金属矿山废水处理及回用实践

长沙有色冶金设计研究院有限公司ChangshaEngineering&ResearchInstituteLtd.ofNonferrousMetallurgy金属矿山废水处理及回用实践汇报内容一、金属矿山废水来源及污染状况二、矿山废水处理后的出路三、排放标准制定和实施的基本原则四、金属矿山废水处理单元技术五、金属矿山废水污染物及适用处理工艺六、金属矿山选厂水平衡七、金属矿山废水处理工程案例八、白钨选矿废水处理中试成果九、对金属矿山废水处理的思考与展望一、金属矿山废水来源及污染状况矿井、露天采坑含酸、重金属废石场淋浸水含酸、重金属尾矿库含重金属、浊度、色度、COD堆浸场含酸、重金属选厂初期雨水含重金属、浊度、色度二、矿山废水处理后的出路•《污水综合排放标准》•《行业标准》•《地方标准》•《城镇污水厂污染物排放标准》排放•首先要达到排放标准•具体水质由企业提出要求，如根据选矿试验回用三、排放标准制定和实施的基本原则1、国家综合排放标准和行业排放标准都是国家标准。综合排放标准和行业标准不交叉执行，即凡是已有发布的行业标准的工业污染物排放，一律执行行业标准，没有行业标准的执行综合排放标准。2、地方标准必须严于国家标准，如：广东省的城市生活污水排放标准等。有地方排放标准，执行地方排放标准，没有的执行国家标准。3、国家标准和地方标准都是强制性标准。是工程建设环境影响评价、设计、建设、验收和管理的标准依据。4、综合排放标准和行业排放标准根据技术发展和环境保护要求适时进行修订。四、金属矿山废水处理单元技术序号单元技术主要作用原理应用范围1絮凝胶体脱稳、破乳、凝聚脱稳、架桥去除胶体和悬浮物2中和酸碱中和中和反应酸碱废水处理3化学沉淀去除重金属等化学反应有害物质、重金属4氧化还原氧化剂、还原剂的氧化还原作用氧化还原反应，降解或沉淀反应去除COD、重金属5高级氧化（臭氧等）强氧化去除难降解有机物去除难降解COD、氰化物6吸附法活性炭等多空物质表面吸附表面吸附作用COD、重金属7离子交换法溶解性阴离子的吸附或回收选择性吸附交换重金属处理回收8电凝聚电极反应、氧化还原、絮凝电极氧化还原反应、电絮凝去除酚氰、脱色、重金属9电渗析离子膜分离过程电场作用下的膜分离过程重金属处理回收、脱盐10磁分离磁化和磁分离磁力分离作用重金属分离五、金属矿山废水污染物及适用处理工艺序号废水类别处理工艺1含汞废水化学沉淀、离子交换、吸附、过滤2含镉废水化学沉淀、离子交换3含铅废水化学沉淀4含砷废水氧化还原、化学沉淀、电凝聚5含铜废水铁屑过滤、电解、化学沉淀6含锌废水化学沉淀、离子交换7含氰废水化学氧化、离子交换、生物处理8含氟废水石灰沉淀、磷酸盐沉淀、活性氧化铝过滤、电凝聚9含铁废水氧化、化学沉淀10含COD废水生物法、高级氧化法11含水玻璃废水石灰破稳、电催化氧化六、金属矿山选厂水平衡七、金属矿山废水处理工程案例1、矿山废水处理案例——混凝沉淀法•项目名称：甘肃洛坝有色金属集团有限公司重金属污染治理工程•项目所在地：甘肃省徽县柳林镇沙坝行政村•建设方：甘肃洛坝有色金属集团有限公司•废水来源：尾矿库•设计规模：三分厂3000m3/d•水质：三分厂进水水质参数废水名称CODCrmg/LpHSSmg/LNH3-Nmg/L总Pmg/L综合废水14111.8410795.70.05参数废水名称总锌mg/L总铅mg/L总铜mg/L硫化物mg/L氟化物mg/L综合废水2.8521.70.339.11.88方案依据：相关规范、手册处理流程：工程采用“进水—调节—曝气—混凝沉淀—回用”的工艺流程进行处理。处理后水质：出水水质达到《铅、锌工业污染物排放标准》表3水污染物特别排放限值的要求。参数废水名称CODCr（mg/L）pHSS(mg/L)NH3-N(mg/L)总P(mg/L)综合废水506~91050.5参数废水名称总锌mg/L总铅mg/L总铜mg/L硫化物mg/L氟化物mg/L综合废水1.00.20.21.0〈52、矿山废水处理案例——化学法项目名称：紫金山金铜矿10000m3/d含铜酸性废水硫化法回收铜工程•项目所在地：福建省上杭县紫金山金铜矿•建设单位：紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿•设计规模：10000m3/d•废水来源：矿井330平硐•进水水质：项目（mg/L）项目（mg/L）项目（mg/L）TDS1085电导率262μs/cm硫酸根1140浊度21NTU氯离子11.95镁0.87锰0.91铁500钙6.38pH值2.0铜200硅5.92钾2.62钠21.97砷0.064锌7.1铝44.39COD16.14硝酸根11.49SS50石油类1.29•方案依据：紫金山金铜矿实验•处理流程：本工程采用“硫化沉铜+氧化+石灰沉铁”（优化后）。