某礦山尾礦庫酸性重金屬廢水處理實(shí)踐

陳宏貴+等

摘 要：采用了HDS中和沉淀法處理某礦山尾礦庫酸性重金屬廢水，處理后的廢水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：礦山；重金屬；酸性廢水；HDS中和沉淀法

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.087

1 概述

馬鞍山某尾礦庫已封閉多年，礦石和尾礦性質(zhì)導(dǎo)致尾礦庫滲濾水質(zhì)較差，含有硫酸鹽及重金屬，pH值較低，對(duì)周邊環(huán)境及水體造成嚴(yán)重危害。根據(jù)庫區(qū)再利用及保護(hù)庫區(qū)環(huán)境的需要，對(duì)該尾礦庫滲濾液廢水進(jìn)行綜合治理，使外排水達(dá)標(biāo)排放，以保護(hù)周邊環(huán)境。

該尾礦庫廢水主要來自庫區(qū)主壩中初期壩頂部界面滲出的地下水和在初期壩處準(zhǔn)備布設(shè)水平排滲管時(shí)排出的滲透水，廢水量約為160 m3/d。

2 設(shè)計(jì)方案選擇

目前，礦山酸性重金屬廢水處理法主要有傳統(tǒng)的中和沉淀法、HDS中和沉淀法、硫化沉淀法和氧化還原法等。這些處理方法各有千秋，具體選擇哪種，應(yīng)根據(jù)廢水的性質(zhì)、廢水量的大小和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件來定。所選的廢水處理方法不僅要保證處理后的廢水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，也要保證廢水處理設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、投資少、能耗和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積少、管理簡(jiǎn)單、污泥量少等。

本次設(shè)計(jì)方案采用HDS中和沉淀法處理尾礦庫廢水。與傳統(tǒng)石灰法相比，HDS中和沉淀法具有以下特點(diǎn)：①該方法使石灰得到充分的利用，且處理同體積酸性重金屬廢水可減少石灰消耗10%～15%. ②酸性重金屬廢水處理能力提高了1～3倍，有效解決了傳統(tǒng)石灰法容易堵塞的問題。③HDS中和沉淀法的污泥含固率高，通?？蛇_(dá)15%～20%，而傳統(tǒng)石灰法的污泥含固率僅為1%左右。采用HDS中和沉淀法產(chǎn)生的污泥體積是傳統(tǒng)石灰法的1/20～1/15，因此，采用HDS中和沉淀法可以節(jié)省大量的污泥輸送與處理費(fèi)用。④采用HDS中和沉淀法可以降低廢水中鈣離子的含量，從而減少設(shè)備、管道的結(jié)垢現(xiàn)象；節(jié)省大量的設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，并大大提高設(shè)備的使用率，延長設(shè)備的使用壽命。⑤傳統(tǒng)石灰法通常為手動(dòng)操作，而HDS中和沉淀法為全自動(dòng)操作，藥劑投放更加合理、科學(xué)，可以有效降低運(yùn)行費(fèi)用。

本次設(shè)計(jì)方案酸性重金屬廢水處理流程如圖1所示。

尾礦庫滲濾廢水經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量后由泵一次提升進(jìn)入曝氣池，在曝氣池中鼓風(fēng)曝氣，將還原態(tài)的Fe2+氧化成Fe3+，曝氣后出水，進(jìn)入HDS一體化酸性廢水處理裝置。HDS一體化酸性廢水處理裝置包含快速混合池、中和池、沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。經(jīng)HDS一體化廢水處理裝置產(chǎn)生的污泥通過板框壓濾機(jī)脫水后外運(yùn)。處理后的廢水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 污泥處置方案

該項(xiàng)目產(chǎn)生的污泥主要為中和作用產(chǎn)生的沉淀物和石灰溶解時(shí)產(chǎn)生的廢渣。由于廢水中重金屬、pH超標(biāo)較嚴(yán)重，因此投放的石灰量較多，廢渣量也較多。此類廢渣的處置方法主要有以下兩種：①利用渣漿泵將廢水處理過程中產(chǎn)生的廢渣直接排至就近的干化場(chǎng)或者尾礦庫；②采用機(jī)械脫水設(shè)備，將廢渣脫水后外運(yùn)。這兩種廢渣處置方式的優(yōu)、缺點(diǎn)如表1所示。

通過對(duì)比，決定采用機(jī)械脫水設(shè)備處置廢水治理過程中產(chǎn)生的廢渣。

4 成本核算

電費(fèi)：廢水處理量160 m3/d，以0.70元/kW·h計(jì)算，則噸水運(yùn)行電費(fèi)E1=45×0.70/160=0.20元。

人工費(fèi)：廢水處理的運(yùn)行管理、日常維護(hù)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等工作實(shí)行獨(dú)立負(fù)責(zé)制。污水處理實(shí)行三班制，建議定員3人，負(fù)責(zé)設(shè)備操作、維修以及水質(zhì)檢測(cè)。工資按2 000元/月計(jì)算，則人工費(fèi)E2=（2 000×3/30）/160=1.25元/m3。

藥劑成本：

石灰藥劑成本：石灰乳配制濃度為10%，投加量為5%（石灰乳/廢水量），石灰價(jià)格為200元/t，則E3=（1×0.1×0.05×200）=1.0元/m3；PAM 藥劑成本：PAM配制濃度為0.05%，投加量為2 ppm，PAM價(jià)格為10 000元/t，則藥劑成本E4=（1×0.000 02×10 000）=0.01元/m3。

總運(yùn)行成本E總=E1+E2+E3+E4=0.2+1.25+1.0+0.01=2.46元/m3（不含折舊費(fèi)）。

5 結(jié)束語

本次設(shè)計(jì)方案采用可靠、成熟、經(jīng)濟(jì)、合理的HDS中和沉淀法處理尾礦庫酸性重金屬廢水，在廢水處理實(shí)踐中取得了良好的效果，可為類似廢水處理提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]何孝磊，程一松，何麗.HDS 工藝處理某礦山酸性廢水試驗(yàn)研究[J].金屬礦山，2010（01）.

[2]白懷良，鐘鐵，高銅生.礦山酸性廢水治理HDS工藝技術(shù)研究[J].金屬礦山，2008（9）.

Treatment Practice of Acidic Heavy Metal Wastewater in a Mine Tailings Reservoir

Chen Honggui， Luo Shuliang， Xu Qingrong

Abstract： In this paper， the HDS neutralization precipitation method is used to process the acid heavy metal waste water of a mine tailings reservoir， and the wastewater reached the first level discharge standard of “Integrated Wastewater Discharge Standard”（GB 8978 – 1996）.

Key words： mine； heavy metal； acidic wastewater； HDS neutralization precipitation method

〔編輯：劉曉芳〕