一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法

2023-05-11 03:04:11 1

專利名稱：一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法
技術領域：
本發明涉及一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法，特別適用於含有較 高含量、以及部分難降解有機選礦藥劑廢水的處理，屬於環境保護技術領域。
背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，社會對礦山資源的需求量越來越大，礦山開採及選礦 規模不斷擴大，選礦過程中所排放的廢水量也越來越大，進而導致貯存這些選礦廢水的尾 礦庫數量和規模的不斷擴大，距2009年初步統計，全國範圍內形成一定規模的尾礦庫約 1700餘座，庫容超過1億m3的有10餘座，最大的是江西德興銅礦的4號尾礦庫，庫容達8. 3 億m3。選礦廢水水質隨著選礦工藝不同而不同，主要含有重金屬離子和選礦藥劑(如黃藥、 黑藥、脂肪酸等撲收劑，松醇油和醇類等起泡劑)，大量不達標含選礦藥劑的廢水直接排入 礦山附近河流、湖泊會對河流、湖泊和周圍環境造成嚴重汙染。因此國家對含選礦藥劑的礦 山選礦廢水的排放制定了嚴格標準，要求排汙企業加快治理汙染步伐，實現用水內部循環 零排放或達標排放，這就要求企業改進水處理工藝，提高工藝操作水平，達到資源回收和保 護環境的目的。目前國內對含選礦藥劑廢水的處理方法主要為尾礦庫沉澱_自然降解法，但常無 法達到內部循環用水或達標排放的目的。對於出水回用或排放不達標時，研究及採用的主 要方法是對出水採用氧化分解法(液氯、漂白粉等)、電解法、石灰沉澱處理法、絮凝劑法 等，但這些方法存在處理設施複雜、處理成本過高等原因，這些方法難以得到廣泛應用。國內對含選礦藥劑廢水(選礦工藝排水與尾礦漿)的處理一般為尾礦庫(包括大 容積尾礦沉澱_貯存池)沉澱-自然降解處理法。尾礦庫常利用峽谷、坡地、河灘等地形並 以提壩圍築而成，懸浮物沉積於底部，廢水中的選礦有機汙染物在尾礦庫中氧化分解，廢水 在尾礦庫內停留時間一般大於一晝夜，溢流水外排或循環使用，該方法操作簡單、處理成本 低，但出水仍可能由於選礦有機藥劑氧化不完全、COD等超過國家標準或超過回用標準，限 制了尾礦庫出水排放或回用。因此，開發一種經濟、高效的針對含選礦藥劑的廢水處理方法 就有非常重要的意義。

發明內容
本發明的目的是提供一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水中選礦藥劑等有 機物的方法，該方法具有處理費用低、淨化效率高、出水可直接回用等優點，同時對廢水中 重金屬離子的去除也有一定的協同效果。當含選礦藥劑的廢水以尾礦漿的形式排入尾礦庫後，選礦藥劑在尾礦庫中陽光和 水中氧的作用被氧化分解成無毒的小分子有機物或無機物(C02、H2O等)，達到降解有機藥 劑淨化廢水的目的；由於尾礦庫是一個自然復氧庫，通過庫表面與空氣的接觸，以O2的平衡 壓力為驅動力進行復氧，維持尾礦庫中一定的溶解氧濃度，用於保證選礦藥劑降解的順利 進行。其反應過程如下
