申請(qǐng)日2014.09.01

　　公開(公告)日2014.12.03

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種含氰廢水綜合處理方法，該方法是由膜處理、酸化吹脫處理、混凝沉淀處理、臭氧氧化處理和生物活性炭處理五個(gè)主要處理步驟組成;含氰廢水在處理時(shí)首先選用膜處理方法將含氰廢水進(jìn)行濃縮，清水返回生產(chǎn)工藝流程中，濃縮液采用酸化吹脫堿液回收方法回收廢水中的氰化物，回收處理后的廢水通過臭氧氧化法、混凝沉淀法和生物活性炭法去除廢水中的殘余的氰化物、COD、氨氮、重金屬離子等污染物。本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將膜處理工藝、酸化吹脫回收工藝、混凝沉淀法、臭氧氧化法和生物活性炭處理技術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對(duì)黃金礦山含氰廢水進(jìn)行深度處理，處理效果好、處理效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工藝流程簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，處理后的廢水可返回生產(chǎn)工藝流程作為再生水使用或達(dá)標(biāo)排放。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含氰廢水綜合處理方法，該方法的步驟如下：

　　(1)含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒 固體污染物;

　　(2)砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn) 出的清液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理;

　　(3)反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2～3之間，在廢液溫度30～40℃ 條件下，通入空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收， 吸收液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中;

　　(4)酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至8～10之間，通入臭氧進(jìn)行氧化 處理;

　　(5)氧化處理后的廢液在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝 沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min～120min;

　　(6)沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌 種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理;

　　(7)處理完成后的廢液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤或錳砂，其粒徑為 0.5mm～5mm。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級(jí)或多級(jí)反滲透處理裝置，反滲透膜采 用耐堿、抗污染的反滲透膜。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(4)中，堿液為氫氧化鈉溶液或石灰乳。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(5)中，凝聚劑為聚合無機(jī)鹽凝聚劑，絮凝劑為聚丙烯酰胺，凝聚劑 和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(6)中，生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底設(shè)有布 水裝置和曝氣裝置，曝氣裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭或煤質(zhì) 炭，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5～4/5。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(6)中，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌，采集于尾礦庫附近表層土 壤中，菌種掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動(dòng)態(tài)培養(yǎng)自然掛膜。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氰廢水綜合處理方法，其特征在于：所 述步驟(6)中，生物活性炭處理系統(tǒng)氣液比設(shè)定為1～15:1。

　　說明書

　　一種含氰廢水綜合處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域污染物處理方法，特別涉及一種黃金礦山含氰廢水 綜合處理方法。

　　背景技術(shù)

　　黃金礦山在生產(chǎn)過程中由于使用氰化提金工藝，會(huì)產(chǎn)生大量的含氰廢水， 這部分含氰廢水不僅含有一定量的劇毒氰化物，而且還含有硫氰酸鹽和銅、 鋅、鉛之類的重金屬離子，如果得不到有效的處理，將會(huì)產(chǎn)生重大的環(huán)保隱 患。目前，國(guó)內(nèi)外常用處理含氰廢水的方法有酸化回收法、堿氯法、因科法、 二氧化硫法等，采用酸化回收法雖然能夠回收一定量的氰化物，但由于回收 氰化物不徹底，廢水中會(huì)殘余一定量的氰化物，同時(shí)硫氰酸根和一些重金屬 離子都沒有得到有效的去除。堿氯法處理后會(huì)殘余大量的余氯，產(chǎn)生ClCN產(chǎn) 物，造成二次污染問題，同時(shí)廢水中的銅、鋅、鉛等重金屬離子未能得到有 效的治理。因科法和二氧化硫法雖然可使氰化物處理達(dá)標(biāo)，但廢水中的硫氰 酸鹽未能得到處理，此外，處理重金屬過程中產(chǎn)生的廢渣也較多，容易造成 二次污染。因此，在對(duì)含氰廢水處理方面還尚缺乏比較理想的方法，如能解 決好這一問題，對(duì)發(fā)展我國(guó)黃金生產(chǎn)和環(huán)保發(fā)展將有重要的意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有處理方法存在的上述問題，而提供一種工藝 流程簡(jiǎn)單、處理效果好、處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定的含氰廢水處理方法。本發(fā) 明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含有氰化物、硫氰酸鹽和重金屬等多種污染物的 特征，首先選用膜處理方法將含氰廢水進(jìn)行濃縮，清水返回工藝流程中，濃 縮液采用酸化吹脫回收方法回收廢水中的氰化物，回收處理后的廢水通過臭 氧氧化法、混凝沉淀法和生物活性炭法去除廢水中的殘余的氰化物、COD、 氨氮、重金屬離子等污染物。具體工藝步驟如下：

　　(1)含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒 固體污染物;

　　(2)砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn) 出的清液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理;

　　(3)反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2～3之間，在廢液溫度30～40℃ 條件下，通入空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收， 吸收液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中;

　　(4)酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至8～10之間，通入臭氧進(jìn)行氧化 處理;

　　(5)氧化處理后的廢液在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝 沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min～120min;

