一种黄金矿山含氰废水综合治理方法
【专利摘要】本发明公开了一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，该方法是由膜处理、酸化吹脱处理、化学氧化处理、混凝沉淀处理和光催化氧化处理步骤组成，含氰废水在处理时首先选用膜处理方法将含氰废水进行浓缩，清水返回工艺流程中，浓缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物，回收处理后的废水通过化学氧化法、混凝沉淀法和光催化氧化法去除废水中的残余的污染物。本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将膜处理工艺、酸化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀处理工艺和光催化氧化处理技术结合在一起，协同对黄金矿山含氰废水进行处理，具有处理效果好、处理效率高、工艺流程简单、便于实现工业应用等优点，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
【专利说明】一种黄金矿山含氰废水综合治理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种黄金矿山含氰废水的治理方 法。
【背景技术】
[0002] 黄金矿山在生产过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量的含氰废水，这部分 含氰废水不仅含有一定量的剧毒氰化物，而且还含有硫氰酸盐和铜、锌、铅之类的重金属离 子，如果得不到有效的处理，将会产生重大的环保隐患。目前，国内外常用处理含氰废水的 方法有酸化回收法、碱氯法、因科法、二氧化硫法等，采用酸化回收法虽然能够回收一定量 的氰化物，但由于回收氰化物不彻底，废水中会残余一定量的氰化物，同时硫氰酸根和一些 重金属离子都没有得到有效的去除。碱氯法处理后会残余大量的余氯，产生C1CN产物，造 成二次污染问题，同时废水中的铜、锌、铅等重金属离子未能得到有效的治理。因科法和二 氧化硫法虽然可使氰化物处理达标，但废水中的硫氰酸盐未能得到处理，此外，处理重金属 过程中产生的废渣也较多，容易造成二次污染。因此，在对含氰废水治理方面还尚缺乏比较 理想的方法，如能解决好这一问题，对我国黄金工业可持续发展和矿山环境保护都有重要 的意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题，而提供一种工艺流程简 单、处理效果好、处理效率高、运行稳定的含氰废水治理方法。本发明根据黄金矿山含氰废 水中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征，首先选用膜处理方法将含氰废 水进行浓缩，清水返回工艺流程中，浓缩液采用酸化吹脱回收方法回收废水中的氰化物，回 收处理后的废水通过化学氧化法、混凝沉淀法和光催化氧化法去除废水中的残余的污染 物。具体工艺步骤如下：
[0004] (1)含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒固体污染 物；
[0005] (2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产出的清液 返回黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理；
[0006] (3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2?3之间，在废液温度30?40°C条件下， 通入空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收，吸收液返回黄金矿山 生产工艺流程中；
[0007] (4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9?11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧 化处理，处理时间lOmin?60min ;
[0008] (5)处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀，混凝后 废水进入沉淀池静置沉淀15min?120min ;
[0009] (6)沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化钛光触媒 材料作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min?120min ;
[0010] (7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0011] 所述步骤（1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂，滤料的粒径为 0. 5mm ~ 5mm〇
[0012] 所述步骤（2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反渗透膜采用 耐碱、抗污染的反渗透膜。
[0013] 所述步骤（4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳,氧化剂为双氧水溶液，催化剂为 硫酸铜溶液。
[0014] 所述步骤（5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺，凝聚剂和絮 凝剂均配制成溶液状态进行投加。
[0015] 所述步骤￠)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧化钛光触媒 材料，纳米二氧化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属设备上。
[0016] 本发明的有益效果：
[0017] 本发明根据黄金矿山含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将膜处理工艺、酸 化吹脱回收工艺、化学氧化处理工艺、混凝沉淀工艺和光催化氧化技术结合在一起，协同对 黄金矿山含氰废水进行深度处理，处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单， 便于实现工业应用，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
【具体实施方式】
[0018] 本发明包括以下步骤：
[0019] (1)含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒固体污染 物；
[0020] (2)砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产出的清液 返回黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理；
[0021] (3)反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2?3之间，在废液温度30?40°C条件下， 通入空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收，吸收液返回黄金矿山 生产工艺流程中；
[0022] (4)酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9?11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧 化处理，处理时间lOmin?60min ;
[0023] (5)处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀，混凝后 废水进入沉淀池静置沉淀15min?120min ;
