专利名称：一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法
技术领域：
本发明属于矿山环境保护与综合治理技术领域，涉及一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理工艺方法，该工艺采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水进行深度处理。通过本方法处理的黄金工业尾矿库含氰废水，氰化物、C0D、As、重金属处理效果良好，氰化物经处理后小于等于0.05mg/L,氨氮经处理后小于lmg/L,其他污染物经处理后均能达到地表水二类水质标准要求，能回收金、银等贵金属及其他金属资源，能避免氨氮造成二次污染。采用本发明的方法处理尾矿库含氰废水具有良好的环境、经济和社会效益。
背景技术：
黄金工业尾矿库中经压滤后干尾矿在尾矿库堆存过程中遇雨水淋溶仍然会释放出氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属，造成尾矿库外排液中氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属超标，使尾矿库存在安全隐患，在雨季这种安全隐患尤其严重。目前，国内含氰处理技术主要有自然降解法、碱氯法、因科法、臭氧氧化法等。自然降解法、碱氯法、因科法、臭氧法主要以破坏氰化物、硫氰化物为主，这些方法在污染物破坏的同时产生二次污染物氨氮，且对重金属及砷等污染物处理效果较差。同时尾矿库废水中含有的金、银等贵金属随废水一起外排也造成了资源浪费。随着我国环保要求的逐步提高，黄金工业迫切需要一种同时对氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属处理效果好且不会造成二次污染，同时能回收尾矿库废水中金、银的含氰废水处理工艺来满足日益严格的黄金工业环境保护要求。本发明的方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水进行深度处理，克服了以上方法存在的缺点，是一种全新的方法和工艺
发明内容
·本发明的目的是提供一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，该方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水进行深度处理。其创新点一是通过三种方法联合对氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属均有较好的处理效果，氰化物经处理后小于等于0.05mg/L,氨氮经处理后小于lmg/L，其他污染物经处理后均能达到地表水二类水质标准要求；二是能对黄金工业尾矿库废水中含有的贵金属金银等进行回收，回收率大于等于90% ;三是臭氧有效利用率较高，经臭氧氧化法处理废水产生的臭氧尾气可被催化氧化法再次利用，提高氰化物及COD的处理效果；同时尾气中臭氧可达到排放标准要求。四是该工艺方法对污染物处理效果稳定，抗冲击负荷能力强。三种方法均对氰化物、C0D、重金属等污染物有良好的处理效果，可保证污染物浓度逐步降低达到处理要求，处理效果稳定。五是通过生物法处理二次污染物氨氮，避免造成二次污染。通过本方法处理的黄金工业尾矿库含氰废水，氰化物、C0D、As、重金属处理效果良好，能回收金、银等贵金属及其他金属资源，能避免氨氮造成二次污染。因此采用本发明的方法处理尾矿库含氰废水具有良好的环境、经济和社会效益。该发明按以下五个步骤进行:(1)反应药剂配制:采用含有氢氧化钠或生石灰或碳酸氢钠液体作为臭氧氧化、催化氧化及生物处理PH值调节剂，需根据废水原有pH值及反应所需pH值确定所需添加的PH值调节剂量；固液分离过程中必要时需添加含有絮凝剂及凝聚剂的液体提高固液分离效果，药剂添加量需根据絮凝剂及凝聚剂种类及固液分离效果确定所需添加的絮凝剂及凝聚剂量；生物处理过程中需根据废水水质及生物新陈代谢需要添加营养药剂。PH调节剂可采用氢氧化钠、生石灰、碳酸钠、碳酸氢钠及硫酸。固液分离中添加的混凝剂包括无机类铁系、铝系混凝剂及有机类混凝剂。(2)臭氧氧化处理:废水经调节pH后进入到氧化反应器，臭氧与废水在臭氧氧化反应器中充分接触发生氧化还原反应，将废水中氰化物、硫氰化物、COD等还原性物质破坏分解，该过程中可能有二次污染物氨氮产生。同时氰化物破坏分解过程与氰化物络合的金属转化为沉淀物质从废水中分离出来。