【正文】 被廣泛應(yīng)用于各種污水處理廠。礦物浮選是固體顆粒的分選過(guò)程，浮選凈化廢水則是絮狀體的分離過(guò)程，兩者三相界面的物理化學(xué)特性截然不同，機(jī)理如下：氣泡與絮粒接近時(shí)，兩者之間存在水化層，殘留的水化層越薄，粘附的可能性越大；在浮選體系中添加絮凝劑，可控制分離壓負(fù)值的存在，促使氣泡 絮粒的粘附；添加表面活性劑的實(shí)質(zhì)是將局部靜電斥力變?yōu)槲Γ龠M(jìn)液膜的薄化和破裂等。在酸性廢水中和的最優(yōu)條件下，pH 為 7 時(shí)，可以使 Cu(II)濃度降到約 ，而 Zn、Cd 和 Ni 的濃度降到約 lmg/L。近年來(lái)，高級(jí)氧化工藝（AOPs ）成功應(yīng)用于處理有毒有害廢水。金屬對(duì)微生物的毒性作用尤其發(fā)生在當(dāng)其在細(xì)胞體內(nèi)過(guò)量累積的時(shí)候，重金屬離子在細(xì)胞外的吸附除了可能引起細(xì)胞功能的改變外，還有可能改變細(xì)胞膜的滲透性，從而促進(jìn)金屬離子向細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散，目前生物法在水處理中的應(yīng)用是利用微生物自身的一定的馴化功能從而馴化出適應(yīng)特定毒性重金屬條件的生物種類來(lái)處理該類廢水。中部絮凝速度快，由一個(gè)軸流葉輪進(jìn)行攪拌，該葉輪在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。泥斗設(shè)有錐狀刮泥機(jī)。（2）機(jī)械攪拌澄清池機(jī)械攪拌澄清池屬泥渣循環(huán)型澄清池，其特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌的提升作用來(lái)完成泥渣回流和接觸反應(yīng)。經(jīng)過(guò)對(duì)兩種工藝比較，工程費(fèi)相差不大，但高密度澄清池施工簡(jiǎn)單，檢修和控制容易，故本項(xiàng)目采用高密度澄清池。 污泥處理方案污泥處理的目的主要有以下幾點(diǎn)：穩(wěn)定化使之消除惡臭；無(wú)害日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書43化殺死蟲卵及病菌；減容化，降低含水率使之易于運(yùn)輸處置、利用實(shí)現(xiàn)污泥資源化?；瘜W(xué)反應(yīng)池內(nèi)加入硫酸調(diào)節(jié) pH，同時(shí)加入 PAC 試劑，去除重金屬，出水重力流進(jìn)入高密度澄清池，加入 PAM，在高密度澄清池進(jìn)行沉淀泥水分離。然后污水重力流進(jìn)入混凝反應(yīng)池，加入少量的濃硫酸把 pH 值調(diào)節(jié)至中性，加入 PAC 增大絮體顆粒，出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。膜與膜之間接縫的搭接寬度一般不小于 10cm，通常就使焊縫排列方向日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書48平行于最大坡度，即沿坡度方向排列。日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書52 選址 C圖 選址 C 位置選址 C 緊鄰現(xiàn)有尾礦庫(kù)，故初始提升少，但離現(xiàn)有污水處理站較遠(yuǎn)，故管理不方便，且無(wú)可利用重力差。日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書51 選址 B圖 選址 B 位置選址 B 同樣緊鄰現(xiàn)有污水處理站，所以管理方便，離取水點(diǎn)也較近，故初始泵提升較少，同時(shí)選址 B 位于現(xiàn)有污水處理站的上方，可利用重力差，節(jié)省部分運(yùn)行成本。鋪設(shè) HDPE 土工膜時(shí)應(yīng)力求焊縫最少，在保證質(zhì)量的前提下，盡量節(jié)約原材料。在調(diào)節(jié)池中出水采用重力流方式進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)池。 方案一圖 方案一工藝流程圖日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書45廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，均衡原廢水的水質(zhì)水量，調(diào)節(jié)池分為反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)采用鼓風(fēng)機(jī)曝氣的方式進(jìn)行均質(zhì)攪拌，同時(shí)通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)向調(diào)節(jié)池充入大量 CO2，CO 2 溶于水后形成的 H2CO3 與 Ca 生成 CaCO3 沉淀物，同時(shí)在調(diào)節(jié)池加入碳酸鈉進(jìn)一步進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，沉淀區(qū)用于沉淀鈣、鎂離子，設(shè)置刮泥機(jī)一套。