一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，尤其涉及一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法，先在一级反应池中将AMD、钡渣渗滤液混合，控制pH≥6后，经间歇搅拌、沉淀后，将上清液和滤液送入二级反应池中依次经臭氧处理、通电处理，使铁胶体团聚沉淀，再将上清液和滤液送入砂滤罐中过滤，即可达标排放。即可达标排放。即可达标排放。

【技术实现步骤摘要】
一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，尤其涉及一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法。

技术介绍

[0002]钡渣是重晶石生产过程中产生的残余固体。我国是钡渣的排放大国，每年钡渣的排放量约100万吨。目前，我国钡渣累计堆存量已超过千万吨。钡渣长期堆存产生大量的钡渣渗滤液含有高浓度钡离子、硫离子(S2‑
)和CODcr，同时具有高pH特征。目前主要的处理方法有化学沉淀法及其与中和曝气反应、斜管高效沉淀、高效溶气气浮、过滤等联合处理工艺，以上现有技术都存在着处理成本高和工艺复杂的问题。
[0003]酸性矿山废水(简称AMD)是矿山开发过程中的硫化矿物氧化产生的酸性废水，其具有低pH、高Fe(II)和硫酸根的特征，直接排入环境，将对周边生态环境造成严重污染。目前，AMD的处理工艺主要有碱中和法、吸附法、微生物还原、人工湿地处理等，以上工艺存在处理成本高、周期长或效果不佳等问题。
[0004]公开号为CN1613796A和CN101891294A的专利均公开了一种酸性废水的处理方法，两种技术方案皆是将钡渣加入到矿山酸性废水中，利用钡离子与矿山废水中的硫酸根离子反应生成硫酸钡沉淀，从而达到净化了矿山酸性废水的目的；但两种技术方案均无法有效回收铁元素，且处理后的出水水质难以达标排放。
[0005]公开号为CN104944636A的专利公开了一种有色金属矿山酸性废水治理方法，该技术方案公开了(1)氧化反应：酸性废水采用投加氧化剂或通入空气曝气氧化的方式，将具有还原性金属离子的二价铁离子氧化成氧化性金属离子的三价铁离子，若废水中还原性金属离子含量较少，可直接进行下一步反应；(2)沉铁反应：氧化反应后的废水通过投加碱性试剂，将pH值调节至3.5～4.0之间，反应时间至少为20min，将三价铁离子转变成氢氧化铁完全沉淀下去，或加入磷酸盐控制废水pH值在1.5～2.5之间，反应时间至少为30min，将三价铁离子转变成磷酸铁沉淀下去，反应时可投加混凝药剂促进沉淀，若废水中无三价铁离子，可直接进入膜处理步骤；虽然该技术方案有效回收了铁元素，但处理成本高，需要采用大量化学试剂，涉及到膜过滤等装置的使用，这些因素均不利于低成本的工业化处理的实现。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法。
[0007]具体是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法，包括如下步骤：
[0009]1)在一级反应池中将AMD、钡渣渗滤液混合，控制pH≥6，间歇搅拌1
‑
2h，间歇搅拌完成后沉淀0.5h，将上清液排入二级反应池，底部沉淀使用脱水机脱水后分离沉淀和滤液；
[0010]2)将一级反应池所得上清液和脱水机所得滤液混合后，向二级反应池中底部通入
臭氧，氧化溶液中剩余的Fe(II)和S2‑
；
[0011]3)臭氧反应完成后，停止通气，在电极上通直流电，稳定的电场使溶液中铁胶体团聚沉淀，待通电结束后，先从二级反应池的出水孔排出上清液，再从排污口将污泥混合物排入脱水机进行脱水，得到污泥和滤液；
[0012]4)将步骤3)所得上清液与步骤3)所得滤液共同送入砂滤罐进行过滤，即可达标排放。
[0013]所述混合液中硫酸根与钡离子的摩尔比为1
‑
1.1。控制硫酸根与钡离子的摩尔比，能够保证硫酸根离子充分参与反应，当SO
42
‑
/Ba
2+
的摩尔比值≤1.1时且＞1时，有利于最大程度的去除渗滤液中的Ba