臭氧氧化产生的含臭氧尾气通入催化氧化反应器再利用。臭氧添加量需根据废水中还原性物质浓度确定。臭氧氧化处理处理掉大部分的还原性物质，同时使大部分与氰化物络合的重金属生成沉淀物。臭氧的产生可采用空气作为原料及以液氧作为原料间隙放电产生臭氧及以其他方法产生的臭氧。臭氧氧化反应器材质必须为能耐臭氧腐蚀的材质，包括316、304不锈钢、环氧树脂、聚四氟乙烯。臭氧氧化反应器能保证臭氧与废水充分接触，封闭性好，臭氧不会泄漏。可采用气液逆流或顺溜接触，同时臭氧氧化反应器内要有布水装置及布气装置。布水装置包括穿孔管、喷头等布水装置。布气装置包括曝气头、曝气管及穿孔管布气。臭氧与废水反应的PH在7 11之间，以保证氰化物不会以氰化氢的形式溢出，同时保证氧化还原反应正常进行。废水在氧化反应器中水力停留时间大于等于0.5h。(3)固液分离:氧化处理产生的沉淀物需进行固液分离从处理液中分离出来，防止造成催化氧化处理阶段填料堵塞，同时可回收有价值的金属物质，如铜。固液分离方法可采用沉淀池沉淀、过滤 及絮凝沉淀等方法或几种方法的联合。固液分离方后浊度小于等于IONTU0固液分离后产生的沉淀物可回收金属资源。(4)催化氧化处理:废水经固液分离后清液进入到催化氧化反应器，催化氧化反应器内装有活性炭填料，同时通入空气及臭氧氧化尾气，废水在活性炭表面与氧气及臭氧发生催化氧化反应，废水中还原性物质进一步发生氧化还原反应被破坏，同时废水中剩余重金属、贵金属吸附在活性炭表面从废水中去除。臭氧经催化氧化处理后低于排放标准和空气一起排空。通入空气量根据废水水质及废水量确定。催化氧化反应器材质为能耐臭氧腐蚀的材质，同时能保证臭氧与废水充分接触。能耐臭氧腐蚀的材质包括316、304不锈钢、环氧树脂、聚四氟乙烯。为保证气液接触充分，催化氧化反应器内要有布水装置及布气装置。布水装置在活性炭层上方喷淋废水，布气装置在活性炭层下方布气，水气仅在活性炭表面接触。布水装置包括穿孔管、喷头等布水装置。布气装置包括曝气头、曝气管及穿孔管布气。废水喷淋强度小于等于4m3/m2*h，气液体积比为100 8 00，催化氧化反应的pH在7 11之间，保证氰化物不会以氰化氢的形式溢出，同时保证氧化还原反应正常进行。催化氧化反应的填料为活性炭填料。活性炭材质为椰核炭、杏核炭或煤质炭。活性炭形状为柱状、粒状、粉状、蜂窝状或其他形状。
(5)生物处理:生物处理利用亚硝化菌、硝化菌将氨氮转化为硝酸盐，若需要可利用反硝化细菌将硝酸盐转化为氮气。包括活性污泥、生物膜法、湿地处理。经催化氧化处理后废水进入到生物反应器，生物反应器内废水与好氧性亚硝化及硝化菌充分接触，臭氧氧化产生的氨氮通过细菌新陈代谢转化为硝酸盐，同时废水中COD及重金属等污染物经生物处理后进一步降低，达到处理标准后外排。本发明的有益效果:本发明采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水进行深度处理相比以前的方法具有以下优点:1、可同时处理多种污染物，能去除重金属氰络合物，处理效果好；2、对黄金工业尾矿库废水中含有的贵金属金银等进行回收，回收率大于等于90%，若废水铜等金属含量较高具有回收价值也可进行回收；3、臭氧有效利用率较高，经臭氧氧化法处理废水产生的臭氧尾气可被催化氧化法再次利用，可省去专业尾气破坏装置，尾气中臭氧可达到排放标准要求；4、所加入反应试剂少，臭氧氧化法、催化氧化法、生物处理法所需主要试剂均为氧气可从空气中获得，生物法所需微生物主要从自然界获得，均为环保型试剂，也有利于降低处理成本；5、该工艺方法对污染物处理效果稳定，抗冲击负荷能力强。；6、通过生物法处理二次污染物氨氮，避免造成二次污染。
图1是某公司3000m3/d尾矿`淋溶液深度处理工程的工艺流程图。`
具体实施例方式实施例1-小型试验取某黄金矿山尾矿库废水作为试验水样，其水质组成如下:含氰废水主要污染物组成
权利要求
1.一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，该方法采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水中氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属、氨氮等污染物进行深度处理；该方法的步骤如下 (1)反应药剂配制该方法采用含有氢氧化钠或生石灰或碳酸氢钠液体作为臭氧氧化、催化氧化及生物处理PH值调节剂，需根据废水原有pH值及反应所需PH值确定所需添加的PH值调节剂量；固液分离过程中必要时需添加含有絮凝剂及凝聚剂的液体提高固液分离效果，药剂添加量需根据絮凝剂及凝聚剂种类及固液分离效果确定所需添加的絮凝剂及凝聚剂量；生物处理过程中需根据废水水质及生物新陈代谢需要添加营养药剂； (2)臭氧氧化处理废水经调节pH后进入到氧化反应器，臭氧与废水在臭氧氧化反应器中充分接触发生氧化还原反应，将废水中氰化物、硫氰化物、COD等还原性物质破坏分解，该过程中可能有二次污染物氨氮产生。