大分子有機物+O2 —小分子有機物選礦藥劑+O2 — CO2+H2O+NO2+SO2從上述反應中看出，廢水中溶解氧含量越高，其氧化還原電位也就越高，則選礦藥 劑的氧化分解越徹底，反應時間越短，既可以有效提高尾礦庫淨化含選礦藥劑廢水的能力， 也可以有效減少廢水停留時間進而減少尾礦庫有效庫容；為此，可採用人工曝氣的方式提 高尾礦庫中廢水溶解氧的含量。本發明以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法(溶解氧控制法)主要是將 從選礦廠排出的含選礦藥劑的廢水經管道輸送至尾礦庫，通過人工強制曝氣(機械曝氣或 者鼓風曝氣)的方法，把尾礦廢水的溶解氧濃度調整至1. 0 8. 9mg/L範圍內，進而提高廢 水氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統的兼性庫(甚至厭氧庫)變為好養庫，廢水中的有機選 礦藥劑在此被深度氧化和降解，使得尾礦庫出水COD大幅度降低，同時人工強制曝氣也會 對廢水中重金屬離子的去除產生一定的效果，使出水能直接全部回用或達標排放。本發明所述曝氣方式涵蓋了機械曝氣和鼓風曝氣的所有曝氣方式；機械曝氣包括 各種形式的豎式曝氣機(泵型、倒傘型、平板型、射流曝氣等)和臥式曝氣機(轉刷式、轉碟 式等)；鼓風曝氣包括擴散板、穿孔管、微孔等曝氣方式。曝氣設備的使用可以是機械曝氣 和鼓風曝氣的一種或多種方式的組合。曝氣設備的布置既可以是分散布置於尾礦庫水面， 也可集中布置於尾礦水面某一範圍，同時也可以分散布置於尾礦庫水面和集中布置於尾礦 水面某一範圍的方式相結合。曝氣設備曝氣方式可以是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝 氣的一種或多種方式的組合；曝氣過程可以是連續式曝氣，也可以是間歇式曝氣。本發明所述尾礦庫曝氣復氧範圍在廢水含氧量1.0 8. 9mg/L範圍。曝氣復氧量 是通過調整曝氣強度的方式來實現的，曝氣強度的調整可根據尾礦進水量的多少及廢水中 選礦藥劑種類和含量的不同而確定。本發明的以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理選礦廢水的方法與現有技術比較具有 如下優點1、所述方法可提高廢水中選礦藥劑降解能力，進一步降低廢水中殘留C0D，改善出 水水質(相比傳統尾礦庫處理工藝)。2、所述方法選礦藥劑的曝氣氧化在原有尾礦庫中進行，無需新建獨立的曝氣池， 可有效減少基建投資(相比傳統曝氣處理工藝)。3、所述方法處理工藝簡單，操作、管理簡便，廢水處理成本低，且無需新建廢水處 理站，可在原有尾礦庫中改建而成(相比電解、吸附等處理工藝)。


圖1為本發明的尾礦庫機械曝氣的一種方式示意圖。圖2為本發明的尾礦庫鼓風曝氣的一種方式示意圖。圖中所示1為尾礦進水管，2為堆積壩，3為尾礦庫，4為機械曝氣設備，5為囤船 取水設備，6為上清液出水管，7為微孔曝氣設備。
具體實施例方式實施例1.