　　(6)沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌 種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理;

　　(7)處理完成后的廢液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。

　　所述步驟(1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤、錳砂等，粒 徑為0.5mm～5mm。

　　所述步驟(2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級(jí)或多級(jí)反滲透處理裝置，反滲 透膜采用耐堿、抗污染的反滲透膜。

　　所述步驟(4)中，堿液為氫氧化鈉溶液或石灰乳，臭氧通入量根據(jù)廢 液中的殘余氰化物和COD含量的多少及處理要求而定，氰化物和COD含量 高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物和COD含量低、 處理指標(biāo)要求松，臭氧的通入量相應(yīng)減少。

　　所述步驟(5)中，凝聚劑為聚合無機(jī)鹽凝聚劑，絮凝劑為聚丙烯酰胺， 凝聚劑和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。

　　所述步驟(6)中，生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底 設(shè)有布水裝置和曝氣裝置，曝氣裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭 或煤質(zhì)炭，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5～4/5，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌， 采集于尾礦庫附近表層土壤中，菌種掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動(dòng)態(tài) 培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1～15:1。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　本發(fā)明根據(jù)黃金礦山含氰廢水中含污染物復(fù)雜、難處理的特征，將膜處 理工藝、酸化吹脫回收工藝、混凝沉淀法、臭氧氧化法和生物活性炭處理技 術(shù)結(jié)合在一起，協(xié)同對(duì)黃金礦山含氰廢水進(jìn)行深度處理，處理效果好、處理 效率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，工藝流程簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，處理后的廢水 可返回生產(chǎn)工藝流程作為再生水使用或達(dá)標(biāo)排放。

　　具體實(shí)施方式

　　本發(fā)明包括以下步驟：

　　(1)含氰廢水經(jīng)格柵過濾后，送至砂濾處理系統(tǒng)，去除廢水中的大顆粒 固體污染物;

　　(2)砂濾處理后廢水進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行反滲透膜處理，處理后產(chǎn) 出的清液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中，產(chǎn)出的濃縮液進(jìn)行下一步處理;

　　(3)反滲透濃縮液加入硫酸調(diào)節(jié)pH至2～3之間，在廢液溫度30～40℃ 條件下，通入空氣進(jìn)行酸化吹脫處理，吹脫的氣體用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收， 吸收液返回黃金礦山生產(chǎn)工藝流程中;

　　(4)酸化吹脫后的廢液用堿液調(diào)節(jié)pH至8～10之間，通入臭氧進(jìn)行氧化 處理;

　　(5)氧化處理后的廢液在攪拌狀態(tài)下依次投加凝聚劑和絮凝劑進(jìn)行混凝 沉淀，混凝后廢水進(jìn)入沉淀池靜置沉淀15min～120min;

　　(6)沉淀后的上清液進(jìn)入生物活性炭處理系統(tǒng)，在活性炭填料、掛膜菌 種和空氣曝氣的條件下，進(jìn)行生物活性炭處理;

　　(7)處理完成后的廢液返回生產(chǎn)工藝流程中或達(dá)標(biāo)排放。

　　所述步驟(1)中，砂濾處理系統(tǒng)的濾料為石英砂、無煙煤、錳砂等，粒 徑為0.5mm～5mm。

　　所述步驟(2)中，反滲透處理系統(tǒng)為一級(jí)或多級(jí)反滲透處理裝置，反滲 透膜采用耐堿、抗污染的反滲透膜。

　　所述步驟(4)中，堿液為氫氧化鈉溶液或石灰乳，臭氧通入量根據(jù)廢 液中的殘余氰化物和COD含量的多少及處理要求而定，氰化物和COD含量 高、處理指標(biāo)要求嚴(yán)，臭氧的通入量相應(yīng)增多，反之，氰化物和COD含量低、 處理指標(biāo)要求松，臭氧的通入量相應(yīng)減少。

　　所述步驟(5)中，凝聚劑為聚合無機(jī)鹽凝聚劑，絮凝劑為聚丙烯酰胺， 凝聚劑和絮凝劑均配制成溶液狀態(tài)進(jìn)行投加。

　　所述步驟(6)中，生物活性炭處理系統(tǒng)為上流式或下流式反應(yīng)池，池底 設(shè)有布水裝置和曝氣裝置，曝氣裝置上方為活性炭填料層，活性炭為椰殼炭 或煤質(zhì)炭，裝炭量占反應(yīng)器體積的1/5～4/5，掛膜菌種為亞硝化菌和硝化細(xì)菌， 采集于尾礦庫附近表層土壤中，菌種掛膜方式采取人工投加菌種掛膜或動(dòng)態(tài) 培養(yǎng)自然掛膜，氣液比設(shè)定為1～15:1。

