目前，黃金生產企業(yè)大多采用氰化法提金工藝，氰化法提金工藝在氰化貧液、洗礦和尾礦漿會產生大量 的 含 氰 廢 水，其 主 要 成 分 為 ＣＮ－ 、ＳＣＮ－ 、
Ｃｕ（ＣＮ）２－ 、Ｆｅ（ＣＮ）２－ 、Ｎｉ（ＣＮ）２－ 、Ｚｎ（ＣＮ）２等．同時由于提取過程中加入了大量的酸，中和后廢水中的含鹽量也很高．
針對冶金廢水高含鹽、高 ＣＯＤ 和含氰的特點，處理工藝采用多種技術有機耦合，分步去除水中的膠體有機物、氰化物、金屬離子、硬度和鹽，最終達到固液分離，處理后的水返回生產工藝中回用，分離出來的鹽進行固廢處理．
１ 工藝和設備
１．１ 工藝優(yōu)化
冶金廢水由于成分復雜，沒有哪一種工藝能夠低耗高效地直接解決高鹽、ＣＯＤ、氰化物等問題，因此將各個分步處理工藝有機耦合來處理冶金廢水是必由之路．通過對各個處理工藝進行優(yōu)化，綜合考慮處理效率和處理費用后，優(yōu)選冶金廢水處理工藝見圖１．
冶金廢水在調節(jié)池充分混勻后，進入臭氧發(fā)生裝置，去除水中的氰化物和部分 ＣＯＤ，除氰后的水一部分返回浮選工藝回用，另一部分深度處理．深度處理的廢水先加堿去除水中的重金屬離子，再進一 步用純堿來降低廢水中的鈣鎂硬度，經絮凝沉淀后加酸調節(jié)ｐＨ 至中性，再用蝶管式反滲透（ＤＴＲＯ）進行減量濃縮，ＤＴＲＯ 的濃縮液再經臭氧處理除氰后采用蒸汽機械再壓縮枝術（ＭＶＲ）進行蒸發(fā)結晶，
ＤＴＲＯ 的淡液和 ＭＶＲ 的冷凝水進反滲透裝置進一步脫鹽處理，反滲透的淡水返回工藝回用，濃水回原液調節(jié)池．
１．２ 設備
在上述工藝基礎上，研制出一套冶金廢水處理系統(tǒng)裝置，該裝置由各個分裝置有機組合．
１．２．１ 調節(jié)池
調節(jié)池池容１０００ ｍ３，來水４００ ｍ３／ｄ，停留時間５０ｈ，調節(jié)池為鋼砼結構，內部防腐．用于調節(jié)來水水量和水質．
１．２．２ 臭氧發(fā)生裝置
氰化物處理的方法很多［１－２］，有堿氯法［３］、酸氯法［４］、因科法［５］、中和法［６］、臭氧法、電解法、離子交法［４］、因科法［５］、中和法［６］、臭氧法、電解法、離子交換法、活性炭催化氧化法［７］、生物法、加壓水解法等．多種方法綜合比較，優(yōu)選臭氧作為除氰的主要方法．臭氧作為一種強氧化劑，用于含氰廢水處理，不存在余氯問題，不引入其他化學藥劑，所以處理后水質好、污泥量少、操作簡單．以空氣為原料，沒有原料供應和運輸問題．氰的臭氧氧化包括兩個步驟：先迅速被氧化生成 ＣＮＯ－ ；然后被水解產生 Ｎ２ 和 ＣＯ ２－ ．臭氧的氧化能力極強，電極電位為２．０７ ｍＶ，僅次于氟，可分解其他氧化劑不能分解的成分．臭氧氧化處理氰化物的化學反應機理如下：
２ＣＮ－ ＋Ｏ →ＣＮＯ－ ＋Ｏ
在堿性條件下：２ＣＮＯ－ ＋·ＯＨ→ＣＯ ２－ ＋Ｎ