•出水水质：本工程考虑80%（8000m3/d）的产水做为回用水。20%（2000m3/d）的产水经砂滤器过滤后做为生产新水回用，设计出水水质执行国家《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）。•建设意义：项目建成后，可提高铜、铁等有价金属的回收，其中铜1095t/a、铁1825t/a，还可以节约水资源292万m3/a，符合国家循环经济以及节能减排政策的要求。•流程优化理由：见下图。3、矿山废水处理案例——离子交换法项目名称：广西高峰矿业有限责任公司采矿废水处理项目项目地址：广西高峰矿业有限责任公司矿区冲填站西南面建设内容：企业采矿重金属废水处理及回用建设规模：12000m3/d废水来源：矿井、尾矿库进水水质：检测指标pH值Zn(mg/L)Cd(mg/L)Sb（mg/L）Pb(mg/L)SS(mg/L)数值6.5-8.524.20.070.6741.0500治理方案依据：北京科技大学关于该项目中试试验处理流程：采用“强化混凝沉淀+活性炭吸附+离子交换”含低浓度的重金属废水通过强化混凝技术，适当提高絮凝剂的投加量，考虑混凝剂的筛选和复配，控制反应pH值，协同沉降废水中的重金属。再辅以活性炭吸附、离子交换进一步降低采矿废水中重金属浓度，去除废水中Zn、Cd、Pb、Sb等重金属。出水标准：出水水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类标准要求：项目Pb(mg/L)Zn(mg/L)Cd(mg/L)Sb(mg/L)标准值0.051.00.0050.05某有色金属矿山井下巷道内重金属废水治理系统，采用化学混凝法进行处理，处理量为3000m3/h。项目经过运行表明，当pH达到8.5~9.0时，聚丙稀酰胺用量为62.5kg/h，聚合氯化铝用量为400kg/h时，处理水质能够达到铅锌工业污染物排放新标准，实现稳定达标外排。4、矿山废水处理案例——高级氧化法项目名称：高湾丘尾矿库废水处理工程建设单位：柿竹园有色金属有限责任公司废水水量：20000吨/天废水来源：尾矿库进水水质：项目pH（无量纲）SSmg/LCODcrmg/LPbmg/LAsmg/LZnmg/LF-mg/L指标＜11＜1801502.01.02.515方案依据：中南大学试验处理工艺：“高级氧化+生物制剂+絮凝沉淀+过滤”出水水质：5、矿山废水处理案例——电絮凝法项目名称：湖南瑶岗仙矿业有限公司污水处理工程水量：3000吨/天水质情况：COD略微超标，重金属锌、铅超标3-5倍。废水来源：矿井、尾矿库、生活污水方案依据：长沙华时捷环保科技公司实验处理工艺：电絮凝+曝气沉淀出水执行:《污水综合排放标准》一级标准八、白钨选矿废水处理中试成果中试地点：香炉山钨矿中试对象：白钨选矿尾矿水中试目的：破解水玻璃的稳定性、降解COD、削减重金属中试原理：电催化氧化+自浮中试水量：5T/h中试依据：100L/h小试试验中试流程：中试流程浮选尾矿澄清池分离槽过滤砖回水池回用或外排污泥池尾矿库白钨废水处理装置渣浆泵浮渣底泥泵白钨废水处理药剂中试现场电解后2分钟以后滤砖过滤与矿泉水对比中试实际进出、水水质进水水质检测结果出水水质检测结果污水综合排放标准：从检测结果看出：pH值下降，CODcr下降，悬浮物、重金属、下降，SiO32-处理率达到95%以上成果：获发明专利。九、对金属矿山废水处理的小结与展望1、废水处理方案是各单元技术的组合2、井下涌水及尾矿库排水水量难以确定，因其与下雨有关，变化很大。3、回用水水质要依据选矿试验确定，回用水选别时，要做好水的分质处理。4、从一些现场反馈的消息，一些一价阴离子对选矿有影响。那只能用膜了。5、磁分离技术与介孔材料技术将是矿山废水处理的方向6、从选矿的角度来进行水处理将是捷径谢谢大家!