【正文】 南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選礦廢水處理與綜合利用試驗(yàn)研究報(bào)告廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二00七年六月37 / 41項(xiàng)目名稱：南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選礦廢水處理與綜合利用試驗(yàn)研究報(bào)告項(xiàng)目完成單位：廣東工業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院協(xié)作單位： 南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司課題負(fù)責(zé)人：孫水裕 參加試驗(yàn)人員：戴文燦 宋衛(wèi)鋒 謝武明龍壽來 舒生輝分 析 人 員：劉敬勇 張俊浩 目 錄第一章 前言 目的和要求 1 2 2第二章 試驗(yàn)研究方法 4 試驗(yàn)用廢水 4 試驗(yàn)所用化學(xué)藥劑 6 試驗(yàn)用儀器設(shè)備 6 試驗(yàn)原則工藝流程 7 廢水化學(xué)沉淀原則流程圖 7 廢水混凝沉淀原則流程圖 7 廢水超濾原則流程圖 8 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法 8 CODCr快速測(cè)定法 8 水質(zhì)濁度的測(cè)定 9 總不可濾殘?jiān)?SS)(濾紙重量法) 11 廢水中SO42的測(cè)定鉻酸鋇分光光度法 12 廢水中氯化物的測(cè)定硝酸銀滴定法 13 廢水中鋁離子的測(cè)定 13 廢水中其它金屬離子的測(cè)定 15 15第三章、試驗(yàn)結(jié)果及分析 16 16 Na2CO3加入量試驗(yàn) 16 明礬對(duì)廢水中重金屬離子的影響 17 明礬和PAM對(duì)廢水中重金屬離子的影響 17 混凝沉淀處理效果試驗(yàn) 18 濁度試驗(yàn)結(jié)果 19 最佳試驗(yàn)條件下的效果 20 小結(jié) 20 21 Na2CO3最佳的加入量試驗(yàn) 22 濁度試驗(yàn)結(jié)果 22 最佳試驗(yàn)條件下的效果 23 小結(jié) 23 23 確定Na2CO3最佳的加入量 24 濁度試驗(yàn)結(jié)果 24 25 2混凝和超濾試驗(yàn) 26 確定Na2CO3最佳的加入量 26 濁度試驗(yàn)結(jié)果 27 27 2混凝和超濾試驗(yàn) 28 確定Na2CO3最佳的加入量 28 濁度試驗(yàn)結(jié)果 29 最佳試驗(yàn)條件下的效果 29 小結(jié) 2混凝和超濾試驗(yàn) 30 確定Na2CO3最佳的加入量 30 濁度試驗(yàn)結(jié)果 31 最佳試驗(yàn)條件下的效果 31 32第四章、結(jié)論： 33 33 33 35 35第一章 前言 、目的和要求南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選廠目前生產(chǎn)規(guī)模為日處理1300 噸原礦，浮選產(chǎn)出鉛、鋅、硫鐵、銅礦四種精礦，硫尾磁選產(chǎn)出錳精礦，選廠每天產(chǎn)出選礦廢水約5500 m3左右。 2000年廣東工業(yè)大學(xué)受南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司的委托進(jìn)行了選礦廢水凈化處理與回用的試驗(yàn)研究，當(dāng)時(shí)的選廠每天產(chǎn)出選礦廢水約3000 m3左右。于2001年4月12日建成了日處理3500m3/d的廢水處理回用系統(tǒng)，系統(tǒng)一直正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了凈化處理后的選礦廢水的全部回用。但隨著近年來選廠處理規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工藝流程不斷改進(jìn)及選礦精礦產(chǎn)品的增加，選礦廢水的量已從原來的3500m3/d增加到現(xiàn)在的5500m3/d，廢水種類增多，不同種類廢水的水質(zhì)變化較大，選礦過程各個(gè)作業(yè)對(duì)回用廢水水質(zhì)的要求也有明顯不同?