HDS工艺处理某矿山酸性废水试验研究_何孝磊

SeriesNo.403January2010金属矿山METALMINE总第403期2010年第1期何孝磊(1984—),男,中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司环保研究所,硕士研究生,243004安徽省马鞍山市湖北路9号。HDS工艺处理某矿山酸性废水试验研究何孝磊1程一松1何丽2(1.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;2.巢湖市环境监察支队)摘要通过对高密度泥浆法处理矿山酸性废水的工艺参数试验研究,结果表明HDS法可降低中和药剂使用量高达16.7%,絮凝剂的投加量也适量减少,沉淀室泥水分离的时间仅为8min,外排中和渣固体物浓度达26.7%,出水水质达标排放。关键词HDS工艺矿山酸性废水水处理ExperimentalResearchonTreatmentofAcidMineWastewaterwithHDSProcessHeXiaolei1ChengYisong1HeLi2(1.SinosteelMaanshanInstituteofMiningResearchCo.,Ltd.;2.ChaohuEnvironmentSupervisingDetachment)AbstractInlightoftheprocessparameterstestsonacidminewastewatertreatment,HDScanreducethedosageofneutralizingagentashighas16.7%,decreaseflocculantdosageamount,andlowerthesedimentationtimeofseparatingmudandwatertobeonly8min.theconcentrationofneutralizingslagsolidsforoutwarddischargeisupto26.7%withqualifiedwaterdischargestandards.KeywordsHDSprocess,Mineacidwastewater,Watertreatment马钢集团南山矿业有限公司凹山排土场的废石中含有FeS23.54%,在风化、雨水侵蚀、自然降水溶滤和氧化等条件下,发生一系列化学反应,形成了含高硫酸盐的酸性水,其pH值在2.48～3.30范围,且含有铁、铝、镁、铅、锰、铜等金属离子,严重危害着矿山生产及矿区周围的生态环境[1-2]。南山铁矿在排土场低凹处建立了一座库容300万m3酸水库,收集排土场产生的酸性废水后,采用常规的石灰中和法进行处理,基本控制了酸水的危害。但处理过程中存在着如澄清过程缓慢、中和渣难以沉降、动力消耗大和处理成本高等问题,酸水治理始终治标不治本[3-4]。针对这些问题,采用高密度泥浆法(HighDensitySludgeProcess,以下简称HDS法)对南山矿酸性废水处理进行了试验研究,以期减少石灰中和剂耗量,提高中和渣沉降性能,降低处理成本。1试验工艺流程目前国内矿山酸性废水最简单、相对成本较低且应用广泛的处理工艺为石灰中和法。而HDS法作为传统的石灰法的革新替代工艺,在国外已开始应用。HDS法一般由①快速混合室;②中和反应室;③高效沉降室;④中和渣回流控制系统4部分组成。它是让沉淀中和渣按一定比例回流,与酸性废水或中和药剂快速混合,再循环参与中和反应的处理方法。循环中和渣在反应体系中通过吸附、卷带、共沉等作用,作为反应物附着、生长的载体或场所,经过多次循环往复后可粗粒化、晶体化,形成高密度、高浓度易于沉降的絮体,同时中和渣的回流使得中和渣中残留的未充分反应的中和药剂可以再次参与反应,降低中和药剂消耗量[5]。2试验方法试验主要通过对中和药剂投加量、絮凝剂选择与投加量、中和反应控制时间、快速混合条件、回流比分别进行试验研究。综合上述试验得到的最佳中和药剂、絮凝剂投加量及最佳快速混合模式、中和反应控制条件、循环中和渣回流比等试验条件,在实验室内用HDS工艺进行动态连续处理试验。试验过程按照国家标准《水和废水监测分析方法》进行分析监测。研究所用酸性矿山废水取自南山矿酸水库,其水质分析如表1所示,试验流程见图1。·147·表1试验酸性废水水质%项目名称含量范围项目名称含量范围pH2.0～3.5As<0.002SS2.68～62.7TFe177.1～220.5Cu72.6～127.8Mn79.2～370.0Pb0.12～0.25Zn13.1～264.3图1HDS法工艺流程1—快速混合室;2—中和反应室;3,5,9—计量泵;4—中和药剂搅拌桶;6—絮凝剂搅拌桶;7—闸阀;8—沉降室;10—三通阀3试验结果与分析3.1中和药剂投加量试验采用中和滴定方法确定中和药剂投加量。中和试验方案:①由pHB-04型pH计测定样品AMD的pH值,pH范围在2.0～3.5。②配比不