本发明涉及重金属废水治理及回用技术领域，尤其涉及采矿冶炼行业重金属废水深度处理的工艺方法。本方法可以用于有色行业采矿、选矿、冶炼、加工等过程产生的含有镉、砷、铅、锌、铜、等一种或多种重金属废水的深度处理。
背景技术：
水是一种资源，与人类的生存息息相关。我国被列入13个贫水国家之一，人均占有水资源1916.3m3，仅为世界人均占有量的1/4。全国有380多座城市处于缺水状态，128座城市处于紧缺状态，水资源已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
重金属废水水质复杂，污染因子较多，废水中重金属离子、溶解性总固体（TDS）、总硬度、氯离子波动性大。对于有色行业采矿、选矿、冶炼、加工等过程产生的含有镉、砷、铅、锌、铜、等一种或多种重金属废水的深度处理,从国内外近几年的处理方式来看，都是在确保外排水达标的前提下，结合废水深度处理技术实现废水的回用。其中传统的石灰—纯碱法、混凝沉淀等工艺满足废水的大规模回用，但废水水质回用多集中于绿化、冲厕等对水质要求不高的用水点，存在多种污染因子不能同时去除，系统产生的渣量大等特点；中和沉淀结合膜过滤满足废水深度处理，回水可应用于循环冷却水工作，但处于小规模应用状态，并且膜寿命短、废水处理成本高；离子交换法能有效净化废水有毒物质，去除废水的酸性或碱性的有机物，如酚类、酸、胺等，但废水交换引入了其他物质，并且需要添加缓释剂、阻垢剂等物质，水质难以进一步净化。
技术实现要素：
本发明针对现有技术所存在的不足，提供一种采矿冶炼行业重金属废水深度处理的工艺方法，该方法渣量较少,成本相对较低,操作简单,适用于大规模重金属废水的深度处理。
本发明的采矿冶炼行业重金属废水深度处理的工艺方法，包括下述步骤：
（1）沉淀池A的废水中加入絮凝剂，搅拌,沉降20-30分钟后，底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入曝气氧化池；
（2）曝气氧化池中不断通入空气，加入生物制剂, 曝气氧化40-75分钟；
（3）气氧化后的废水再进入反应池中,先加入碱调节pH值至9-10，再加入软化剂反应5-10分钟后进入沉淀池B中静置1-2小时后, 底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入澄清池;往澄清池中加入絮凝剂,搅拌,沉降50-60分钟后，虹吸上清液并进入虹吸液存放池，以硫酸调节pH值至6.5—8.5后，依次经砂滤、活性炭吸附、超滤、反渗透处理，即得；经检测，废水中砷浓度从1—3mg/L降至砷浓度≤0.1mg/L；铜浓度从1—5mg/L降低至铜浓度≤0.05mg/L；锌浓度从1—6mg/L降低至锌浓度≤0.05mg/L；COD从150—550mg/L降至 COD≤50mg/L；NH3-N从10-15mg/L降至 NH3-N≤3mg/L；氯离子浓度从500—2200mg/L降至≤50mg/L；TDS从1500—5900mg/L、总硬度从500—600mg/L均降至≤100mg/L；SS从80—100mg/L 降至≤20mg/L；稳定达到《城市污水再生利用工业用水》的水质标准；
所用的絮凝剂为聚丙烯酰胺、硫酸铝、聚合氯化铝中的一种或几种；其用量为每升废水中投入0.25mg-1.0mg；
所用的生物制剂由长沙赛恩斯环保科技有限公司生产,是一种富含铁离子、多羟基、多羧基官能团的混合物; 其用量按废水中初始砷含量的100—150倍投入；
所用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、氨基钠中的一种或几种，用于调节废水pH值9—10；
所用的软化剂为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或几种；其用量为每升废水中投入1.2g-1.6g；
