矿山废水的危害及治理技术研究进展_严群

SeriesNo.410August2010金属矿山METALMINE总第410期2010年第8期＊江西省科技支撑计划项目(编号:2009AE01702),江西省教育厅科学技术研究项目(编号:GJJ09236),四川省科技支撑计划项目(2008GZ0240)。严群(1973—),女,江西理工大学建筑与测绘工程学院,副教授,博士,341000江西省赣州市红旗大道86号。矿山废水的危害及治理技术研究进展＊严群黄俊文唐美香赖华罗仙平(江西理工大学)摘要分析了矿山废水的来源和危害,介绍了酸碱中和法、混凝沉降法、化学氧化法、人工湿地法和微生物法等5种矿山废水治理技术的研究进展。关键词矿山废水治理技术研究进展ResearchProgressintheDamageofMineWastewateranditsTreatmentTechniquesYanQunHuangJunwenTangMeixiangLaiHuaLuoXianping(JiangxiUniversityofScienceandTechnology)AbstractThepaperanalysedthesourcesofminewastewateranditsdamages,introducedresearchprogressoffivewastewatertreatingtechniquesasacid-baseneutralization,coagulationsedimentation,chemicaloxidation,constructedwet-landandbiologicaltreatment.KeywordsMinewastewater,Treatmenttechniques,Researchprogress我国是第3大矿业大国,但长期以来,我国的矿产资源开发基本上走的是一条以浪费资源和牺牲环境为代价的粗放式发展道路。随着我国矿山建设的迅速发展,矿山环境的污染和破坏越来越严重,而其中矿山废水是矿山环境的主要污染源之一。据统计,我国矿山每年因采矿、选矿而排放的废水量达12～15亿t,占有色金属工业废水总量的30%左右[1],其中有很大部分是未经处理直接排放的,不仅造成严重的环境污染,而且是一种巨大的水资源浪费。因此,寻求经济实用的矿山废水治理方法,对保护矿山环境和节约水资源有重要意义。1矿山废水的来源及危害1.1矿山废水的来源矿山废水是在矿山范围内,从采掘地点、选矿厂、尾矿坝、排渣场以及生活区等地点排出的废水的统称。根据pH值的不同,矿山废水可分为酸性废水和碱性废水两类[2]。酸性废水是矿石和围岩中含有的硫化矿物在矿石的开采、运输、选矿及废石排放和尾矿贮存等生产过程中,由于氧化、风化、分解等综合作用而形成的废水;碱性废水是在对矿石进行浮选时,为获取最佳分离效果,需在矿浆体系中加入碱性pH调整剂而产生的废水。1.2矿山废水的危害矿山废水中的有害物质主要是重金属离子和矿石浮选时使用的各种有机和无机浮选药剂,此外还含有钠、镁、钙等的硫酸盐,氯化物或氢氧化物,以及不溶解的分散杂质。矿山废水产生的危害主要有以下几方面:(1)腐蚀管道、水泵、钢轨等设备设施,同时直接威胁拦污、蓄污设施(如污水坝[3]等)的安全与稳定。(2)含重金属离子的矿山废水排入农田,对大多数植物都具有毒负作用,导致大部分植物枯萎,死亡,严重影响农作物的产量和质量[4]。少部分植物吸收重金属后,通过食物链危害人类健康。(3)矿山废水直接排入河流、湖泊或渗入地下,导致水质恶化,对鱼类、藻类和人类构成极大威胁。2矿山废水治理技术研究进展鉴于矿山废水具有排放量大、污染范围广、成分复杂等特点,目前已逐步发展出酸碱中和法、混凝沉降法、化学氧化法、人工湿地法、生物法等处理技术。2.1酸碱中和法酸碱中和法是向废水中投加中和剂,利用酸碱中和反应来调节废水的pH值,并去除废水中的有·183·害物质。向酸性矿山废水中投加碱性中和剂,一方面可以使废水的pH值接近中性,另一方面可使废水中的重金属离子与中和剂发生化学反应形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而从废水中分离出来。常用的酸性废水中和剂有石灰、消石灰、石灰石等,也可采用粉煤灰、煤矸石、碱性废液或废渣中和酸性废水。其中石灰以价格低廉、处理成本低等优势而成为处理酸性矿山废水最常用的中和剂。王洪忠等[5]研究了以中和法处理排入孝妇河的矿山酸性废水,试验先用碳酸钙将废水pH值中和至4.5左右,再改用氢氧化钙继续升高pH,最终出水pH值达到7.5,硫酸根和总铁含量为微量,达到排放要求。李学金等[6]研究了采用两段中和法处理某铁矿尾矿库酸性废水,首先以矿物或废渣作中和剂,将废水的pH值调至4左右,再用石灰乳进行中和。试验结果表明:当石灰用量为0.5～0.8kg/m3,絮凝剂投加比例