臭氧處理法消耗電能較大［８］，因此為節(jié)約能源，除臭氧發(fā)生設備外，主要應考慮臭氧在廢水中的分散度，延長氣、液相的接觸時間，即高效的氣 －液反應器．
１．２．３ 加藥裝置
廢水中含鹽量很高，不僅有重金屬離子，而且硬度高，為使后續(xù)反滲透設備能夠正常穩(wěn)定地運行而不結垢，需先將廢水中的重金屬和硬度降低到一定濃度．投加的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、聚合氯化鋁
（ＰＡＣ）、聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）、鹽酸等．
金屬離子在堿性條件下反應生成沉淀物析出：
Ｃｕ２＋ ＋ＯＨ－ →Ｃｕ（ＯＨ）２↓ Ｆｅ３＋ ＋ＯＨ－ →Ｆｅ（ＯＨ）３↓ Ｍｇ２＋ ＋ＯＨ－ →Ｍｇ（ＯＨ）２↓ Ｍｎ２＋ ＋ＯＨ－ →Ｍｎ（ＯＨ）２↓
純堿法降低鈣硬度：
Ｃａ２＋ ＋ＣＯ ２－ →ＣａＣＯ3 ↓
投加ＰＡＣ 和 ＰＡＭ 使水中的微小顆粒雜質形成大顆粒，加速沉降．加鹽酸回調ｐＨ 至６～７． １．２．４ ＤＴＲＯ 裝置
ＤＴＲＯ 與普通反滲透相比具有以下特點：（１）通道寬，膜片間通道（導流盤）為６ ｍｍ，而普通卷式反滲透膜流道僅為０．２ ｍｍ；（２）流程短，液體在膜表面的流程僅為７ｃｍ，而普通卷式反滲透膜液體表面流程為１００ｃｍ；（３）湍流運行，在高壓作用下，進料液經過導流盤上的凸點后形成高速湍流，在湍流沖刷作用下，膜表面不易沉降污染物，而普通卷式反滲透膜容易在網(wǎng)狀通道處形成靜水區(qū)，污染物容易沉降，導致膜污染．
基于以上結構特點，ＤＴＲＯ 對預處理要求較低，出水受預處理影響�。郏梗荩模裕遥� 通過對廢水濃縮減量，可降低 ＭＶＲ 裝置的運行負荷．
１．２．４ ＭＶＲ 裝置
ＭＶＲ 又稱熱泵技術，是重新利用蒸發(fā)濃縮過程中產生的二次蒸汽的冷凝潛熱，從而減少濃縮過程中對外界能源需求的一項先進的節(jié)能技術．ＭＶＲ相比于多效蒸發(fā)，具有以下無可比擬的優(yōu)點［１０］，因此得到了廣泛的應用：（１）啟動時無需消耗生蒸汽，或僅需少量生蒸汽以維持蒸汽溫度，運行成本主要為壓縮機的電耗，運行費用比其他蒸發(fā)器大幅下降；
（２）結構簡單，現(xiàn)多為單效蒸發(fā)，簡化蒸汽管道系統(tǒng)；（３）公用工程配套少，二次蒸汽在蒸發(fā)器中冷凝成水，無需另設冷凝器，無需使用冷卻循環(huán)水．
２ 應用效果
整套裝置在山東招金金合科技有限公司進行了
現(xiàn)場應用，來水為濕法氰化提金廢水，水量４００ ｍ３／
ｈ，其中３００ ｍ３／ｈ 除氰后返回浮選車間回用，剩余
１００ ｍ３／ｈ 進一步深度處理，達到零排放．原水水質見表１．
２．１ 臭氧除氰裝置
含氰廢水氰化物質量濃度在６０～２５０ｍｇ／Ｌ，加堿調節(jié)ｐＨ 到１０ 以上，經臭氧氧化后，氰化物質量濃度低于２０ ｍｇ／Ｌ．臭氧裝置處理后的水質見表２．
