一种氰化废渣淋溶液处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种氰化废渣淋溶液处理方法，该方法是由臭氧氧化处理、超声波/臭氧氧化处理、混凝沉淀处理和生物活性炭处理五个步骤组成，氰化废渣淋溶液在处理时，首先采用臭氧氧化法将易处理的污染物去除，处理后的废水通过投加混凝剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属离子，然后在超声波和臭氧的协同作用下，将废水中难处理污染物去除掉，最后在生物氧化及活性炭自身吸附作用下，将废水中残余的污染物去除掉。本发明将臭氧氧化技术、超声波/臭氧高级氧化技术、混凝沉淀技术和生物活性炭处理技术结合在一起，协同对氰化废渣淋溶液进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用的优点，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】一种氰化废渣淋溶液处理方法
【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氰化废渣淋溶液的处理方法。
【背景技术】
[0002]黄金矿山在开采过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量的氰化废渣，这些氰化废渣在雨淋过程中会产生大量的淋溶液，这些淋溶液中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ClCN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有效处理，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，在对含氰废水处理方面还尚缺乏比较理想的方法，如能解决好这一问题，将对我国黄金工业的可持续发展和黄金矿山的环境保护有重要的意义。
【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、运行稳定的氰化废渣淋溶液处理方法。本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的特征，首先采用臭氧氧化法将易处理的污染物去除，处理后的废水通过投加混凝剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属离子，然后在超声波和臭氧的协同作用下，将废水中难处理污染物去除，最后在生物氧化及活性炭自身吸附作用下，将废水中残余的污染物去除。本发明具体工艺步骤如下:
[0004](I)含氰废水经格栅过滤后，进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为 15min ?120min ；
[0005](2)将臭氧氧化处理后的废水移入到超声波/臭氧处理系统，施加超声波并通入臭氧进行超声波和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为30min?120min ；
[0006](3)反应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 ；
[0007](4)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为60min?120min ；
[0008](5)处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0009]所述步骤(I)中，臭氧通入量根据废液中的氰化物和COD含量的多少及处理要求而定，氰化物和COD含量高、处理指标要求严，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物和COD含量低、处理指标要求松，臭氧的通入量相应减少。
[0010]所述步骤(2)中，超声波频率为20kHz?750kHz，超声波功率和臭氧通入量根据进水水质中COD含量多少和出水水质要求来确定，COD含量高、处理指标要求严，超声波的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，COD含量低、处理指标要求松，超声波的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
[0011]所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s,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。
[0012]所述步骤(4)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳炭或煤质炭，装填量占反应器体积的1/5?4/5，挂膜菌种为在尾矿库附近表层土壤人工采集、分离、驯化培养的降氰菌群，包括荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌、芽孢杆菌等，挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
[0013]本发明的有益效果:
[0014]本发明根据黄金矿山氰化废渣淋溶液中含污染物复杂、难处理的特征，将臭氧氧化技术、超声波/臭氧高级氧化技术、混凝沉淀技术和生物活性炭处理技术结合在一起，协同对氰化废渣淋溶液进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高，系统运行稳定，工艺流程简单，便于实现工业应用的优点，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。
【具体实施方式】
[0015]本发明包括以下步骤:
[0016](I)含氰废水经格栅过滤后，进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为 15min ?120min ；
[0017](2)将臭氧氧化处理后的废水移入到超声波/臭氧处理系统，施加超声波并通入臭氧进行超声波和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为30min?120min ；
[0018](3)反应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 ；
[0019](4)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为60min?120min ；
[0020](5)处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
[0021]所述步骤(I)中，臭氧通入量根据废液中的氰化物和COD含量的多少及处理要求而定，氰化物和COD含量高、处理指标要求严，臭氧的通入量相应增多，反之，氰化物和COD含量低、处理指标要求松，臭氧的通入量相应减少。
[0022]所述步骤(2)中，超声波频率为20kHz?750kHz，超声波功率和臭氧通入量根据进水水质中COD含量多少和出水水质要求来确定，COD含量高、处理指标要求严，超声波的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，COD含量低、处理指标要求松，超声波的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