某浮選廠浮選廢水廢水量1200m3/d(連續流):pH :9. 9，CODcr :354mg/L, SS: 980mg/L。廢水經過管道輸送至尾礦庫。採用附圖1所示的尾礦庫曝氣處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進行處理。安裝在 尾礦庫中的機械曝氣機4以機械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，並控制廢水的溶解 氧濃度維持在2. 5 4. Omg/L左右，由於廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得 到深度的氧化分解，降低了尾礦庫水中選礦藥劑含量和回用水(出水)的COD。廢水處理後上清液經囤船5排出回用，回用水水質指標為pH 7. 8，COD :69，SS 56mg/L。實施例2.某浮選廠浮選廢水廢水量2160m7d (連續流)pH 10. 6，COD :383mg/L, SS 1034mg/L，廢水經過管道輸送至尾礦庫。採用附圖1所示的尾礦庫強化處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進行強化處理。安 裝在尾礦庫中的機械曝氣機4以機械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，並控制廢水的 溶解氧濃度維持在5. 5mg/L左右，由於廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得到 深度的氧化分解，降低了尾礦庫出水COD。廢水處理後上清液經囤船5排出回用，回用水水質指標為pH 7. 7，COD :42，SS 52mg/L。實施例3.某浮選廠浮選廢水廢水量3889m7d(連續流)pH 10. 7，COD :401mg/L，SS :873mg/
L，廢水經過管道輸送至尾礦庫。採用附圖1所示的尾礦庫強化處理方法對尾礦庫中該浮選廢水進行強化處理。安 裝在尾礦庫中的機械曝氣機4以機械曝氣方式來提高廢水中溶解氧的含量，並控制廢水的 溶解氧濃度維持在7. 5mg/L左右，由於廢水氧化還原電位的提高使得廢水中選礦藥劑得到 深度的氧化分解，降低了尾礦庫出水C0D&。廢水處理後上清液經囤船5排出回用，回用水水質指標為pH 7. 5，CODcr :33，SS 47mg/L。以上所述曝氣方式包括機械曝氣和鼓風曝氣的所有曝氣方式，以及多種方式的組 合；機械曝氣機包括各種形式的豎式曝氣機、臥式曝氣機和射流曝氣機(器)，鼓風曝氣方 式包括擴散板、穿孔管、微孔等曝氣方式。曝氣設備既可以分散布置於尾礦庫水面，也可集中布置於尾礦水面某一範圍，同 時也可以分散布置於尾礦庫水面和集中布置於尾礦水面某一範圍的方式相結合。曝氣設備曝氣方式可以是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝氣的一種或多種方式 的組合，曝氣過程可以是連續式曝氣，也可以是間歇式曝氣。
權利要求
一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特徵在於通過人工強制曝氣的方式提高尾礦廢水的溶解氧含量，將廢水的溶解氧濃度控制在1.0～8.9mg/L範圍內，進而提高廢水的氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統的兼性庫變為好養庫，廢水中的選礦藥劑在此被深度氧化分解，COD得到大幅度降低。
2.根據權利要求1所述的以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特徵在於 所述曝氣方式包括機械曝氣和鼓風曝氣的所有曝氣方式，以及多種方式的組合；機械曝氣 機包括各種形式的豎式曝氣機、臥式曝氣機和射流曝氣機，鼓風曝氣方式包括擴散板、穿孔 管、微孔等曝氣方式。
3.根據權利要求1所述的以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特徵在於曝 氣設備既可以分散布置於尾礦庫水面，或集中布置於尾礦水面某一範圍，同時也可以分散 布置於尾礦庫水面和集中布置於尾礦水面某一範圍的方式相結合。
4.根據權利要求1所述的以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法，其特徵在於曝 氣設備曝氣方式是尾礦庫水面的表曝、淺曝和深度曝氣的一種或多種方式的組合，曝氣過 程是連續式曝氣，或是間歇式曝氣。
全文摘要
本發明是一種以曝氣方式強化尾礦庫氧化處理廢水的方法。通過人工強制曝氣的方式提高尾礦廢水的溶解氧含量，將廢水的溶解氧濃度控制在1.0～8.9mg/L範圍內，進而提高廢水的氧化還原電位，使得尾礦庫由傳統的兼性庫變為好養庫，廢水中的選礦藥劑在此被深度氧化分解，COD得到大幅度降低。本發明的方法可提高廢水中選礦藥劑降解能力，進一步降低廢水中殘留COD，改善出水水質(相比傳統尾礦庫處理工藝)。選礦藥劑的曝氣氧化在原有尾礦庫中進行，無需新建獨立的曝氣池，可有效減少基建投資(相比傳統曝氣處理工藝)。處理工藝簡單，操作、管理簡便，廢水處理成本低，且無需新建廢水處理站，可在原有尾礦庫中改建而成(相比電解、吸附等處理工藝)。
文檔編號C02F1/74GK101885531SQ20101021386
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者徐曉軍, 楊津津, 王剛, 範領東, 韋建初, 韓振宇, 黃偉忠 申請人:昆明理工大學