同时氰化物破坏分解过程与氰化物络合的金属转化为沉淀物质从废水中分离出来。臭氧氧化产生的含臭氧尾气通入催化氧化反应器再利用；臭氧添加量需根据废水中还原性物质浓度确定；臭氧氧化处理处理掉大部分的还原性物质，同时使大部分与氰化物络合的重金属生成沉淀物； (3)固液分离氧化处理产生的沉淀物需进行固液分离从处理液中分离出来，防止造成催化氧化处理阶段填料堵塞，同时可回收有价值的金属物质，如铜；固液分离方法可采用沉淀池沉淀、过滤及絮凝沉淀等方法或几种方法的联合； (4)催化氧化处理废水经固液分离后清液进入到催化氧化反应器，催化氧化反应器内装有活性炭填料，同时通入空气及臭氧氧化尾气，废水在活性炭表面与氧气及臭氧发生催化氧化反应，废水中还原性物质进一步发生氧化还原反应被破坏，同时废水中剩余重金属、贵金属吸附在活性炭表面从废水中去除。臭氧经催化氧化处理后低于排放标准和空气一起排空；通入空气量根据废水水质及废水量确定； (5)生物处理经催化氧化处理后废水进入到生物反应器，生物反应器内废水与好氧性亚硝化及硝化菌充分接触，臭氧氧化产生的氨氮通过细菌新陈代谢转化为硝酸盐，同时废水中COD及重金属等污染物经生物处理后进一步降低，达到处理标准后外排。
2.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的pH调节剂是氢氧化钠或生石灰或碳酸钠或酸氢钠或硫酸。
3.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的固液分离中添加的混凝剂是无机类铁系或铝系混凝剂或有机类混凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的臭氧氧化反应器及催化氧化反应器内要有布水装置及布气装置；所述布水装置具有穿孔管和喷头；所述布气装置具有曝气头、曝气管及穿孔管布气。
5.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的臭氧氧化反应及催化氧化反反应的pH在7 11之间，要保证氰化物不会以氰化氢的形式溢出，同时保证氧化还原反应正常进行。
6.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的废水在臭氧氧化应器及催化氧化反应器中水力停留时间大于等于O. 5h。
7.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的固液分离方法采用沉淀池沉淀、过滤货絮凝沉淀，或几种方法的联合；固液分离后浊度小于等于IONTU ;固液分离后产生的沉淀物可回收金属资源。
8.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的催化氧化反应器的布水装置在活性炭层上方喷淋废水，布气装置在活性炭层下方布气，水气仅在活性炭表面接触；废水喷淋强度3-4m3/m2 · h，气液体积比为100 800。
9.根据权利要求1所述的一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，其特征在于所述的催化氧化反应的填料为活性炭填料；所述活性炭的形状为柱状或粒状或粉状或蜂窝状。
全文摘要
本发明公开了一种黄金工业尾矿库含氰废水深度处理方法，该工艺采用臭氧氧化法、催化氧化法及生物处理方法联合对黄金工业尾矿库含氰废水进行深度处理；通过三种方法联合对氰化物、硫氰酸盐、砷、重金属均有较好的处理效果，氰化物经处理后小于等于0.05mg/L,氨氮经处理后小于1mg/L，其他污染物经处理后均能达到地表水二类水质标准要求；通过本发明处理的黄金工业尾矿库含氰废水，氰化物、COD、As、重金属处理效果良好，能回收金、银等贵金属及其他金属资源，能避免氨氮造成二次污染。因此采用本发明的方法处理尾矿库含氰废水具有良好的环境、经济和社会效益。
文档编号C02F9/14GK103253834SQ20131021882
公开日2013年8月21日 申请日期2013年6月4日 优先权日2013年6月4日
发明者李哲浩, 吕春玲, 降向正, 刘强 申请人:长春黄金研究院