专利名称：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-lOcm，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: I。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Hl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。
图1为沉清池、过滤池、吸附池、检测池及PH值调节池位置说明。1-沉清池；2_过滤池；3_吸附池；4_废水检测池；5-PH值调节池；6_沉清池排水口 ；7_过滤池排水口 ；8_吸附池排水口 ；9_废水检测池排水口 ；10-PH值调节池排水口 ；H1-沉清池排水口底部和过滤池顶部高差；H2-过滤池排水口底部和吸附池顶部高差；H3-吸附池排水口底部和检测池顶部高差；H4-检测池排水口底部和PH值调节池顶部高差。
具体实施例方式工艺流程池:1、容量为500m3的沉清池；2、直径为10m、池深为6m的过滤池；3、池深为5m、直径为5m吸附池；4、废水检测池；5、PH值调节池。流程池参见图1，沉清池排水口底部和过滤池顶部高差Hl为0.5m，过滤池排水口底部和吸附池顶部高差H2为0.5m，吸附池排水口底部和检测池顶部高差H3为0.5m，检测池排水口底部和PH值调节池顶部高差H4为 0.5mο1、把稀土开采 排放出来的废水收集到沉清池，满池后开始沉清，等沉清以后，朝过滤池排放，沉清池的排水口底部高于池底20cm。
2、过滤池在池底每隔50cm铺一根10X5cm(宽X高)的木条,再在木条上面每隔3cm铺一片竹片，然后在竹片上面铺一层过滤布，最后在过滤布上面铺一层厚度为4m的石英石，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。过滤池进水、过滤及排水可以同时进行。3、吸附池在池底每隔50cm铺一根10X 5cm(宽X高)的木条,再在木条上面每隔3cm铺一片竹片，然后在竹片上面铺一层过滤布，再在过滤布上铺一层50cm厚的阳离子树月旨，接着在阳离子树脂上面铺一层过滤布，然后再铺一层30cm厚的阴离子树脂，接着铺一层过滤布，最后铺一层50cm厚阳离子树脂，重复铺阳离子树脂、过滤布、阴离子树脂、过滤布，当阳离子树脂厚度达到2m，阴离子树脂厚度为0.9m时，停止铺树脂。这些前期工作准备完之后，用过滤池排出来的废水淋洗树脂，淋洗的速度以树脂顶部不溢出废水为准，吸附池中淋洗与排放同时进行。4、把吸附池中的水先收集到检测池，检测样品。当样品检测出来达到以下标准:总铵含量低于30mg/L、氨氮含量低于15mg/L、总锌1.0mg/L、总铅含量低于0.5mg/L、铜含量低于0.5mg/L、锰含量低于2mg/L、硫化物含量低于lmg/L，就把检测池的水排放到PH值调节池；如没有达到上述标准，就把废水抽回到吸附池。5、PH值调节池收集满一池水之后，用氢氧化钙把废水的PH调节到7，然后把废水排放出矿区。6、当在检测池的废水中发现有稀土时，过滤池的水停止向吸附池排放，再把吸附池中的水排净，然后用质量浓度为20 %的氯化铵溶液淋洗树脂解吸附，直至吸附池中解吸附出来的液体含稀土的浓度低于0.01g/L,结束淋洗，然后把解吸附出来的液体抽到矿区的除杂池，用质量浓度为0.01%的碳酸氢铵和0.0005%的硫化钠沉淀铜、锌、铁、锰、铅、铝等离子，然后把液体排放到沉淀池，用碳酸氢铵沉淀稀土之后的水中含有铵根，可以再把这个水抽到矿山，作为浸取剂用。这样根据上述步骤 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，具有很好的社会效益和经济效益。
权利要求
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月旨，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: I。
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Hl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0.2mο
全文摘要
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。
文档编号C02F9/04GK103232124SQ201310167749
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者林江颖 申请人:林江颖