[0023]所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s?10m/s,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。
[0024]所述步骤(4)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳炭或煤质炭，装填量占反应器体积的1/5?4/5，挂膜菌种为在尾矿库附近表层土壤人工采集、分离、驯化培养的降氰菌群，包括荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌、芽孢杆菌等，挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
[0025]具体实例1:
[0026]某黄金矿山氰化废渣淋溶液，pH为9.6，CNt为226.25mg/L，SCF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废水置于臭氧氧化装置中，臭氧氧化装置内部底部设有钛合金微孔曝气器，开启臭氧发生器，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为850mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到装有超声波装置和臭氧曝气装置的反应器中，超声波探头直径5mm，置于废水液面下20mm处，超声波频率为20kHz，功率为50W，臭氧采用钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，反应开始开启超声装置，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为650mg，反应结束后将废水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加10g/L的聚合氯化铝溶液25mL搅拌5min，然后投加0.5%。阴离子聚丙烯酰胺溶液5mL，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，用蠕动泵将上清液泵入到生物活性炭反应器中进行处理，生物活性炭反应器为上流式生物反应器，活性炭采用柱状煤质炭，填装量为5kg，空气采用钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，气液比设定为5:1，菌种采用人工投加挂膜，反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在7?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。
[0027]具体实例2:
[0028]某黄金矿山氰化废渣淋溶液，pH为8.5，CNt为165.52mg/L，SCN—为43.65mg/L，COD为179.24mg/L，此外还含有微量的其它重金属离子。取5L废水置于臭氧氧化装置中，臭氧氧化装置内部底部设有钛合金微孔曝气器，开启臭氧发生器，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为420mg，反应结束后停止通入臭氧，将废水移入到装有超声波装置和臭氧曝气装置的反应器中，超声波探头直径5mm，置于废水液面下20mm处，超声波频率为20kHz，功率为50W，臭氧采用钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，反应开始开启超声装置，通入臭氧反应30min，臭氧通入量为350mg，反应结束后将废水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下投加10g/L的聚合氯化铝溶液1mL搅拌5min，然后投加0.5%。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，用蠕动泵将上清液泵入到生物活性炭反应器中进行处理，生物活性炭反应器为上流式生物反应器，活性炭采用柱状煤质炭，填装量为5kg，空气采用钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，气液比设定为5:1，菌种采用人工投加挂膜，反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在7?9之间，CNt < 0.lmg/L, SCN-< 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。
【权利要求】
1.一种氰化废渣淋溶液处理方法，该方法具体工艺步骤如下: (1)含氰废水经格栅过滤后，进入臭氧处理系统，通入臭氧进行氧化处理，处理时间为15min ?120min ； (2)将臭氧氧化处理后的废水移入到超声波/臭氧处理系统，施加超声波并通入臭氧进行超声波和臭氧协同高级氧化反应，反应时间为30min?120min ； (3)反应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 ； (4)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为60min?120min ； (5)处理后的出水返回生产工艺流程中或达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(2)中，超声波频率为20kHz?750kHz，超声波功率和臭氧通入量根据进水水质中COD含量多少和出水水质要求来确定，COD含量高、处理指标要求严，超声波的功率相应增大，臭氧的通入量相应增多，反之，COD含量低、处理指标要求松，超声波的功率相应减小，臭氧的通入量相应减少。
3.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.0lm/s?10m/s。
4.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(3)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。
5.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(4)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳炭或煤质炭，装填量占反应器体积的1/5?4/5。
6.根据权利要求1所述的一种氰化废渣淋溶液处理方法，其特征在于:所述步骤(4)中，生物活性炭处理系统挂膜菌种为在尾矿库附近表层土壤人工采集、分离、驯化培养的降氰菌群，包括荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌、芽孢杆菌等，挂膜方式采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为I?15:1。
【文档编号】C02F9/14GK104291538SQ201410641803
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】刘强, 李哲浩 申请人:长春黄金研究院