2+
；而当SO
42
‑
/Ba
2+
的摩尔比值大于1.1时，则会造成SO
42
‑
过量，不利于后续处理的达标排放。
[0014]所述控制pH≥6为检测AMD、钡渣渗滤液混合所得液的实际pH后，根据实际情况选择添加或不添加碱液进行调节。
[0015]所述碱液为石灰。
[0016]所述步骤1)中间歇搅拌的模式是使混合液形成三维涡旋运动，具体是在转速≥500rpm条件下，搅拌5min，停顿5min；
[0017]本专利技术的间歇搅拌时间根据反应池深度、桨叶尺寸、搅拌速度进行调节，其目的是使混合液搅匀、充分曝气。
[0018]所述在反应池底部均匀分布多根布满洗孔的不锈钢导管通入臭氧0.5
‑
1h，保证将渗滤液中剩余的Fe(II)和S2‑
全部氧化，降低渗滤液的COD
cr
，促进Fe(II)被氧化生成Fe(III)(氢)氧化钠沉淀，从溶液中去除；同时臭氧可以对渗滤液进行杀菌消毒处理。臭氧通入不足，会造成对渗滤液的处理效果不好，溶液中可能仍会含有部分Fe(II)和S2‑
，COD
cr
过高；过多的通入臭氧会增加渗滤液处理成本，同时未反应从渗滤液中逸出的臭氧对大气也有一定的污染。
[0019]所述直流电的电压不高于36V，通入时间根据反应池深度调节，至少0.5h。
[0020]所述二级反应池的池身中部设有出水孔，池身底部设有排污孔；池体内由下至上依次设置有阴极、不锈钢导管、阳极；所述不锈钢导管与阴极的相对面上设有均匀分布的出气孔。
[0021]所述阴极为铁棒、铁片、铁块中任一种，数量≥2。
[0022]所述二级反应池池底与阴极的最小距离为1cm，与不锈钢导管的距离为最小距离4cm。
[0023]所述不锈钢导管的内径为1cm，数量≥2。
[0024]所述出气孔的孔径为0.5mm。
[0025]所述阳极为炭棒，数量≥2，须保持在液面以下。本专利技术选择炭棒为阳极，不会造成二次污染，同时电极材料消耗低。
[0026]所述砂滤罐可以为工业砂滤罐，也可以为直径≥1m，深度≥1.3m，砂滤罐填充厚度1m以上粒径≤1mm的碳酸盐岩砂子；后者为一种简单的罐子，这种简易砂滤罐的砂子经清洗后重新使用，其成本远低于工业砂滤罐。
[0027]本专利技术创造考虑到钡渣渗滤液具有pH值高，钡离子、硫离子(S2‑
)和COD
cr
浓度高的特点以及酸性矿山废水具有pH值低，Fe(II)和硫酸根含量高的特点，将钡渣渗滤液与酸性
矿山废水混合，使得钡离子与硫酸根离子生成沉淀，实现钡元素分离与回收。
[0028]同时为了更好地分离和回收铁元素，以及降低COD
cr
，本专利技术创造在步骤1)采用间歇搅拌，不仅促进钡离子与硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，还使一部分Fe(II)也可以与S2‑
反应生成FeS沉淀，另一部分Fe(II)被氧气氧化生成活性氧化物，从而氧化S2‑
，进而有效降低了渗滤液的COD
cr
。同时Fe(II)被氧化生成氧化铁(氢)氧化物沉淀从溶液中去除。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在一级反应池中将AMD、钡渣渗滤液混合，控制pH≥6后，间歇搅拌1
‑
2h，间歇搅拌完成后沉淀0.5h，将上清液排入二级反应池，底部沉淀使用脱水机脱水后分离沉淀和滤液；2)将一级反应池所得上清液和脱水机所得滤液混合后，向二级反应池底部通入臭氧，氧化溶液中剩余的Fe(II)和S2‑
；3)臭氧反应完成后，停止通气，在电极上通直流电，稳定的电场使溶液中铁胶体团聚沉淀，待通电结束后，先从二级反应池的出水孔排出上清液，再从排污口将污泥混合物排入脱水机进行脱水，得到污泥和滤液；4)将步骤3)所得上清液与步骤3)所得滤液共同送入砂滤罐进行过滤，即可达标排放。2.如权利要求1所述一种钡渣渗滤液和酸性矿山废水的联合处理方法，其特征在于，所述混合液中硫酸根与钡离子的摩尔比为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴攀，朱健，郑汝意，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：