通過(guò)對(duì)污水處理廠污泥處理工藝方案進(jìn)行比選，確定污泥處理工藝方案。缺點(diǎn)是：設(shè)備費(fèi)較高。斜板區(qū)的配水日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書40均勻，使水流不會(huì)短路，從而使得沉淀在最佳狀態(tài)下完成?！邦A(yù)沉池濃縮池”：當(dāng)進(jìn)入面積較大的預(yù)沉區(qū)時(shí)礬花的移動(dòng)速度放緩。 沉淀池選擇（1）高密度澄清池高密度澄清池是近年由國(guó)外傳進(jìn)，它是三個(gè)單元的綜合體：“絮凝、預(yù)沉濃縮和斜板（管）分離”。酵母、海藻、細(xì)菌等，不同的水生植物和泥炭蘚被認(rèn)為是有能力從稀釋液中吸收有害物質(zhì)的生物。 氧化法在浮選工藝中，通常要用到黃藥、二號(hào)油、黑藥等有機(jī)藥劑，其中某些為有機(jī)有毒物，而在浮選過(guò)程中有機(jī)有毒藥劑未被完全利用，這些藥劑會(huì)隨著尾礦廢水排入尾礦庫(kù)，須經(jīng)過(guò)一定的處理才能外排。尤其對(duì)于酸性溶液，這種中和作用不僅產(chǎn)出 pH 近于中性的的廢水，而且也會(huì)有重金屬?gòu)娜芤褐谐恋沓鰜?lái)，石灰、石灰石、白云石、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銨都是用于酸性廢水中和的堿性物，其中石灰是最常用的。 浮選法浮選法與礦物浮選分離類似，絮狀沉淀物吸附捕收劑或表面活日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書33性劑后，與氣泡碰撞接觸，根據(jù) Gibbs 定理，它們能形成氣泡表面活性劑金屬化合物沉淀體系，實(shí)現(xiàn)浮選分離。即將廢水打入尾礦庫(kù)，充分利用尾礦庫(kù)面積大的自然條件來(lái)處理選礦廠大量排放的廢水，廢水在尾礦內(nèi)沉淀、堆積，渾濁的尾礦水得到澄清凈化，廢水中大部分重金日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書32屬會(huì)沉淀在庫(kù)內(nèi)，COD 和浮選藥劑的含量都會(huì)有一定程度的減少。浮選過(guò)程通常要添加黃藥、乙硫氮、二號(hào)油等有機(jī)藥劑和硫化鈉、亞硫酸鈉等無(wú)機(jī)藥劑，這些還原性物質(zhì)的存在導(dǎo)致浮選廢水 COD 較高。浮選廠添加的藥劑通常有捕收劑、抑制劑和起泡劑，添加量一般都有幾十到幾百克／噸原礦，甚至達(dá)到幾公斤／噸原礦，添加的這些浮選藥劑一部分因吸附在浮選精礦和尾礦顆粒上被帶走，其余將隨選礦廢水排出。 污水處理程度根據(jù)前述進(jìn)、出廠污水水質(zhì)，現(xiàn)將污水中污染物去除率分示如下：表 污水污染物去除率表項(xiàng)目 進(jìn)水（ mg/L） 出水（ mg/L） 去除率CODcr ≤1000 ≤500 50%pH 10~11 ~ ——Pb ≦ ≦ 89%Zn ≦ ≦ 95%Cu ≦ ≦ ——Ca ≦800 ≦100 87% 污水水質(zhì)特性分析選礦廢水的產(chǎn)生及其特點(diǎn)我國(guó)是一個(gè)礦業(yè)大國(guó)，礦業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)騰飛的支撐。初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書23 選礦廠用水平衡表表 選礦廠用水平衡表給水(m 3/d) 排水（m 3/d） 備注序號(hào)車間及用水設(shè)備名稱總用水量（m 3/d） 生產(chǎn)新水 生活水廠內(nèi)循環(huán)水回水 廢水 損失進(jìn)水處理系統(tǒng)（進(jìn)尾礦庫(kù)）外排1 工藝用水 6762 120 6642 6412 350 6412 0精礦損失260 m3/d2 藥劑制備用水 200 200 190 10 190 03 設(shè)備冷卻用水 270 50 220 40 10 40 04 礦石加濕噴水 20 20 0 20 0 05 沖洗地面水 50 50 25 25 25 06 輔助設(shè)施用水 50 50 45 5 45 07 石埡村片區(qū)、 606 606 0 606 0 