SF-2杀菌剂处理铜尾矿废水试验及应用

SerialNo．525January．2013现代矿业M0RDENMINING总第525期2013年1月第1期SF一2杀菌剂处理铜尾矿废水试验及应用朱桐罗书亮孙磊陈宏贵(1．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司；2．金属矿山安全与健康国家重点试验室)摘要通过试验研究、工业试验及实际运用得出石灰与SF-2药剂联合使用能有效降低尾矿废水的pH值，可减轻酸性尾矿废水对尾矿库的腐蚀作用，对确保尾矿库安全意义重大。关键词SF-2杀菌剂石灰铜尾矿废水某铜矿尾矿废水中含有大量硫酸盐还原菌(SRB)，SRB代谢过程中释放Hs会使水体pH降低，而偏低的pH条件又会使细菌代谢有机硫和无机硫产生Hs的作用加强，形成一种恶性循环，使得尾矿水pH不断降低，从而形成酸性废水。酸性废水与尾矿库坝体坝基(挡水墙)岩体反应，形成大范围“空化扩容”区。渗流严重的情况下，会影响坝体稳定性，降低尾矿库安全系数。试验采用投加SRB杀菌剂法，通过抑制产Hs气体的SRB还原菌，达到减少H：s气体的目的，降低废水的pH值。l试验研究1．1尾矿H：S产生机理由于充填区尾矿废水中的沉积物和底层水处于厌氧环境中，SRB可将水体中的sOi一还原为s，产生大量的有毒气体H：s破坏水质。SRB的代谢活动分为3个阶段，其具体过程见图1。耋—堕些塾竺-—~：ATP高能电子llCO+H，O+CHCOOHS一+OH一．分解代谢阶段电子传递阶段氧化阶段图1SRB的分解代谢过程1．2SF．2杀菌剂性质sF一2型新型SRB杀菌剂由季铵盐类杀菌剂与杂环化合物杀菌剂和醛类杀菌剂按一定比例混合而成，属非氧化性的消毒杀菌剂，为季铵盐类阳离子表面活性剂，其呈无色或淡黄色液体，易溶于水，化学稳定性好，耐热、耐光、无挥发性、低毒，具有强烈的杀菌和抑菌防蛀性能。在油田注水和矿山选矿废水系统方面是优良的杀菌防腐剂。sF．2型杀菌剂的物理性质见表1。朱桐(1981一)，男，工程师，243000安徽省马鞍山市经济开发区西塘路666号。表1SF-2杀菌剂物理性质外观狰量铵量色泽pH值无色或淡黄色粘稠液体I>45±1≤4．04500号6．0—8．01．3试验研究1．3．1石灰投加试验将0．1g石灰分别投入水量为150、300、450和600mL的某铜矿尾矿废水水样中，连续4d检测其pH值，试验结果见表2。表2石灰药剂投加试验结果时间不同水量投加石灰后的pH值l5OmL300mL450mL600mL由表2可知，单独投加石灰4d后尾矿的pH值会逐渐下降为酸j生，这和尾矿库内部实际情况相符。可见，单独投加石灰不能长期有效稳定pH值。1．3．2SF-2杀菌剂投加试验分别对某铜矿尾矿库墙体3m处、排水口处以及排水口1m处的原废水进行取样，每个取样点取水量分别为250、500、1000和1500mL的4个样品，检测原废水样品中的SRB还原菌含量，取平均值。向每个铜矿尾矿废水样品中投加SF．2杀菌剂75mg，7d后检测废水中的SRB还原菌含量，其试验结果见表3。，由表3可知，SF．2杀菌剂可以明显降低SRB还原菌在废水中的浓度，能够有效抑制其生长速度。随着水样量的增加，废水中的SRB还原菌含量上升，即SRB还原菌含量与SF．2杀菌剂投加浓度成反比。同样投加75mgSF．2杀菌剂，当水量从250mL125总第525期现代矿业2013年1月第1期表3SF-2杀菌剂投加试验结果SRB还原菌含量／(mg／L)序号取样点——原废水250mL500mL1000mL1500mL1墙体3m处8．20．70．70．92．32排水口处8．70．80．91．02．63排水口1m处8．50．91．01．02．2升至1000mL时，废水中的SRB还原菌含量增加了11～28个百分点；当水量从1000mL升至1500mL时，废水中的SRB还原菌含量增加了120～160个百分点。因此，同时从技术和经济两方面考虑，1000mL废水中加入75mgSF-2杀菌剂比较适宜，即SF-2杀菌剂的适宜投加浓度为75mg／L。1．3．3石灰及SF-2杀菌剂联合投加试验根据SRB的生物特性可知，SRB还原菌在碱性条件下生长活性很小。因此碱性条件对SRB还原菌的去除有利，从而有利于减少H：s的产生量。故同时在1000mL铜矿尾矿废水中加入100mg石灰及75mgSF-2杀菌剂进行试验，同样水量的铜矿尾矿废水中不加石灰及sF．2杀菌剂作为对照组进行试验。反应21d后检测Hs产生量，其试验结果见表4。表4石灰及SF-2杀菌剂联合投加试验结果由表4可知，不加石灰及sF一2杀菌剂时，HS的产生量为280mg／m；添加石灰及SF一2杀菌剂后，HS的产生量为1．6mg／1TI。试验结果表明，石灰和sF．2杀菌剂联合使用对稳定某铜矿尾矿废水pH值及抑制废水中H2S气体产生具有明显效果。2工业验证试验及药剂