[0024] (6)沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化钛光触媒 材料作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min?120min ;
[0025] (7)处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0026] 所述步骤（1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂等，滤料的粒径为 0. 5mm ~ 5mm〇
[0027] 所述步骤（2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反渗透膜采用 耐碱、抗污染的反渗透膜。
[0028] 所述步骤（4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳,氧化剂为双氧水溶液，催化剂为 硫酸铜溶液。
[0029] 所述步骤（5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺，凝聚剂和絮 凝剂均配制成溶液状态进行投加。
[0030] 所述步骤￠)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧化钛光触媒 材料，纳米二氧化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属设备上。
[0031] 具体实例1 :
[0032] 某黄金矿山含氰废水，pH 为 9. 6, CNT 为 226. 25mg/L，SCN-为 78. 24mg/L，Cu2+ 为 65. 86mg/L，Fe3+为7. 26mg/L，COD为214. 28mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取 5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中，石英砂粒径为1?2_，过滤后的废水通入到平板 反渗透膜试验装置中，经反渗透处理后产生的浓缩液置于吹脱槽中，吹脱槽为一不锈钢密 封装置，外部设有进液管、出液管、加药管、出气管、pH计、温度计和压力表，出气管连接吸收 装置，吸收装置内盛有30%的氢氧化钠溶液，吹脱槽内部槽底设有空气曝气器，将吹脱槽置 于水浴锅内恒温加热至30°C，加入浓硫酸，调节废液pH至2?3之间，开启曝气装置，吹脱 20min，吹脱后的废液置于搅拌槽中，在搅拌线速度为0. 8m/s条件下用质量百分浓度为1% 的氢氧化钠溶液调节pH至10. 0,添加质量百分浓度为30%的双氧水溶液20mL，5%的硫酸 铜溶液lmL，反应30min，然后投加10g/L的聚合氯化铝溶液5mL搅拌5min，然后投加质量 百分浓度为〇. 5%。阴离子聚丙烯酰胺溶液2mL，继续搅拌2min后调节搅拌线速度0. lm/s搅 拌5min，停止搅拌，静置30min，静置15min，将上清液移入到光催化氧化反应系统中进行处 理，紫外灯功率为8W、波长为254nm，处理时间60min。废水经过系统处理后的出水经化验分 析 pH 在 8 ?9 之间，CNT < 0· lmg/L，SCN- < 0· 5mg/L，Cu2+ < 0· 5mg/L，COD < 20mg/L，第一 类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可达到回用或排放标准。
[0033] 具体实例2 :
[0034] 某黄金矿山含氰废水，pH 为 10. 5, CNT 为 365. 54mg/L，SCN-为 43. 65mg/L，Cu2+ 为 26. 62mg/L，Pb2+为8. 37mg/L，COD为135. 45mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取 5L废水用蠕动泵泵入到石英砂过滤柱中，石英砂粒径为1?2_，过滤后的废水通入到平板 反渗透膜试验装置中，经反渗透处理后产生的浓缩液置于吹脱槽中，吹脱槽为一不锈钢密 封装置，外部设有进液管、出液管、加药管、出气管、pH计、温度计和压力表，出气管连接吸收 装置，吸收装置内盛有质量百分浓度为30%的氢氧化钠溶液，吹脱槽内部槽底设有空气曝 气器，将吹脱槽置于水浴锅内恒温加热至30°C，加入浓硫酸，调节废液pH至2?3之间，开 启曝气装置，吹脱20min，吹脱后的废液置于搅拌槽中，在搅拌线速度为0. 8m/s条件下用质 量百分浓度为1 %的氢氧化钠溶液调节pH至10. 0,添加质量百分浓度为30 %的双氧水溶液 22mL，5 %的硫酸铜溶液lmL，反应30min，然后投加10g/L的聚合氯化错溶液5mL搅拌5min, 然后投加质量百分浓度为〇. 5%。阴离子聚丙烯酰胺溶液2mL，继续搅拌2min后调节搅拌线 速度〇. lm/s搅拌5min，停止搅拌，静置30min，静置15min，将上清液移入到光催化氧化反应 系统中进行处理，紫外灯功率为8W、波长为254nm，处理时间60min。废水经过系统处理后 的出水经化验分析 pH 在 8 ?9 之间，CNT < 0· lmg/L，SCK < 0· 5mg/L，Cu2+ < 0· 5mg/L，C0D <20mg/L，第一类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可达到回用或排放 标准。
【权利要求】
1. 一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，该方法的步骤如下： (1) 含氰废水经格栅过滤后，送至砂滤处理系统，去除废水中的大颗粒固体污染物； (2) 砂滤处理后废水进入反渗透处理系统进行反渗透膜处理，处理后产出的清液返回 黄金矿山生产工艺流程中，产出的浓缩液进行下一步处理； (3) 反渗透浓缩液加入硫酸调节pH至2?3之间，在废液温度30?40°C条件下，通入 空气进行酸化吹脱处理，吹脱的气体用氢氧化钠溶液进行吸收，吸收液返回黄金矿山生产 工艺流程中； (4) 酸化吹脱后的废液用碱液调节pH至9?11之间，加入氧化剂和催化剂进行氧化处 理，处理时间lOmin?60min ; (5) 处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝沉淀，混凝后废水 进入沉淀池静置沉淀15min?120min ; (6) 沉淀后的上清液进入光催化氧化反应系统，在紫外线和纳米二氧化钛光触媒材料 作用下对残余的污染物进行降解处理，处理时间15min?120min ; (7) 处理完成后的废水返回生产工艺流程中或达标排放。
2. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（1)中，砂滤处理系统的滤料为石英砂、无烟煤或锰砂，滤料的粒径为〇.5_?5_。
3. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（2)中，反渗透处理系统为一级或多级反渗透处理装置，反渗透膜采用耐碱、抗污染的反 渗透膜。
4. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（4)中，碱液为氢氧化钠溶液或石灰乳。
5. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（4)中,氧化剂为双氧水溶液，催化剂为硫酸铜溶液。
6. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（5)中，凝聚剂为聚合无机盐凝聚剂，絮凝剂为聚丙烯酰胺，凝聚剂和絮凝剂均配制成溶 液状态进行投加。
7. 根据权利要求1所述的一种黄金矿山含氰废水综合治理方法，其特征在于：所述步 骤（6)中，光催化氧化反应系统内部设有紫外灯管和纳米二氧化钛光触媒材料，纳米二氧 化钛均匀涂抹在反应器内壁或反应器内部的附属设备上。
【文档编号】C02F103/10GK104193058SQ201410509928
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】刘强, 李哲浩 申请人:长春黄金研究院