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礦山廢水的處理概念及處理工藝有哪些

礦山廢水的處理概念及處理工藝有哪些

貴陽汙水處理設備

(一)礦山廢水概述

1、概念
礦山廢水是在礦山範圍內,從采掘地點、選礦廠、尾礦壩、排渣場以及生活區等地點排放的廢水的總稱,按生産過程可分爲礦坑廢水和選礦廠廢水;按pH又分爲酸性和堿性廢水。酸性廢水主要來源于礦坑水和廢石場的淋濾液等,堿性水主要産生于選礦廠作業。

2、礦山廢水的來源與危害
礦井水主要由伴隨礦井開采而産生的地表滲透水、岩石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、以及井下生産防塵、灌漿、充填汙水,選礦廠和洗煤廠汙水是礦山廢水的主要來源。通常,礦井水pH值在7~8之間,屬弱堿性。但是含硫的礦井水,其SO42-較多,大都是酸性水。在含硫礦井,由于礦石或圍岩及含硫煤中含有硫化礦物。這些礦物經氧化、分解並溶解在礦井水中,形成酸性水。尤其在開采巷道中,在大量滲入地下水和良好的通風條件下,爲硫化礦物的氧化、分解提供了極爲有利的環境。

地下開采尤其是水力采煤、水沙充填采礦法排放的汙水是不可忽視的。據統計,若不考慮回水利用,每産1t礦石,廢水排放量爲1m3左右;生産1t原煤約從井下排出廢水0.5~10m3不等,更高可達60m3。而且有些礦山關閉後,還會有大量的廢水繼續汙染礦區環境。並且礦山廢水引起的影響範圍遠遠超出礦區本身。

礦井水汙染可分爲礦物汙染、有機物汙染和細菌汙染。在某些礦山中還存在放射性物質汙染和熱汙染。礦物汙染有砂、泥顆粒、礦物雜質、粉塵、溶解鹽、酸和堿等;有機物汙染有煤炭顆粒、油脂、生物生命代謝産物、木材及其它物質的氧化分解産物。以及受開采、運輸過程中散落的粉礦、煤粉、岩粉及伴生礦物的汙染,水體呈灰黑色、渾濁、水面浮有油膜,並散發少量的腥臭、油腥味。水質分析檢驗結果,化學耗氧量大,細菌總數和大腸菌群含量大,如未加處理,任其長期外排,對環境會産生一定的不良影響。

3、礦山廢水中的主要汙染物

一種物質排入水體後是否會造成水體汙染,這主要取決于該物質的性質和在廢水中的濃度、含這種物質廢水的總排放量和受汙染水體的特性、以及它吸收汙染物質的容量。

礦山廢水中的主要汙染物:

 (1)有機汙染物。礦山廢水池和尾礦池中植物的腐爛,可能使廢水中有機成分含量很高,選礦廠、洗煤廠、分析化驗室排放的廢水中含有酚、甲酚、萘酚等有機物,它們對水生物極爲有害。

 (2)油類汙染物。油類汙染物是礦山中較爲普遍的汙染物,含油廢水浸入孔隙內形成油膜,産生堵塞作用,破壞土壤結構,不利于植物的生長,甚至使農作物枯死。水面存在的油膜阻礙大氣中的氧向水體轉移,致使水體得不到氧,使水生生物因缺氧而死亡。

 (3)酸堿的汙染。酸堿汙染是水體汙染中存在的普遍現象,酸堿廢水排入水體後,使水體pH值發生變化,抑制細菌和微生物的生長,妨礙水體自淨還可腐蝕船舶和水工建築物,破壞正常的生態循環。

(4)氧化物。氧化物有劇毒,一般人只要誤服0.1g左右的氰化鈉或氰化鉀就會死亡。敏感的人甚至0.06g就可致死。當水中CN-含量達0.3~0.5mg/L時,便可使魚致死。

4、我國礦山廢水處理現狀及存在的問題

我國礦山排放的廢水種類主要有酸性廢水、含鹽廢水和選礦廢水等。目前存在的問題,一是廢水處理裝置能力不足,據統計目前還有30%左右的廢水未經處理就直接外排;二是廢水處理技術開發水平還不高;三是節約用水和廢水治理的管理制度還不夠完善。

(二)、礦山廢水的處理方法

1、預處理
預處理時,分離廢水中的懸浮物采用重力分離法和過濾法分離,使水質得到淨化。
重力分離法是使廢水中的懸浮物在重力作用下與水分離的方法,如選礦廠的尾砂壩 。
過濾法是廢水通過帶孔的過濾介質,懸浮物被阻留在過濾介質上的方法。

2、礦山廢水處理方法
由于礦山廢水是礦井內的天然溶濾水、選礦廢水、選礦廢渣堤堰的溢流水以及礦渣堆積場的浸出水等的總稱,所以不同的廢水有不同的汙染物,對環境的汙染程度也不同。因此,對于不同種類的礦山廢水應運用不同的處理方法。