２．２ 加藥沉降裝置
為防止 ＤＴＲＯ 膜結垢污堵，廢水進入 ＤＴＲＯ前需預先去除水中的重金屬和降低硬度．經過實驗，用氫氧化鈉調節(jié)最佳ｐＨ 在１１時，對重金屬離子有很好的去除率，當碳酸鈉的投 加量為質量分數(shù)
０．０５％～０．１％時，鈣硬度有較好的去除效果，ＰＡＣ的最佳投加量為１０～２０ｍｇ／Ｌ，ＰＡＭ 最佳投加量為３～
５ｍｇ／Ｌ，沉降時間６０～１２０ｍｉｎ．處理后的水質見表３．
２．３ ＤＴＲＯ 裝置
ＤＴＲＯ 裝置將廢水濃縮減量，處理能力為１００
ｍ３／ｄ，運行壓力１０～１２ ＭＰａ，回收率５０％，濃水含鹽量１０％～１２％（質量分數(shù)），再進一步經臭氧氧化除氰，總氰降低到０．５ ｍｇ／Ｌ 以下，進 ＭＶＲ 蒸發(fā)濃縮結晶．ＤＴＲＯ 裝置脫鹽率大于９７％，淡水電導率小于１５００μＳ／ｃｍ，進入工藝用水反滲透處理裝置處理回用．
ＤＴＲＯ 裝置初始運行時產水電導率為 １３７５
μＳ／ｃｍ，產水量２．４ ｍ３／ｈ，運行３０ｄ 后產水電導率上升到１５５０μＳ／ｃｍ，產水量下降到１．８ｍ３／ｈ．分別用氫氧化鈉和檸檬酸進行了清洗，如圖２所示，清洗
后系統(tǒng)產水量和產水水質得到了恢復．氫氧化鈉的清洗效果優(yōu)于檸檬酸的清洗效果，分析原因為，膜的污染主要是絮凝劑所致，因此對加藥量進行了調整，調整后運行正常．
２．４ ＭＶＲ 裝置
ＭＶＲ裝置設計處理能力５０ｍ３／ｄ，冷凝水含鹽量小于２００ｍｇ／Ｌ，與工藝用水反滲透處理裝置淡水混合回用，結晶鹽固廢單獨處理．ＭＶＲ 裝置每次停機前用淡水沖洗管路，每個月用酸堿清洗一次，防止設備結垢污堵。
３ 費用分析
該工程的運行費用主要包括電費和藥劑費，見表４和表５．
從表４和表５ 可知，高鹽含氰廢水處理直接運行成本為５６．７７ 元／噸，其中電費為５１．９０ 元（電費按０．６元／度計），藥劑處理成本４．８７元．
４ 結論
采用耦合工藝處理高鹽含氰廢水達到了零排放，系統(tǒng)總投資１１２５萬元，其中深度處理每噸水運行費用５６．７７元．臭氧氧化能力強，破氰的同時去除了大部分的 ＣＯＤ．ＤＴＲＯ 將質量分數(shù)５％ 的高鹽水減量濃縮到１０％ 以上，減少了后面 ＭＶＲ 的蒸發(fā)費用．ＭＶＲ 是目前蒸發(fā)結晶運行費用較低的工藝，在最近幾年得到了普遍的應用．該組合工藝方法適用于２０～２００ ｍｇ／Ｌ 的含氰高鹽廢液的零排放處理，運行費用較其他方法低，ＣＯＤ 和氰化物去除率高，廢水處理后可循環(huán)應用，解決了行業(yè)難題．目前，冶金行業(yè)的高鹽含氰廢水水量大、毒副作用強，如果得不到有效的處理，將會對人體和環(huán)境造成極大的危害．項目工藝成功應用于山東招金金合科技有限公司的冶金廢水處理，取得了良好的效果．
作者：溫永杰，路江尚，王樂譯，王兵厚，李文國
