隨著環(huán)保力度的加強,國家對排廢水處理的要求也日益嚴格,廢水的處理、回收利用成為了不可回避的課題。在了解廢水的處理方法之前,我們有必要先了解一下廢水的具體來源!
廢水來源:
一般而言,生產(chǎn)過程中的所有外排水統(tǒng)稱為選礦廢水,具體來說包括:
(1)洗礦廢水:含有大量細粒級的礦泥和少量礦石顆粒;
(2)破碎系統(tǒng)廢水:主要含有礦石顆粒,經(jīng)沉淀后可回用;
(3)設(shè)備冷卻水用:包括破碎機、球磨機的冷卻水和真空水泵的水封水,水量較小,污染物主要為油性物質(zhì),經(jīng)處理后可循環(huán)利用;
(4)重選和磁選廢水:主要含有礦物顆粒和懸浮物,澄清后基本可全部回用;
(5)浮選廢水:主要來源于精礦、尾礦通過濃密、過濾兩段脫水工藝后產(chǎn)生的溢流水及尾礦庫溢流水,含有浮選藥劑及少量懸浮物;
(6)沖洗廢水:各廠房的地面沖洗水;
(7)其他:選礦流程中的“跑、冒、滴、漏”及事故池排水等。
廢水常見處理方法
1、自然凈化法
自然凈化法作為最廉價、最簡單的廢水治理方法,被我國的選礦廠普遍采用。自然凈化法常以尾礦庫為構(gòu)筑物,廢水通過管道運輸至尾礦庫,在庫內(nèi)發(fā)生沉淀、水解、氧化、揮發(fā)、光照降解甚至生物分解等作用,使懸浮顆粒和殘余藥劑濃度降低,甚至基本去除。
自然凈化的效果與曝曬時間、光照強度、水體溫度、初始pH值、溶解氧等因素有關(guān)。通常曝曬時間越長、光照強度越強、溫度越高,自然凈化效果越好。
●特點:自然凈化法具有成本低、管理方便、無二次污染等特點,但存在凈化不徹底、耗時長、氣候等自然因素干擾大等問題,特別在高寒地區(qū),往往會因為凈化效率低下而影響廢水的回用。因此,自然凈化法通??勺鳛檫x礦廢水的預(yù)處理方法,或用于成分相對簡單的重、磁選廢水的處理。
2、酸堿中和法
酸堿中和法是一種傳統(tǒng)的廢水治理方法,因簡單實用而廣泛采用。這其中既包括酸性廢水中的H+(或堿性廢水的OH-)與中和劑中的OH-(或H+)發(fā)生反應(yīng),生成中性水分子,同時,礦漿的合適堿度也有利于重金屬離子與氫氧根離子反應(yīng)生成難溶的氫氧化物沉淀,從而消除重金屬污染。
生產(chǎn)實踐中常用的中和劑有石灰、消石灰、硫酸、堿性廢水廢渣(電石渣等)、酸性廢水廢氣(CO2、SO2及其溶液等)等。在選擇中和劑時應(yīng)優(yōu)先考慮廠區(qū)周邊的廢料,以達到“以廢治廢”的目的。理論上各重金屬在一定pH范圍內(nèi)均能沉淀,因此控制好pH值是中和法的關(guān)鍵。
●特點:酸堿中和法具有管理方便、費用較低、操作簡便、處理量大、適應(yīng)性強和運行穩(wěn)定等優(yōu)點,但也存在一些問題,如在用石灰中和時,設(shè)備及管壁結(jié)垢嚴重、污泥增量較大、易產(chǎn)生二次污染等。
3、混凝沉淀法
混凝沉淀法是目前治理選礦廢水較成熟的一種方法,常與活性炭吸附或氧化法組成混凝沉淀—活性炭吸附法和混凝沉淀—氧化法。
混凝沉淀法使用的藥劑主要包括凝聚劑和絮凝劑兩大類。凝聚劑主要有氯化鐵、硫酸鐵、硫酸鋁、氯化鋁、聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)等,使用最普遍的絮凝劑是聚丙烯酰胺(PAM)?;炷齽┑倪x擇至關(guān)重要,它直接關(guān)系到凈化效果的好壞。