所用的超滤膜孔径为0.04-0.06微米，滤膜精度为20000-30000道尔顿；反渗透装置膜组件由三层膜组成，运行压力小于1.0Mpa,反冲洗压力0.5—0.8Mpa。
本发明首先通过加入絮凝剂至废水中，使废水中的悬浮物（SS）沉降，再通过曝气氧化，使废水中的砷由亚砷酸转化为砷酸，砷酸再与生物制剂中富含的SP3 杂化轨道的官能团形成配合物；空气中的氧气与废水中的还原性物质反应，去除废水中的有机物，并吹脱NH3-N；碱性条件下重金属配合物与OH-水解诱导形成“胶团”长大，形成非晶态沉淀物；再加入软化剂碳酸钠，CO32-、OH-与废水中的Mg2+、Ca2+形成CaCO3 、Mg(OH)2沉淀:
Ca++CO32-→CaCO3↓、Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓
再次絮凝后，进一步去除废水中的（SS）后，清液经98%浓硫酸调节pH值至6.5—8.5，依次经过砂滤、活性炭、超滤处理，过滤废水中的微小颗粒、吸附废水中的大分子，再经反渗透装置去除溶解性总固体（TDS）、氯离子等，从而使出水达到《城市污水再生利用 工业用水》（GB/T19923-2005）水质标准。
采用本发明工艺方法处理重金属废水,能显著降低废水NH3-N、COD、SS指标，总硬度、溶解性总固体（TDS）保持在100mg/L以内、氯离子浓度保持在50mg/L以内。本工艺方法抗冲击能力强、二次污染小、无需补充其他营养源，可实现采矿、冶炼、加工重金属废水的大规模回用，广泛运用于废水治理行业。
附图说明
图1是本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
实施例1 以处理大冶有色金属有限责任公司冶炼厂生产废水为例,经检测,废水中砷浓度为2.3mg/L,铜浓度为1.5mg/L,锌浓度为1.2mg/L，COD为250.8mg/L,NH3-N为13.6mg/L,氯离子浓度为800mg/L,TDS为3200.4mg/L、总硬度为525.5mg/L,SS为88.2mg/L。处理步骤如下：
（1）往沉淀池A中的废水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂，搅拌,沉降20-30分钟后，底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入曝气氧化池；
（2）在曝气氧化池中不断通入空气，加入由长沙赛恩斯环保科技有限公司生产的富含铁离子、多羟基、多羧基官能团混合物的生物制剂, 曝气氧化40-75分钟；
（3）曝气氧化后的废水再进入反应池中,先加入氢氧化钠调节pH值至9-10，再加入碳酸钠反应5-10分钟,废水再进入沉淀池B中静置1-2小时后, 底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入澄清池;往澄清池中加入聚丙烯酰胺絮凝剂,搅拌,沉降50-60分钟后，虹吸上清液并进入虹吸液存放池，以硫酸调节pH值至6.5—8.5后，依次经砂滤、活性炭吸附、超滤、反渗透处理，即得；经检测，废水中砷浓度为0.08mg/L；铜浓度为微量，锌浓度为微量，COD为29.6mg/L；NH3-N为1.6mg/L；氯离子浓度为36.9mg/L；TDS为70.9mg/L、总硬度为45mg/L；SS为16.4mg/L；稳定达到《城市污水再生利用工业用水》的水质标准；
絮凝剂聚丙烯酰胺用量为每升废水中投入0.25mg；
生物制剂用量按废水中初始砷含量的100倍投入；
软化剂为碳酸钠用量为每升废水中投入1.2g；
所用的超滤膜孔径为0.06微米，滤膜精度为20000道尔顿；反渗透装置膜组件由三层膜组成，运行压力小于1.0Mpa,反冲洗压力0.5Mpa。