　　具體實(shí)例1：

　　某黃金礦山含氰廢水，pH為9.8，CNT為627.38mg/L，SCN—為69.36mg/L， Cu2+為136.47mg/L，COD為207.46mg/L，NH3-N為48.95mg/L，此外還含有微量 的其它重金屬離子。取5L廢水用蠕動(dòng)泵泵入到石英砂過濾柱中，石英砂粒徑為 1～2mm，過濾后的廢水通入到平板反滲透膜試驗(yàn)裝置中，經(jīng)反滲透處理后產(chǎn)生 的濃縮液置于吹脫槽中，吹脫槽為一不銹鋼密封裝置，外部設(shè)有進(jìn)液管、出液管、 加藥管、出氣管、pH計(jì)、溫度計(jì)和壓力表，出氣管連接吸收裝置，吸收裝置內(nèi) 盛有30%的氫氧化鈉溶液，吹脫槽內(nèi)部槽底設(shè)有空氣曝氣器，將吹脫槽置于水 浴鍋內(nèi)恒溫加熱至30℃，加入濃硫酸，調(diào)節(jié)廢液pH至2～3之間，開啟曝氣裝置， 吹脫20min，吹脫后的廢液置于臭氧氧化裝置中，臭氧氧化裝置內(nèi)部底部設(shè)有陶 瓷微孔曝氣器，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.5，開啟臭氧曝氣系統(tǒng)，通入臭氧反 應(yīng)20min，臭氧通入量為480mg，反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧，將廢水移入攪拌槽 中，開啟攪拌，在攪拌線速度為0.8m/s條件下投加10g/L的聚合氯化鋁溶液15mL 攪拌5min，然后投加0.5‰陰離子聚丙烯酰胺溶液5mL，繼續(xù)攪拌2min后調(diào)節(jié) 攪拌線速度0.1m/s攪拌5min，停止攪拌，靜置15min，將上清液移入到生物活 性炭反應(yīng)器中進(jìn)行處理，生物活性炭反應(yīng)器為上流式生物反應(yīng)器，活性炭采用柱 狀煤質(zhì)炭，填裝量為2kg，空氣采用鈦合金濾芯微孔曝氣，置于反應(yīng)器底部，氣 液比設(shè)定為5:1，菌種采用人工投加掛膜，反應(yīng)停留時(shí)間為60min。廢水經(jīng)過系 統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗(yàn)分析pH在8～9之間，CNT<0.1mg/L，SCN—<0.5mg/L， Cu2+<0.5mg/L，COD<20mg/L，NH3-N<1.0mg/L，第一類污染物均在最高允許 排放濃度限值之內(nèi)，處理后水質(zhì)可達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　具體實(shí)例2：

　　某黃金礦山含氰廢水，pH為9.2，CNT為445.23mg/L，SCN—為16.69mg/L， Cu2+為48.55mg/L，Pb2+為8.75mg/L，COD為119.65mg/L，NH3-N為23.41mg/L， 此外還含有微量的其它重金屬離子。取5L廢水用蠕動(dòng)泵泵入到石英砂過濾柱中， 石英砂粒徑為1～2mm，過濾后的廢水通入到平板反滲透膜試驗(yàn)裝置中，經(jīng)反滲 透處理后產(chǎn)生的濃縮液置于吹脫槽中，吹脫槽為一不銹鋼密封裝置，外部設(shè)有進(jìn) 液管、出液管、加藥管、出氣管、pH計(jì)、溫度計(jì)和壓力表，出氣管連接吸收裝 置，吸收裝置內(nèi)盛有30%的氫氧化鈉溶液，吹脫槽內(nèi)部槽底設(shè)有空氣曝氣器， 將吹脫槽置于水浴鍋內(nèi)恒溫加熱至30℃，加入濃硫酸，調(diào)節(jié)廢液pH至2～3之間， 開啟曝氣裝置，吹脫20min，吹脫后的廢液置于臭氧氧化裝置中，臭氧氧化裝置 內(nèi)部底部設(shè)有陶瓷微孔曝氣器，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至9.5，開啟臭氧曝氣系 統(tǒng)，通入臭氧反應(yīng)20min，臭氧通入量為320mg，反應(yīng)結(jié)束后停止通入臭氧，將 廢水移入攪拌槽中，開啟攪拌，在攪拌線速度為0.8m/s條件下投加10g/L的聚合 氯化鋁溶液10mL攪拌5min，然后投加0.5‰陰離子聚丙烯酰胺溶液4mL，繼續(xù) 攪拌2min后調(diào)節(jié)攪拌線速度0.1m/s攪拌5min，停止攪拌，靜置15min，將上清 液移入到生物活性炭反應(yīng)器中進(jìn)行處理，生物活性炭反應(yīng)器為上流式生物反應(yīng) 器，活性炭采用柱狀煤質(zhì)炭，填裝量為2kg，空氣采用鈦合金濾芯微孔曝氣，置 于反應(yīng)器底部，氣液比設(shè)定為5:1，菌種采用人工投加掛膜，反應(yīng)停留時(shí)間為 60min。廢水經(jīng)過系統(tǒng)處理后的出水經(jīng)化驗(yàn)分析pH在8～9之間，CNT<0.1mg/L， SCN—<0.5mg/L，Cu2+<0.5mg/L，COD<20mg/L，NH3-N<1.0mg/L，第一類污 染物均在最高允許排放濃度限值之內(nèi)，處理后水質(zhì)可達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。