●特點:混凝沉淀法可以有效去除廢水中的懸浮顆粒和一些重金屬離子,是一種成熟、穩(wěn)定、高效的廢水治理方法,但也存在對有機化學(xué)藥劑凈化不徹底,因藥劑用量過大易產(chǎn)生二次污染等問題。
4、化學(xué)氧化法
化學(xué)氧化法是深度治理廢水中殘留浮選藥劑的有效方法,特別是近年發(fā)展起來的高級氧化技術(shù)(AOP)能徹底去除廢水中持久性難降解有機污染物。
化學(xué)氧化法的實質(zhì)是,氧化劑通過奪取廢水中有機污染物中的H原子等途徑,將有機污染物氧化成無毒或低毒的小分子物質(zhì),或轉(zhuǎn)化為容易從水中分離的物質(zhì),從而降低廢水的COD、BOD。常見的氧化劑有臭氧、Fenton試劑、雙氧水、次氯酸鈉等。
●特點:化學(xué)氧化法治理廢水具有操作穩(wěn)定、反應(yīng)徹底、處理效率高并能提高廢水的可生化性等特點,特別對于處理高COD的有機廢水具有顯著優(yōu)勢,但也存在運行費用較高等問題。
5、人工濕地法
人工濕地法是近年來發(fā)展起來的新型廢水治理技術(shù),因其生態(tài)化的治理理念而廣受國內(nèi)外學(xué)者的青睞。
人工濕地是仿照自然濕地人工修建并參與監(jiān)督控制的具有流動或靜止水體的淺水水域,是以基質(zhì)—植物—微生物為核心的綜合生態(tài)系統(tǒng),可通過基質(zhì)截留、過濾、吸附,植物吸收、攔截,微生物攝食、分解等途徑去除廢水中的污染物,充分發(fā)揮了物理、化學(xué)和生物的協(xié)同作用。
●特點:人工濕地法為治理廢水提供了一條綠色化、生態(tài)化的技術(shù)路線,但也存在基質(zhì)易堵塞、占地面積大、受氣候等因素干擾大等局限性。
6、微生物處理法
微生物處理法對于礦山酸性廢水具有顯著的優(yōu)勢。其凈化原理是利用微生物的新陳代謝作用降解水體中的污染物,從而達到凈化廢水的目的。
●特點:微生物法治理廢水擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?,具有環(huán)境友好、選擇性好、二次污染少等特點,甚至還可以回收某些重金屬原料,但如何篩選出適應(yīng)性強的菌種是個難題。
7、光催化氧化法
光催化氧化技術(shù)是20世紀80年代快速發(fā)展起來的一種新的廢水治理技術(shù),因降解速度快,凈化度高,節(jié)能環(huán)保而成為選礦廢水治理領(lǐng)域研究的熱點。
光催化氧化廢水的原理可以結(jié)合半導(dǎo)體能帶理論解釋:光催化劑吸收光能,電子受輻射躍遷,生成活性很高的電子-空穴對,可以與吸附在催化劑粒子表面的-OH或H2O作用生成氧化性極強的?OH,?OH能將有機物氧化成H2O和CO2等小分子無機物。
●特點:光催化氧化法具有巨大的開發(fā)價值,已成為廢水治理一個新的研究領(lǐng)域,但目前更多處于實驗室研究階段,對其凈化機理還有待深入探討。
綜上,不同來源的廢水,其性質(zhì)及成分存在差異,應(yīng)選用合適的廢水處理技術(shù)及回用方法,盡量降低回水使用對生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)的影響,提高選礦廢水循環(huán)利用率,實現(xiàn)廢水的清潔排放。