0日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書24花生地村片區(qū)、某小區(qū)、金誠(chéng)信生活及選礦廠區(qū)生活用水8 廠區(qū)綠化用水 52 52 0 52 0 09 合計(jì) 8010 542 606 220 6642 6712 1078 6712 010 回水率 %11總用水單耗m3/t12 清水單耗 m3/t 日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書25 設(shè)計(jì)規(guī)模由水量平衡圖及平衡表可知，目前總用水量為 8010 m3/d，進(jìn)入尾礦庫(kù)處理系統(tǒng)的水量為 6712 m3/d，考慮到廠區(qū)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況，水量變動(dòng)系數(shù)取 ，因此確定本期升級(jí)工程規(guī)模為6712=8000m3/d。其中硫醇類、磺酸鹽類和胺類捕收劑具有中等到劇毒的毒性。原設(shè)計(jì)經(jīng)濃縮、過(guò)濾產(chǎn)生的部分鋅精礦廢水、硫精礦廢水及尾礦水直接泵送至回水處理站進(jìn)行水處理，改為直接排入尾礦庫(kù)，利用尾礦庫(kù)的混勻、緩沖作用，在尾礦庫(kù)內(nèi)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)和自然沉降分解，得到部分含量降低的懸浮顆粒和金屬離子，殘留的藥劑得到降解，酸堿度得到適當(dāng)調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池容積：V=519m 3尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=，高 H=（3）中和池酸性廢水調(diào)節(jié)池出水和堿性廢水調(diào)節(jié)池出水一起進(jìn)入中和池進(jìn)行中合反應(yīng)，中和池采用機(jī)械攪拌式反應(yīng)池，經(jīng)過(guò) 20 分鐘，可以完全混合。/d 泵送至處理能力 8000 m179。 現(xiàn)有排水工程概況及存在問(wèn)題 項(xiàng)目建設(shè)背景原 09 年選礦廠廢水處理綜合利用工程設(shè)計(jì)建設(shè)的依據(jù)，是按照選礦廠的初步設(shè)計(jì)，選礦廠雙系列 2022t/d 滿負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濃縮、過(guò)濾共產(chǎn)生回水 179。隨著環(huán)保要求的提高，業(yè)主考慮到排入尾礦庫(kù)的全部廢水含有大量藥劑及重金屬離子，有滲漏等可能性，對(duì)外環(huán)境地下水可能會(huì)造成污染，為了提前防范于未然，提出今年內(nèi)完成處理工藝的調(diào)整，所有廢水不再進(jìn)入尾礦庫(kù)，尾礦庫(kù)只用于存放尾礦。2022 年某公司管理以來(lái)，2022 年采礦生產(chǎn)規(guī)模從 萬(wàn)噸/年提高到 25 萬(wàn)噸/ 年；選礦能力從 萬(wàn)噸/年提高到 60 萬(wàn)噸/年；銷售收入從 億元提高到2022 年的 3 億元；利潤(rùn)從 億元提高到 2022 年的 5000 萬(wàn)元；2022 年至 2022 年累計(jì)上繳稅費(fèi)近 3 億元。2022 年撤地建市后，某省地區(qū)鉛鋅礦改名為某省鉛鋅礦。5. 機(jī)電設(shè)備的選型力求先進(jìn)可靠，高效節(jié)能；采取合理、可靠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)行自動(dòng)控制和管理。初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書71 概述 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)委托書 工程地質(zhì)勘察報(bào)告 建設(shè)方提供的有關(guān)廢水水質(zhì)、水量資料《某省鉛鋅礦 2022t/d 選礦廠建設(shè)工程回水、廢水綜合利用技術(shù)可行性研究》（2022 年 7 月）；《選礦廠用水平衡表》；選礦廠數(shù)字化地形圖；某原選礦水回水處理站圖紙等。8. 結(jié)合地形條件和環(huán)境狀況，統(tǒng)一規(guī)劃合理安排廢氣處理設(shè)施，控制工程用地，充分發(fā)揮工程的效益。2022 年 4 月 9 日，鉛鋅礦開工建設(shè)日處理 2022 噸的新選廠，總投資 億元。按建設(shè)現(xiàn)代化礦山標(biāo)準(zhǔn)，2022 年某已全面拉開礦山資源開發(fā)帷幕，工程建設(shè)項(xiàng)目如火如荼展開，按照集團(tuán)公司“十二北距縣城 3 公里，南距 65 公里，距火車站 30 公里，均設(shè)有三級(jí)公路相通，原材料運(yùn)輸方便。