某礦山尾礦庫酸性重金屬廢水處理實踐

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，處理后的廢水達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級排放標準要求。

關鍵詞：礦山；重金屬；酸性廢水；HDS中和沉淀法

中圖分類號：X703 文獻標識碼：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，對周邊環(huán)境及水體造成嚴重危害。根據(jù)庫區(qū)再利用及保護庫區(qū)環(huán)境的需要，對該尾礦庫滲濾液廢水進行綜合治理，使外排水達標排放，以保護周邊環(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備布設水平排滲管時排出的滲透水，廢水量約為160 m3/d。

2 設計方案選擇

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，應根據(jù)廢水的性質(zhì)、廢水量的大小和現(xiàn)場實際條件來定。所選的廢水處理方法不僅要保證處理后的廢水達到國家排放標準，也要保證廢水處理設備運行穩(wěn)定、投資少、能耗和運行費用低、占地面積少、管理簡單、污泥量少等。

本次設計方案采用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：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，通常可達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，從而減少設備、管道的結垢現(xiàn)象；節(jié)省大量的設備維護費用，并大大提高設備的使用率，延長設備的使用壽命。⑤傳統(tǒng)石灰法通常為手動操作，而HDS中和沉淀法為全自動操作，藥劑投放更加合理、科學，可以有效降低運行費用。

本次設計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入曝氣池，在曝氣池中鼓風曝氣，將還原態(tài)的Fe2+氧化成Fe3+，曝氣后出水，進入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脫水后外運。處理后的廢水達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）一級排放標準要求。

3 污泥處置方案

該項目產(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產(chǎn)生的廢渣。由于廢水中重金屬、pH超標較嚴重，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或者尾礦庫；②采用機械脫水設備，將廢渣脫水后外運。這兩種廢渣處置方式的優(yōu)、缺點如表1所示。

通過對比，決定采用機械脫水設備處置廢水治理過程中產(chǎn)生的廢渣。

4 成本核算

電費：廢水處理量160 m3/d，以0.70元/kW·h計算，則噸水運行電費E1=45×0.70/160=0.20元。

人工費：廢水處理的運行管理、日常維護、水質(zhì)監(jiān)測等工作實行獨立負責制。污水處理實行三班制，建議定員3人，負責設備操作、維修以及水質(zhì)檢測。工資按2 000元/月計算，則人工費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價格為10 000元/t，則藥劑成本E4=（1×0.000 02×10 000）=0.01元/m3。

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

5 結束語

本次設計方案采用可靠、成熟、經(jīng)濟、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

[1]何孝磊，程一松，何麗.HDS 工藝處理某礦山酸性廢水試驗研究[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〕