，F(xiàn)有廢水處理回用系統(tǒng)已不能滿足選廠要求，主要存在以下幾個(gè)問題：（1）選廠現(xiàn)在每天用水量大約為7000m3/d，其中新鮮補(bǔ)加水量1600m3/d，加回水用量5400m3/d，每天尚有500—600m3/d的回水不能回用，造成回水過剩的主要原因是回水不能回用陶瓷過濾機(jī)脫水過程，而要使用較多的新鮮補(bǔ)加水（600 m3/d）。因?yàn)榛厮膒H較高，回水中含有較高濃度的鈣、鎂、鐵等離子，及含有較高濃度的固體懸浮物和微細(xì)膠體，回用會(huì)導(dǎo)致陶瓷過濾機(jī)濾板微孔的堵塞，影響陶瓷過濾機(jī)的作業(yè)。（2）現(xiàn)有的選礦廢水處理及回用系統(tǒng)能力不足，設(shè)計(jì)的處理能力為3500m3/d，而現(xiàn)在實(shí)際的處理大約5500 m3/d，導(dǎo)致混凝沉淀過程時(shí)間偏短，沉淀效果不佳，出現(xiàn)跑渾。（3）井下充填沉淀溢流水有時(shí)跑渾，廢水中有時(shí)帶有尾礦，進(jìn)入廢水處理及回用系統(tǒng)。（4）廢水凈化處理程度需加深，進(jìn)一步降低回用水的CODcr值，減少廢水回用對(duì)選礦過程的影響。為此，南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司再次委托廣東工業(yè)大學(xué)對(duì)公司選礦廢水處理與綜合利用進(jìn)行試驗(yàn)研究，目標(biāo)是在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)工藝條件下，擴(kuò)大廢水凈化處理和回用的能力，減少新鮮補(bǔ)加水的用量，最終實(shí)現(xiàn)全部選礦廢水（約5500 m3/d）的分質(zhì)高效合理利用，實(shí)現(xiàn)礦山廢水的零排放。同時(shí)試驗(yàn)研究結(jié)果要作為設(shè)計(jì)新的廢水凈化處理和回用系統(tǒng)（處理能力約3000 m3/d）的依據(jù)。具體研究要求如下（1）進(jìn)行礦山生產(chǎn)廢水水量的考查和水質(zhì)分析，查明廢水回用影響陶瓷過濾機(jī)過濾和選礦過程的水質(zhì)成份及含量；（2）進(jìn)行選硫尾礦廢水等低pH廢水的凈化處理試驗(yàn)，處理后出水水質(zhì)能達(dá)到陶瓷過濾機(jī)脫水過程用水水質(zhì)的要求，使過濾過程不再用煉油廠水；處理后出水水質(zhì)能達(dá)到磁選過程用水水質(zhì)要求；（3）在實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行低pH廢水凈化處理和處理后出水回用于陶瓷過濾機(jī)過濾和磁選過程的工業(yè)試驗(yàn)；（4）現(xiàn)有的廢水處理系統(tǒng)主要用來處理高pH廢水，在現(xiàn)有凈化處理基礎(chǔ)上，要進(jìn)一步強(qiáng)化處理效果，進(jìn)一步降低高pH回用水的COD值，減少高pH廢水回用對(duì)選礦過程的影響。（5）進(jìn)行礦山井下廢水處理工藝的試驗(yàn)研究。（6）綜合制定鉛鋅礦山生產(chǎn)廢水綜合利用方案和處理工藝。 新研究的低pH廢水凈化處理工藝，出水水質(zhì)能達(dá)到陶瓷過濾機(jī)脫水過程用水水質(zhì)和磁選過程用水水質(zhì)的要求，既能解決現(xiàn)有廢水系統(tǒng)處理能力不足問題，又能解決現(xiàn)有多出500600M3/d的回水的問題，在保證選礦指標(biāo)和精礦過濾效率不降低的前提下，選礦廢水實(shí)現(xiàn)全部回用和零排放。以提高廢水回用率和清潔生產(chǎn)為前提，以提高經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，提出合理的綜合利用礦山廢水的工藝流程。 從清潔生產(chǎn)技術(shù)出發(fā)，針對(duì)目前現(xiàn)廠存在的問題，本研究立足于簡(jiǎn)便、實(shí)用、高效、經(jīng)濟(jì)的原則，提出如下研究思路及方案。（1）針對(duì)每天尚有500—600m3/d的回水不能回用，通過對(duì)現(xiàn)有低pH廢水廢的進(jìn)一步凈化處理，處理量為600—1000m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到陶瓷過濾機(jī)脫水過程用水水質(zhì)的要求，不再用煉油廠水，從而做到廢水全部回用，達(dá)到廢水零排放。處理的技術(shù)路線是加適量的Ca、 Fe、 Mg的沉淀劑和混凝劑進(jìn)一步的混凝沉淀，然后根據(jù)需要加砂濾和超濾作業(yè)。