实施例2 以处理大冶有色金属有限责任公司铜绿山矿生产废水为例,经检测,废水中砷浓度为1.6mg/L,铜浓度为4.6mg/L，锌含量为1.8mg/L，COD为310.5mg/L,NH3-N为10.5mg/L,氯离子浓度为628.5mg/L,TDS为2580.9mg/L、总硬度为585.6mg/L,SS为90.3mg/L。处理步骤如下：
（1）沉淀池A中的废水中加入硫酸铝絮凝剂，搅拌,沉降20-30分钟后，底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入曝气氧化池；
（2）在曝气氧化池中不断通入空气，加入由长沙赛恩斯环保科技有限公司生产的富含铁离子、多羟基、多羧基官能团混合物的生物制剂, 曝气氧化40-75分钟；
（3）曝气氧化后的废水再进入反应池中,先加入碳酸钠调节pH值至9-10，再加入碳酸钾反应5-10分钟,废水再进入沉淀池B中静置1-2小时后, 底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入澄清池;往澄清池中加入聚丙烯酰胺絮凝剂,搅拌,沉降50-60分钟后，虹吸上清液并进入虹吸液存放池，以硫酸调节pH值至6.5—8.5后，依次经砂滤、活性炭吸附、超滤、反渗透处理，即得；经检测，废水中砷浓度为0.07mg/L；铜浓度为0.01，锌浓度为0.02；COD为32.6mg/L；NH3-N为1.2mg/L；氯离子浓度为22.8mg/L；TDS为65.9mg/L、总硬度为40.5mg/L；SS为12.6mg/L；稳定达到《城市污水再生利用工业用水》的水质标准；
絮凝剂聚丙烯酰胺用量为每升废水中投入1.0mg；
生物制剂用量按废水中初始砷含量的110倍投入；
软化剂为碳酸钠用量为每升废水中投入1.6g；
所用的超滤膜孔径为0.06微米，滤膜精度为20000道尔顿；反渗透装置膜组件由三层膜组成，运行压力小于1.0Mpa,反冲洗压力0.5Mpa。
实施例3 以处理大冶有色金属有限责任公司丰山铜矿生产废水为例,经检测,废水中砷浓度为2.11mg/L,铜浓度为3.83mg/L，锌浓度为5.26mg/L，COD为380.9mg/L,NH3-N为12.6mg/L,氯离子浓度为1650.7mg/L,TDS为4200.7mg/L、总硬度为540.6mg/L,SS为90.8mg/L。处理步骤如下：
（1）往沉淀池A中的废水中加入聚合氯化铝絮凝剂，搅拌,沉降20-30分钟后，底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入曝气氧化池；
（2）在曝气氧化池中不断通入空气，加入由长沙赛恩斯环保科技有限公司生产的富含铁离子、多羟基、多羧基官能团混合物的生物制剂, 曝气氧化40-75分钟；
（3）曝气氧化后的废水再进入反应池中,先加入氨基钠调节pH值至9-10，再加入碳酸氢钠反应5-10分钟,废水再进入沉淀池B中静置1-2小时后, 底泥压滤分离,滤渣弃去,上清液及滤液进入澄清池;往澄清池中加入聚合氯化铝絮凝剂,搅拌,沉降50-60分钟后，虹吸上清液并进入虹吸液存放池，以硫酸调节pH值至6.5—8.5后，依次经砂滤、活性炭吸附、超滤、反渗透处理，即得；经检测，废水中砷浓度为0.05mg/L；铜浓度为微量，锌浓度为0.01mg/L，COD为27.6mg/L；NH3-N为2.1mg/L；氯离子浓度为42.6mg/L；TDS为88.4mg/L、总硬度为60.7mg/L；SS为10.8mg/L；稳定达到《城市污水再生利用工业用水》的水质标准；
絮凝剂聚丙烯酰胺用量为每升废水中投入1.2mg；
生物制剂用量按废水中初始砷含量的135倍投入；
软化剂为碳酸钠用量为每升废水中投入1.3g；
所用的超滤膜孔径为0.06微米，滤膜精度为20000道尔顿；反渗透装置膜组件由三层膜组成，运行压力小于1.0Mpa,反冲洗压力0.5Mpa。