鉛高位水池，部分鋅精礦回水 m179。表 選礦廢水及尾礦廢水水質(zhì)指標(biāo)(單位 mg/l，pH 除外)序號(hào) 水樣 硫精礦廢水 硫化鋅廢水 硫化尾礦回水1 PH 2 CODcr 3 濁度 4 SS 2715 SO42 267 2566 Ca 337 7 Pb 8 Zn 9 Cu 日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書15圖 原 09 年選礦廢水處理設(shè)計(jì)工藝流程圖主要構(gòu)筑物（1） 酸性回水調(diào)節(jié)池以日平均排水量 24h 計(jì)，硫化鋅精礦廢水和硫化礦尾礦廢水進(jìn)入酸性廢水調(diào)節(jié)池，共計(jì) 3874m3/d，即 162m3/h，設(shè)計(jì)酸化氧化反應(yīng)時(shí)間為 30min。斜管沉淀池容積：V＝315m 3 2 座尺寸：長(zhǎng) L=，寬 B=， 高 H=污泥用污泥泵輸送到尾礦庫(kù)。圖 改造后的工藝流程圖表 近期回水處理水質(zhì)指標(biāo)（月平均指數(shù)）分析結(jié)果(mg/L)名稱Pb Zn SO42 Cu CODcr pH 硬 SS 濁 起泡日產(chǎn) 8000 立方米廢水循環(huán)利用系統(tǒng)升級(jí)改造初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書19度 度 性控制指標(biāo) ≦6 ≦ ≦ ≦ ≦250 68 — — — —尾礦庫(kù)進(jìn)水 372 1011 — — — —處理后回水 243 67 — — — — 項(xiàng)目整改的必要性現(xiàn)選礦廠生產(chǎn)廢水（尾礦漿）經(jīng)廠前投藥濃縮后產(chǎn)出的廢渣主要是尾礦，尾礦在廠內(nèi)通過(guò)脫水至含水率為 50%后充填采空區(qū)；處理后產(chǎn)生的底流混合水泥直接充填采空區(qū)。一旦尾礦庫(kù)及截滲壩發(fā)生滲漏，將對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境及地下水都可能造成污染。表 出水水質(zhì)指標(biāo)序號(hào) 項(xiàng)目 水質(zhì)指標(biāo)1 CODcr ≤500 mg/L 82311522 pH ~ 3 Pb ≦ 4 Zn ≦ 5 Cu ≦ 6 Ca ≦100 6925320 工藝路線選擇 污水處理工藝選擇的原則為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)污水處理站的高效穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)省費(fèi)用的目的，我們依據(jù)下列原則進(jìn)行污水處理工藝方案的選擇：1）在常年運(yùn)轉(zhuǎn)中，處理工藝穩(wěn)定可靠、技術(shù)成熟、出水水質(zhì)能達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。其水質(zhì)情況，隨礦物組成、選礦工藝和添加選礦藥劑的品種和數(shù)量的不同而各異。這些微細(xì)礦粒和膠體沉淀物的存在使得浮選廢水呈現(xiàn)固體懸浮物(SS)濃度高的特點(diǎn)。本項(xiàng)目廢水的特點(diǎn)由上文可知，實(shí)際選礦廢水中 Ca 含量都特別高，同時(shí)Cu、Pb、Zn 等重金屬離子含量都比較低，通過(guò)混凝沉淀基本能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。一般主要選用明礬、氯化鋁、聚合硫酸鋁(PAS) 、聚合氯化鋁(PAC) 、聚合硫酸鐵 (PFS)等無(wú)機(jī)混凝劑。此外，當(dāng)吸附有捕收劑的絮?；ハ嘟咏讲妒談┪侥ら_始接觸時(shí)，捕收劑的碳?xì)滏I間開始產(chǎn)生交叉締合作用，釋放出更多的能量，使形成的疏水絮團(tuán)穩(wěn)定化。采取以廢治廢、中和沉降的方法對(duì)浮選廢水進(jìn)行處理，酸堿中和破壞尾礦廢水膠體分散系，使細(xì)懸浮微粒形成絮狀沉淀物沉降在庫(kù)區(qū)內(nèi)，處理后的外排清水達(dá)到了國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) 吸附法它是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的過(guò)程，在水處理中一般用于深度處理。用 Fenton 試劑處理含苯胺黑藥（二苯胺基二硫代磷酸）模擬廢水和實(shí)際選礦廢水，結(jié)果表明氧化時(shí)間為30min，反應(yīng)初始 pH=4，ρ(Fe 2+)=，ρ(H 2O2)=，模擬廢水苯胺黑藥的質(zhì)量濃度為 300mg/L