申请日2014.09.29
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F9/14; C02F103/16; C02F101/18
摘要
本发明公开了一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，该方法是由电化学处理、化学氧化处理、混凝沉淀处理和生物活性炭处理四个步骤组成，含氰废水在处理时首先采用电化学处理方法对氰化物进行电解处理，然后通过投加混凝药剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属污染物，沉淀后的废水添加化学试剂进行氧化处理，最后通过生物活性炭处理系统将废水中化学方法难以去除的污染物通过生物和物理吸附的方法去除掉。本发明根据黄金生产企业含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将四个步骤结合在一起，协同对黄金生产企业含氰废水进行深度处理，具有处理效果好、处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单、便于实现工业应用的优点，处理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
权利要求书
1.一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，该方法的步骤如下：
(1)采用酸碱试剂调节废水的pH值在8～11之间，投加质量分数为 5%～50%氯化钠溶液，使废水均质;
(2)调节后的废水进入到电解池中，在直流电源和阴阳电极板作用下进 行电化学处理，处理时间为30min～360min;
(3)将电化学处理后的废水移入搅拌槽中，在搅拌状态下加入氧化剂和 催化剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(4)氧化处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝 沉淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(5)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌 种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为30min～120min;
(6)处理后的上清液返回生产工艺流程中或达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(1)中，酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石 灰乳。
3.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(2)中，电解槽中的阳极板为石墨板、铁板或涂有金属氧化 物的金属板，阴极板为铁板或不锈钢板。
4.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s。
5.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(3)中，氧化剂为双氧水溶液，催化剂为硫酸铜溶液。
6.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(4)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s。
7.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(4)中，凝聚剂为质量分数10%～30%的高分子无机盐溶液，絮 凝剂为质量分数0.3‰～0.5‰的聚丙烯酰胺溶液。
8.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(5)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池 底设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳 炭或煤质炭，装炭量占反应器体积的1/5～4/5。
9.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特征 在于：所述步骤(5)中，挂膜菌种为降氰菌群，降氰菌群为荧光假单胞菌、 恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的一种或几种的组合， 降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中，菌种挂膜方式采取人工投加菌种挂 膜或动态培养自然挂膜。
10.根据权利要求1所述的一种黄金氰化企业含氰废水处理方法，其特 征在于：所述步骤(5)中，生物活性炭处理系统气液比设定为1～15:1。
说明书
一种黄金氰化企业含氰废水处理方法
技术领域
本发明涉及环保领域污染物处理方法，特别涉及一种黄金氰化企业含氰 废水的处理方法。
背景技术
黄金氰化企业在黄金的选矿过程中由于使用氰化提金工艺，会产生大量 的含氰废水，这部分含氰废水不仅含有一定量的剧毒氰化物，而且还含有硫 氰酸盐和铜、锌、铅之类的重金属离子，如果得不到有效的处理，将会产生 重大的环保隐患。目前，国内外常用处理含氰废水的方法有酸化回收法、碱 氯法、因科法、二氧化硫法等，采用酸化回收法虽然能够回收一定量的氰化 物，但由于回收氰化物不彻底，废水中会残余一定量的氰化物，同时硫氰酸 根和一些重金属离子都没有得到有效的去除。碱氯法处理后会残余大量的余 氯，产生ClCN产物，造成二次污染问题，同时废水中的铜、锌、铅等重金属 离子未能得到有效的治理。因科法和二氧化硫法虽然可使氰化物处理达标， 但废水中的硫氰酸盐未能得到处理，此外，处理重金属过程中产生的废渣也 较多，容易造成二次污染。因此，在对含氰废水处理方面还尚缺乏比较理想 的方法，如能解决好这一问题，对我国黄金工业的可持续发展和黄金矿山的 环境保护将有重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是针对现有处理方法存在的上述问题，而提供一种工艺 流程简单、处理效果好、处理效率高、运行稳定的含氰废水处理方法。本发 明根据黄金矿山含氰废水中含有氰化物、硫氰酸盐和重金属等多种污染物的 特征，采用电化学处理方法首先将氰化物进行电解处理，然后通过投加混凝 药剂进行混凝沉淀，去除废水中的重金属污染物，沉淀后的废水添加化学试 剂进行氧化处理，最后通过生物活性炭处理系统将废水中化学方法难以去除 的污染物通过生物和物理吸附的方法去除掉。具体工艺步骤如下：
(1)采用酸碱试剂调节废水的pH值在8～11之间，投加加质量分数为 5%～50%氯化钠溶液，使废水均质;
(2)调节后的废水进入到电解池中，在直流电源和阴阳电极板作用下进 行电化学处理，处理时间为30min～360min;
(3)将电化学处理后的废水移入搅拌槽中，在搅拌状态下加入氧化剂和 催化剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(4)氧化处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝 沉淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(5)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌 种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为30min～120min;
