭氧曝气系统，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为320mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加10g/L的聚合氯化招溶液15mL搅拌5min,然后投加质量分数0.5%0阴离子聚丙烯酰胺溶液4mL,继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.lm/s搅拌5min,停止搅拌，静置30min，用蠕动泵将上清液泵入到装有紫外灯装置和臭氧曝气装置的反应器中，紫外灯功率为4W、波长为254nm，竖立放置在反应器内部的中心位置，臭氧曝气装置采用陶瓷微孔曝气器，置于反应器内的底部，反应开始后开启紫外灯，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为210mg,反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到生物滤池中进行处理，生物滤池为上流式生物反应器，生物滤池装填填料为颗粒煤质活性炭，填装量为5kg，空气曝气器采用钛合金滤芯，置于反应器底部，气液比设定为3:1，反应器通过人工投加菌种进行挂膜，废水反应停留时间为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/L7SCN-< 0.5mg/L，Cu2+ < 0.5mg/L，COD < 20mg/L, NH3-N < 1.0mg/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。
[0031]具体实例2:
[0032]某黄金矿山氰化废渣淋溶液，pH为 8.5，CNtS 123.26mg/L，SCF为 45.62mg/L，Cu2+为 7.83mg/L, Fe3+ 为 24.69mg/L, Pb2+ 为 5.42mg/L, COD 为 142.55mg/L, NH3-N 为 22.73mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取3L废水置于装有搅拌系统和曝气系统的氧化反应槽内，开启搅拌系统，调节搅拌线速度为0.8m/s,开启曝气系统，曝气量调整为lL/min，缓慢投加质量分数10%的焦亚硫酸钠溶液1mL和质量分数5%的硫酸铜溶液ImL,反应30min，停止曝气，将反应后的废液置于臭氧氧化装置中，臭氧氧化装置内部底部设有陶瓷微孔曝气器，反应开始后开启臭氧曝气系统，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为180mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加10g/L的聚合氯化铝溶液1mL搅拌5min，然后投加质量分数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.lm/s搅拌5min，停止搅拌，静置30min，用蠕动泵将上清液泵入到装有紫外灯装置和臭氧曝气装置的反应器中，紫外灯功率为4W、波长为254nm，竖立放置在反应器内部的中心位置，臭氧曝气装置采用陶瓷微孔曝气器，置于反应器内的底部，反应开始后开启紫外灯，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为150mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到生物滤池中进行处理，生物滤池为上流式生物反应器，生物滤池装填填料为颗粒煤质活性炭，填装量为5kg，空气曝气器采用钛合金滤芯，置于反应器底部，气液比设定为3:1，反应器通过人工投加菌种进行挂膜，废水反应停留时间为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.lmg/L, SCN^< 0.5mg/L, Cu2+ < 0.5mg/L, COD < 20mg/L, NH3-N < 1.0mg/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。
【权利要求】
1.一种氰化废渣淋溶液处理方法，该方法的步骤如下: (1)在搅拌和曝气状态下，向废水中投加酸碱试剂、焦亚硫酸钠试剂和催化剂，保证反应过程的pH值控制在8?10之间，反应时间为30min?120min ； (2)反应后的废水进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为15min?120min ； (3)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 ； (4)沉淀后的废水上清液进入到紫外/臭氧处理系统，废水在紫外灯照射条件下，通入臭氧进行紫外和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为15min?120min ； (5)反应后废水进入生物滤池处理系统，在生物填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物处理； (6)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所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(I)中，搅拌线速度为0.0lm/s?10m/s。
3.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(I)中，曝气时空气通入的气液比为3?50:1。
4.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(I)中，酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石灰乳。
5.根据权利要求1所述的氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(I)中，焦亚硫酸钠试剂为质量分数5%?30%的焦亚硫酸钠溶液；所述的催化剂为质量分数5%?30%的硫酸铜溶液。
6.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.0lm/s?10m/s。
7.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(3)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。
8.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(4)中，紫外灯波长为200nm?400nm。
9.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(5)中，生物滤池为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭、沸石或生物陶粒填料层，装填量占反应器体积的1/5?4/5。
10.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(5)中，生物滤池挂膜菌种为亚硝化细菌和硝化细菌，菌种挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
【文档编号】C02F9/14GK104261625SQ201410514669
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】刘强, 李哲浩 申请人:长春黄金研究院