儀征采礦廢水處理一體化設施

1、選礦廢水的來源

一般而言，選礦廠生產過程中的所有外排水統稱為選礦廢水，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）破碎系統廢水：主要含有礦石顆粒，經沉淀后可回用；
（3）設備冷卻水用：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，經處理后可循環利用；
（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。

2、選礦廢水的特點

（1）排放量大

選礦廢水的排放量大，與我國礦石資源的品質低下、選礦工藝復雜、入選礦石量大等因素密切相關。總體來說，我國目前每處理1t礦石，磁選、浮選法需用水4～7m3，重選法需用水20～26m3，浮磁聯選需用水6～10m3，重浮聯選需用水20～30m3。這些用水除少部分循環利用，大部分則隨尾礦以漿體的形式排出選礦廠。

（2）懸浮物、總溶固含量高

固體懸浮物含量高是選礦廢水的最直觀特征，這些固體懸浮物主要是微細粒原生礦泥顆粒和次生礦泥顆粒，若選礦過程中使用了水玻璃等分散劑，則廢水中固體懸浮物的含量將更高、穩定性更好，更不易沉降。

（3）成分復雜

殘留化學藥劑和重金屬離子是選礦廢水形成危害的主要因素，也是最難治理的因素。這種情況在有色金屬礦山表現得尤其嚴重。絕大多數礦山的選礦廢水中不同程度含有銅、鉛、鋅、鎘、鍺、鉻、砷等重金屬離子，由于重金屬離子具有不可降解性，將長期潛伏在水體中，使其成為選礦廢水治理的難點。

殘留的化學藥劑主要是浮選過程中加入的捕收劑、起泡劑和調整劑，它是導致水體化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、pH值（強酸或高堿）等指標超標的主要因素。

選礦廢水的基本特征取決于選礦廠的規模、礦石的性質、磨礦細度、工藝流程和藥劑制度等。通常選礦廠規模越大，廢水排放量就越大；磨礦粒度越細，廢水中固體懸浮物含量就越高；礦石性質越復雜，廢水中重金屬離子種類就越多、濃度就越高，COD、pH值等指標也越容易超標。

3、選礦廢水的危害

選礦廢水的水質特征決定了其對生態環境和人類健康構成的潛在危害，主要表現在以下幾個方面：

（1）強酸或強堿性廢水外排會降低所接受水體的自凈功能，危害水中藻類、魚類及其他水生動植物的生長，嚴重時會導致水生生物死亡。
（2）廢水中的懸浮物會降低水體的透明度，影響浮游植物的光合作用，加劇水體富營養化，破壞水體生態環境。
（3）含有大量重金屬離子的廢水排入水體或土壤中，通過植物的根部吸收進入體內，過量會影響植物的生長和發育，嚴重時將導致植物枯萎、死亡；重金屬過量還能使水生動物機體代謝紊亂、誘發疾病、影響發育；最嚴重的是能通過食物鏈的富集危害人類的健康。
（4）廢水中殘留的藥劑，如黃藥，在酸性條件下可直接分解生成二硫化碳，污染環境；黃藥還能影響水生浮游植物的生長，異丙基鈉黃藥濃度為5mg/L以上的水體可在3天內致全部浮萍死亡。是劇劑，極少量的及其衍生物就會使人、畜短時間內中毒死亡。

4、選礦廢水常見處理技術

（1）自然凈化法

自然凈化法作為最廉價、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筑物，廢水通過管道運輸至尾礦庫，在庫內發生沉淀、水解、氧化、揮發、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。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。
儀征采礦廢水處理一體化設施

自然凈化法具有成本低、管理方便、無二次污染等特點，但存在凈化不耗時長、氣候等自然因素干擾大等問題，特別在高寒地區，往往會因為凈化效率低下而影響廢水的回用。因此，自然凈化法通常可作為選礦廢水的預處理方法，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+）發生反應，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生成難溶的氫氧化物沉淀，從而消除重金屬污染。

生產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。在選擇中和劑時應優先考慮廠區周邊的廢料，以達到“以廢治廢"的目的。理論上各重金屬在一定pH范圍內均能沉淀，因此控制好pH值是中和法的關鍵。

酸堿中和法具有管理方便、費用較低、操作簡便、處理量大、適應性強和運行穩定等優點，但也存在一些問題，如在用石灰中和時，設備及管壁結垢嚴重、污泥增量較大、易產生二次污染等。

（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。混凝凈化的原理是混凝劑通過電性中和與雙電層壓縮作用、凝聚物網捕—共沉淀作用、高分子橋連卷帶作用使廢水中分散的膠體顆粒脫穩，繼而凝聚成大顆粒絮體，并最終沉淀下來。

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，使用的絮凝劑是聚丙烯酰胺（PAM）。混凝劑的選擇至關重要，它直接關系到凈化效果的好壞。近年來，改性傳統混凝劑和開發新型混凝劑成為研究的熱點。

混凝沉淀法可以有效去除選礦廢水中的懸浮顆粒和一些重金屬離子，是一種成熟、穩定、高效的廢水治理方法，但也存在對有機化學藥劑凈化不因藥劑用量過大易產生二次污染等問題。

（4）化學氧化法

化學氧化法是深度治理選礦廢水中殘留浮選藥劑的有效方法，特別是近年發展起來的高級氧化技術（AOP）能去除廢水中持久性難降解有機污染物。化學氧化法的實質是，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，或轉化為容易從水中分離的物質，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。