[發(fā)明專利]一種高效降解硫化礦選礦廢水中有機(jī)成分的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810031376.3
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101279804A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉;胡岳華;歐陽魁
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/52;C02F1/66;C02F1/24;C02F1/78
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種選礦廢水處理和回用方法，特別是對有機(jī)物殘存量高的硫化礦選礦廢水進(jìn)行處理。

背景技術(shù)

礦山開采過程中需要大量生產(chǎn)用水，同時排放出大量廢水，選礦廢水是其重要的組成部分。選礦過程中，為了有效地將有用金屬分選出來，需要在不同的作業(yè)加入大量的浮選藥劑，主要有捕收劑、起泡劑、有機(jī)和無機(jī)的活化劑、抑制劑、分散劑等。這些藥劑在選廠排出的廢棄溶液中均有所保留，同時，部分金屬離子、懸浮物、有機(jī)和無機(jī)藥劑的分解物質(zhì)等都?xì)埓嬖谶x礦廢棄溶液中，形成含有大量有害物質(zhì)的選礦廢水，直接排放該選礦廢水將對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，長期以來，如何有效地處理選礦廢水是各個礦山長期以來必須解決的重大問題，也是選礦工藝過程中必須考慮解決的技術(shù)難題。

常見的硫化礦選礦廢水處理方法主要有：氧化處理、混凝法、吸附法、化學(xué)沉淀法、生物降解、尾礦庫自然沉降法等。而對于具有COD值高、成分復(fù)雜，含一定量的難降解有機(jī)物，直接排放污染環(huán)境回用又影響浮選指標(biāo)的廢水而言，臭氧氧化法則表現(xiàn)出其它幾種常規(guī)方法(包括其它各種氧化處理方法)難以比擬的優(yōu)勢和潛力。歷史上，由于我國臭氧技術(shù)的落后和認(rèn)識的不足，所以在各領(lǐng)域的應(yīng)用的普及速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美等發(fā)達(dá)國家。近些年來，隨著人們對臭氧氧化反應(yīng)機(jī)理研究的深入和高效低耗新型臭氧發(fā)生裝置技術(shù)的不斷開發(fā)與研究，臭氧氧化法開始在我國的飲用水處理、印染廢水、醫(yī)藥廢水等領(lǐng)域嶄露頭角，普及推廣速度迅速，其特點(diǎn)也隨之逐漸被人們所認(rèn)識。

隨著國家對環(huán)境重視程度的與日俱增和全社會要求環(huán)境嚴(yán)格治理的呼聲的不斷高漲，礦山廢水的現(xiàn)有治理辦法將受到更嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)。臭氧氧化法在礦山廢水處理上的成功應(yīng)用，將給硫化礦選礦廢水的治理開辟一條新思路，同時為硫化礦選礦廢水的處理乃至說是所有礦山廢水的治理和回用提供了借鑒，意義是相當(dāng)積極的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于解決硫化礦選礦廢水中有機(jī)物難降解的問題，選礦廢水回用影響選礦指標(biāo)的問題及選礦廢水排放污染環(huán)境的問題。

為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明處理廢水：在選礦廢水中添加聚合硫酸鐵作為混凝劑進(jìn)行沉降；廢水pH值為9～11，通過浮選機(jī)吸氣口將臭氧吸入浮選槽，在浮選機(jī)的強(qiáng)烈攪拌下通入臭氧并控制臭氧濃度為10～100ppm。

所述的聚合硫酸鐵，最佳用量范圍為3～10ppm。

氧化時間優(yōu)選為10～30分鐘。

為了減少臭氧使用量，并充分利用臭氧，可以采用兩次氧化方式，利用抽風(fēng)系統(tǒng)收集從浮選槽上方溢出的臭氧氣體，再通入下一級浮選槽，處理經(jīng)一次氧化后的廢水。采用兩次氧化方式，一則可以充分利用臭氧氣體，同時不會造成廢氣污染環(huán)境的問題；二則可以縮短一次廢水氧化時間，減少臭氧總發(fā)生量。

pH值未在9～11堿性范圍內(nèi)的廢水，廢水注入浮選槽前需添加石灰或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為9～11。根據(jù)實(shí)際情況，若將部分工段廢水相互混合能達(dá)到9～11的pH范圍，則不需調(diào)節(jié)pH值。

本發(fā)明方法可根據(jù)出水水質(zhì)要求不同，可將選礦廢水處理后直接回用選礦生產(chǎn)、灌溉、漁業(yè)等方面。本發(fā)明方法可以與曝氣法、生物處理法等聯(lián)合使用。

本發(fā)明的化學(xué)原理是：臭氧在堿性溶液中擁有2.07v的氧化電位，氧化能力僅次于氟，是常見氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的。臭氧能氧化水中多種有機(jī)物和無機(jī)物，如腐殖質(zhì)、酚、氨以及硫等還原性物質(zhì)。臭氧對難降解有機(jī)物質(zhì)的氧化通常是使其環(huán)狀分子的部分環(huán)或長鏈分子部分?jǐn)嗔?，從而使大分子物質(zhì)變成小分子物質(zhì)，使其更易于被生化降解。臭氧一經(jīng)溶解在水中，出現(xiàn)下列兩種氧化反應(yīng)：一種是直接氧化污染物；另一種則是在過氧化氫、有機(jī)物和高濃度的氫氧根的誘發(fā)下分解成氧化性更強(qiáng)的羥基自由基(·OH)，間接地氧化有機(jī)物、微生物，反應(yīng)相當(dāng)快，氧化能力較前一種更強(qiáng)。

本發(fā)明針對選礦廢水中難降解有機(jī)物含量高的特點(diǎn)，采用臭氧氧化處理。為了能更充分利用臭氧，需將選礦廢水pH值調(diào)節(jié)到9～11的范圍，再利用浮選機(jī)的強(qiáng)烈攪拌和對氣泡的破碎作用將臭氧氣泡粉碎到微泡，使氣液充分接觸，通氣一定時間后，能明顯降低殘存的2號油、丁黃藥、乙硫氮、腐殖酸含量及廢水COD值等各項(xiàng)指標(biāo)，能起到立竿見影的效果。

與現(xiàn)有選礦廢水處理方法相比，臭氧氧化法的優(yōu)勢在于：氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、去除污染物效果顯著，處理后廢水中剩余臭氧易分解易被生化降解，不產(chǎn)生二次污染，實(shí)現(xiàn)了廢水的有效處理，使得大量廢水回用成為可能，為礦山廢水的治理提供了新思路。此外，浮選機(jī)在礦山的應(yīng)用已十分普及，本發(fā)明將臭氧發(fā)生裝置與浮選機(jī)聯(lián)用，技術(shù)成熟，設(shè)備投資少，處理成本低廉。