（2）針對(duì)系統(tǒng)處理能力不足問題，建議設(shè)計(jì)一個(gè)處理低pH廢水平行的處理系統(tǒng)，新系統(tǒng)不需要再建調(diào)節(jié)池和污泥濃縮池，新系統(tǒng)的處理能力為3000 m3/d。 （3）針對(duì)井下充填沉淀溢流水有時(shí)跑渾的問題，要加強(qiáng)管理降低跑渾，最好在進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)前再沉淀一次。（4）針對(duì)加深廢水凈化處理程度的問題，可通過采用高效的混凝沉淀劑提高處理效果。其基本技術(shù)路線是：對(duì)于低pH廢水，由尾礦濃縮水、尾礦過濾水、充填溢流水、硫精礦濃縮水和錳精礦濃縮水混合，采用Na2CO3化學(xué)沉淀去除水中Ca2+、Mg2+等離子，然后用明礬（或PAC）+PAM混凝沉淀，混凝沉淀出水采用超濾的工藝流程，超濾出水回用于陶瓷過濾機(jī)脫水過程和磁選過程；對(duì)于高pH廢水，由鋅精礦水、鋅尾濃縮水和鉛精礦水混合，用明礬（或PAC）+PAM混凝沉淀，混凝沉淀出水用活性炭吸附的工藝流程，經(jīng)這一工藝處理后的廢水回用于生產(chǎn)而不會(huì)對(duì)浮選指標(biāo)造成不利影響，由于活性炭的用量調(diào)整可以改變廢水中剩余浮選藥劑的量，通過調(diào)整活性炭的用量來控制浮選過程，使浮選過程更易控制。第二章 試驗(yàn)研究方法 試驗(yàn)用廢水試驗(yàn)研究用的廢水是由南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選礦廠各作業(yè)廢水產(chǎn)出點(diǎn)取得的實(shí)際選礦廢水，混合廢水是按各種廢水實(shí)際水量大小的比例混合而成，各種實(shí)際廢水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見表21和22。表21 南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選廠各種實(shí)際廢水水質(zhì)測(cè)定結(jié)果（mg/L)水樣硫尾水B硫精礦水鋅精礦水尾礦水充填溢流水南煉水pHCODCr—濁度（度）SS942164970134806190SO42Ca2+（搖勻）Ca2（上清液）Mg2+（搖勻）Mg2+（上清液）Pb2+—Zn2+Cu2+—TFeTCr————Cd2+—ClAl——————表22南京棲霞山鋅陽礦業(yè)有限公司選廠各種實(shí)際廢水水質(zhì)測(cè)定結(jié)果（mg/L)水樣硫尾水A鋅尾水　鉛精礦水錳精礦水井下水　總回水pHCODCr—濁度（度）SS244340780830796294SO42Ca（搖勻）Ca（上清液）Mg（搖勻）Mg（上清液）PbZnCu—Fe Cr—————Cd————ClAl—————注：“—”如果是重金屬離子含量就表示用原子吸收光譜法未檢出；其它數(shù)據(jù)就表示含量極低，可以忽略。 由表21和表22可知，實(shí)際選礦廢水中Ca含量都特別高，pH基本上處于中性偏低，鋅精礦水和鋅尾水除外，廢水中CODCr值均在400mg/L左右。同時(shí)Cu、 Cr、 Cd、 Al等重金屬離子含量都比較低，均達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。鋅精礦水的pH值、CODCr、SS、 SO4Cl、Ca濃度、Pb濃度、Zn濃度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)較差：pH值最高()、CODCr值最高（）、SS值最高（970mg/L）、 SO42含量最高（）、Cl濃度（）、Ca含量最高（）、Pb含量最高（）、Zn含量為（），但Mg含量和濁度最低，均低于南煉水。同時(shí)南煉水各水質(zhì)相對(duì)其它廢水而言最好，井下水水質(zhì)也較好。硫尾水比較混濁,。 由表22可知，鉛精礦水中Pb和Zn含量較高；鋅尾水水質(zhì)與鋅精礦水水質(zhì)類似；硫精礦水中Cl含量最高（）。 （1）導(dǎo)致廢水中pH值偏高的原因是在選鋅礦過程中加入了石灰；（2） 鉛精礦水和鋅精礦水中鉛含量偏高的原因主要是由于在添加石灰造成的高堿條件下，方鉛礦（PbS）表面容易氧化成PbSO4而進(jìn)入浮選礦漿中，鋅含量相對(duì)偏低是因?yàn)殚W鋅礦（ZnS）表面不易氧化成ZnSO4；（3）造成廢水中CODCr值較高的原因主要是廢水中殘留的