(6)处理后的上清液返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中，酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石灰 乳。
所述步骤(2)中，电解槽中的阳极板为石墨板、铁板或涂有金属氧化物 的金属板，阴极板为铁板、不锈钢板、其他金属或合金板。
所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s，氧化剂为双氧水溶液， 催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(4)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s，凝聚剂为加质量分数 10%～30%的高分子无机盐溶液，絮凝剂为质量分数0.3‰～0.5‰的聚丙烯酰胺 溶液。
所述步骤(5)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池底 设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳炭 或煤质炭，装炭量占反应器体积的1/5～4/5，挂膜菌种为降氰菌群，降氰菌群 为荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的 一种或几种的组合，降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中，菌种挂膜方式 采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为1～15:1。
本发明的有益效果：
本发明根据黄金生产企业含氰废水中含污染物复杂、难处理的特征，将 电化学处理技术、化学氧化处理技术、混凝沉淀技术和生物活性炭处理技术 结合在一起，协同对黄金生产企业含氰废水进行深度处理，具有处理效果好、 处理效率高、系统运行稳定、工艺流程简单、便于实现工业应用的优点，处 理后的废水可返回生产工艺流程作为再生水使用或达标排放。
具体实施方式
本发明包括以下步骤：
(1)采用酸碱试剂调节废水的pH值在8～11之间，投加加质量分数为 5%～50%氯化钠溶液，使废水均质;
(2)调节后的废水进入到电解池中，在直流电源和阴阳电极板作用下进 行电化学处理，处理时间为30min～360min;
(3)将电化学处理后的废水移入搅拌槽中，在搅拌状态下加入氧化剂和 催化剂进行氧化处理，处理时间10min～60min;
(4)氧化处理后的废水在搅拌状态下依次投加凝聚剂和絮凝剂进行混凝 沉淀，混凝后废水进入沉淀池静置沉淀15min～120min;
(5)沉淀后的上清液进入生物活性炭处理系统，在活性炭填料、挂膜菌 种和空气曝气的条件下，进行生物活性炭处理，处理时间为30min～120min;
(6)处理后的上清液返回生产工艺流程中或达标排放。
所述步骤(1)中，酸试剂为硫酸或盐酸，碱试剂为氢氧化钠溶液或石灰 乳。
所述步骤(2)中，电解槽中的阳极板为石墨板、铁板或涂有金属氧化物 的金属板，阴极板为铁板或不锈钢板或其他金属板或合金板。
所述步骤(3)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s，氧化剂为双氧水溶液， 催化剂为硫酸铜溶液。
所述步骤(4)中，搅拌线速度为0.01m/s～10m/s，凝聚剂为加质量分数 10%～30%的高分子无机盐溶液，絮凝剂为质量分数0.3‰～0.5‰的聚丙烯酰胺 溶液。
所述步骤(5)中，生物活性炭处理系统为上流式或下流式反应池，池底 设有布水装置和曝气装置，曝气装置上方为活性炭填料层，活性炭为椰壳炭 或煤质炭，装炭量占反应器体积的1/5～4/5，挂膜菌种为降氰菌群，降氰菌群 为荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、施氏假单胞菌、诺卡氏菌和芽孢杆菌中的 一种或几种的组合，降氰菌群采集于尾矿库附近表层土壤中，菌种挂膜方式 采取人工投加菌种挂膜或动态培养自然挂膜，气液比设定为1～15:1。
具体实例1：
某黄金矿山含氰废水，pH为9.6，CNT为226.25mg/L，SCN—为78.24mg/L， Cu2+为65.86mg/L，Fe3+为7.26mg/L，COD为214.28mg/L，此外还含有微量的其 它重金属离子。取3L废水置于搅拌槽内，投加质量分数为30%的NaCl溶液5mL， 开启搅拌装置，充分搅拌均匀后将废水置于电解槽内进行电解处理，电解槽为矩 形槽，里面平行设有三块石墨阳极板和三块不锈钢阴极板，阳极板串联连接至直 流电源的正极，阳极板串联连接至直流电源的正极，电解处理120min后，将废 水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下，投加质量分数30% 的双氧水溶液10mL，质量分数5%的硫酸铜溶液0.5mL，反应30min，然后投加 10g/L的聚合氯化铝溶液30mL搅拌5min，再投加质量分数0.5‰阴离子聚丙烯酰 胺溶液5mL，继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min，停止搅拌，静 置30min，用蠕动泵将上清液泵入到生物活性炭反应器中进行处理，生物活性炭 反应器为上流式生物反应器，活性炭采用柱状煤质炭，填装量为5kg，空气采用 钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，气液比设定为3:1，菌种采用人工投加 挂膜，反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在8～9 之间，CNT<0.1mg/L，SCN—<0.5mg/L，Cu2+<0.5mg/L，COD<20mg/L，第一 类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可达到回用或排放标准。
具体实例2：
某黄金矿山含氰废水，pH为10.5，CNT为365.54mg/L，SCN—为43.65mg/L， Cu2+为26.62mg/L，Pb2+为8.37mg/L，COD为135.45mg/L，此外还含有微量的其 它重金属离子。取3L废水置于搅拌槽内，投加质量分数30%的NaCl溶液5mL， 开启搅拌装置，充分搅拌均匀后将废水置于电解槽内进行电解处理，电解槽为矩 形槽，里面平行设有三块石墨阳极板和三块不锈钢阴极板，阳极板串联连接至直 流电源的正极，阳极板串联连接至直流电源的正极，电解处理120min后，将废 水移入搅拌槽中，开启搅拌，在搅拌线速度为0.8m/s条件下，投加质量分数30% 的双氧水溶液15mL，质量分数5%的硫酸铜溶液0.8mL，反应30min，然后投加 10g/L的聚合氯化铝溶液22mL搅拌5min，再投加质量分数0.5‰阴离子聚丙烯酰 胺溶液4mL，继续搅拌2min后调节搅拌线速度0.1m/s搅拌5min，停止搅拌，静 置30min，用蠕动泵将上清液泵入到生物活性炭反应器中进行处理，生物活性炭 反应器为上流式生物反应器，活性炭采用柱状煤质炭，填装量为5kg，空气采用 钛合金滤芯微孔曝气，置于反应器底部，气液比设定为3:1，菌种采用人工投加 挂膜，反应停留时间为60min。废水经过系统处理后的出水经化验分析pH在8～9 之间，CNT<0.1mg/L，SCN—<0.5mg/L，Cu2+<0.5mg/L，COD<20mg/L，第一 类污染物均在最高允许排放浓度限值之内，处理后水质可达到回用或排放标准。