2.1酸性廢水的處理方法
2.1.1概述
酸性礦山廢水因pH低、酸度大,且含有大量的貴金屬,一般都不能循環利用,通常排入礦山附近的河流、湖泊等水體,使水體的pH發生變化,抑制了水體中某些微生物的生長,妨礙水體的淨化。酸性水與水體中的礦物質相互作用會産生某些鹽類,對淡水生物和植物的生長産生不良影響,導致礦區周圍的水體被嚴重汙染。

2.1.2選礦流程技術改造
目前,我國運行的許多含硫化礦物的老礦山,當時在選礦流程設計中,都以提高有用礦物回收率爲 目標,而對環保重視不夠,使排放的尾礦水呈酸性,現在則需爲治理廢水支付大量費用。在礦物可選性允許,對回收率影響不大的條件下,建議對原選礦流程進行技術改造,盡可能采用堿性流程,使呈堿性的尾礦水與酸性礦坑水進行自然中和,中和後的水即可循環利用或排放。這是一種更經濟、實用的治理方法。

2.1.3中和法
該方法是向廢水中投人中和劑或堿性廢水,使廢水中金屬離子生成氫氧化物沉澱與水分離,同時使廢水達到排放標准。常見的中和劑有石灰、石灰石、蘇打、苛性堿等。由于石灰來源廣、價格低、操作簡便,故石灰爲常用中和劑。石灰石與石灰比較,中和時産生的泥渣體積小,占地較少,含水量較低,易于脫水,但中和反應速度不如石灰快。蘇打及苛性堿作中和劑雖然效果好,但價格昂貴,一  般不采用。爲了提高沉鐵效果,中和法一般與將Fe 轉變爲Fe什的氧化或曝氣過程相結合使用。

(1)、利用堿性廢水進行中和治理
當礦山附近有造紙、制革、化纖、制堿類企業  時,利用其産生的堿性廢水與礦山的酸性廢水進行  中和。此法既能治酸又能治堿,以廢治廢,一舉兩得。采用該方法需要在酸性廢水的各排放地點構築中和反應池,將堿性廢水用管道輸送到反應池,並按需要量添加。該治理方法投資小、見效快、適應性強,予以采用。

(2)、添加石灰或石灰乳進行中和
在酸性廢水中添加石灰或石灰乳是一種傳統的酸性廢水治理方法。該方法的優點是對酸性廢水的濃度、水量和排放點的適應性較強,但治理成本高,沉渣多且難以處理。因此,該方法適用于廢水排放量小、濃度不穩定及要求水循環利用率高的情況。例如,向山硫鐵礦將 pH值爲3~4、流量約4000m /d的礦坑酸性水,揚送到選礦廠上部的高位水池,再流人中和池,加入pH值爲 12~14的石灰乳,用量0.8~1.5kg/m ,可將廢水 pH值調整爲8~9,直接供選礦廠使用。

(3)、使用堿性濾料進行中和
對于酸性廢水排放量大、範圍廣、地點較分散的廢石場、尾礦庫等地方,宜使用價格低廉的石灰石、白雲石、大理石等物料作緩蝕劑進行過濾中和處理。根據廢水含酸濃度不同,構築普通濾池、升降式濾池或臥式濾筒。此法處理後的廢水含酸濃度僅爲17g/L_lJ

2.1.4硫化法
硫化法是向廢水中投入硫化劑,使廢水中的金屬離子形成硫化物沉澱而除去的方法。通常使用的硫化劑有硫化氫、硫化鈉等。此法的pH值適應範圍大,産生的硫化物比氫氧化物溶解度更小,去除效率高,泥渣中金屬品位高,便于回收利用。但硫化劑來源有限,價格比較昂貴,産生的硫化氫有惡臭,對人體有危害,使用不當時可造成空氣汙染。

2.1.5置換中和法
在水溶液中,較負電性的金屬可置換出較正電性的金屬,達到與水分離的目的,此即稱之爲置換法。鐵較銅負電性,利用鐵屑置換廢水中的銅可得到品位較高的海綿銅。但該法不能將廢水酸度降下來,必須與中和法等方法聯合使用,以達到廢水排放或回收的目的。

2.1.6沉澱浮選法
沉澱浮選法是將廢水中的金屬離子轉化爲氫氧化物或硫化物沉澱,然後用浮選沉澱物的方法,逐一 回收有價金屬。該方法具有處理效率高、適應性廣、占地少、産出泥渣少等優點,因而是處理廢水常用的方法。

2.1.7萃取電積法
廢水的萃取處理法,是利用分配定律的原理,用一種與水互不相溶,而對廢水中某種汙染物溶解度很大的有機溶劑 (萃取劑),從廢水中分離出汙染物的方法。該方法的優點是設備簡單、易操作,萃取劑中重金屬含量高,反萃取後可送去電解得到金屬,是一種極好的處理方法。但這種方法要求廢水中的金屬含量較高,否則處理效率低、成本高。

貴陽汙水處理-利保環境治理 整理發布

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