岩石选矿生产过程当中出现的废水是矿山环境污染的主要因素之一,其中所含的污染物主要有固体悬浮物、持久性重金属离子、浮选药剂及油污等,这些废水不经管理直接排放,将会对厂区附近及下游地区的河流、土壤、农田、湿地等出现伤害性影响,并终影响人类健康,因此,管理和循环凭借选矿废水重要。
砂石厂废水的来源
通常而言,石料场生产过程当中的部外排水总称为选矿废水,具体来讲包含:
1、洗矿废水:含有丰富细粒级的矿泥和少量岩石颗粒;
2、破碎系统废水:主要含有岩石颗粒,经沉淀后可回用;
3、机械冷却水用:包含碎石机、球磨粉机的冷却水和真空水泵的水封水,水量较小,污染物主要为油性物质,经处置后可循环凭借;
4、重选和磁选废水:主要含有矿物颗粒和悬浮物,澄清后很多可部回用;
5、浮选废水:主要取决于精矿、废渣通过浓密、过滤两段脱水技术后出现的溢流水及废渣库溢流水,含有浮选药剂及少量悬浮物;
6、冲洗废水:各生产车间的地面冲洗水;
7、其余:选矿过程当中的“跑、冒、滴、漏”及事件池排水等。
砂石厂废水的优势
1、排放量大
选矿废水的排放量大,与我岩石资源的性能低下、选矿技术复杂、入选岩石量大等因素密切相关,总体来讲,我当前每处置1t岩石,磁选、浮选法需用水4~7m3,重选法需用水20~26m3,浮磁联选需用水6~10m3,重浮联选需用水20~30m3,这些用水除少部分循环凭借,很多则随废渣以浆体的形式排出石料场。
2、悬浮物、总溶固含量高
固体悬浮物含量高是选矿废水的直观特性,这些固体悬浮物主要是微细粒原生矿泥颗粒和次生矿泥颗粒,如果选矿过程当中使用了水玻璃等分散剂,则废水中固体悬浮物的含量将提高、稳定性,更不易沉降。
3、因素复杂
残留化学药剂和重金属离子是选矿废水形成影响的主要因素,也是难管理的因素,这类情景在有色金属矿山表现得尤其严重,很多矿山的选矿废水中不同程度含有铜、铅、锌、镉、锗、铬、砷等重金属离子,由于重金属离子会有不可降解性,将潜伏在水体中,使其成为选矿废水管理的难点。
残留的化学药剂主要是浮选过程当中添加的捕收剂、起泡剂和调改剂,它是造成水体化学需氧量COD、、生化需氧量BOD、、pH值强酸或高碱、等指标标的主要因素。
选矿废水的很多特性取决于石料场的规模、岩石的特性、磨矿细度、技术过程和药剂制度等,通常石料场规模越大,废水排放量就越大;磨矿粒度越细,废水中固体悬浮物含量就越高;岩石特性越复杂,废水中重金属离子类型就越多、浓度就越高,COD、pH值等指标也越简单标。
砂石厂废水的影响
选矿废水的水质特性了其对生态环境和人类健康构成的潜在影响,主要表如今以下几个方面:
1、强酸或强碱性废水外排会减少所接受水体的自净功能,影响水中藻类、鱼类为他水生动植物的生长,严重时会造成水生生物死亡。
2、废水中的悬浮物会减少水体的透明度,影响浮游植物的光合影响,加快水体富营养化,伤害水体生态环境。
3、含有丰富重金属离子的废水排入水体或土壤中,通过植物的根部吸收进入体内,过量会影响植物的生长和发育,严重时将造成植物枯萎、死亡;重金属过量还能使水生动物机械代谢紊乱、诱发疾病、影响发育;严重的是能通过食物链的富集影响人类的健康。
4、废水中残留的药剂,如黄药,在酸性条件下可直接分解生成二硫化碳,污染环境;黄药还能影响水生浮游植物的生长,异丙基钠黄药浓度为5mg/L以上的水体可在3天内致部浮萍死亡,氰化物是剧毒药剂,少量的氰化物为衍生物就会使人、畜短时间内中毒死亡。
砂石厂废水常见处置技术
1、自然净化法
自然净化法做为廉价、简单的废水管理方式,被我的石料场常见选择,自然净化法常以废渣库为构筑物,废水通过管道运输至废渣库,在库内出现沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解甚至生物分解等影响,使悬浮颗粒和残余药剂浓度减少,甚至很多排除。
自然净化的成效与曝晒时间、光照受力性能、水体温度、初始pH值、溶解氧等因素有关,通常曝晒时间越长、光照受力性能越强、温度越高,自然净化成效越好。
自然净化法会有资金低、管理方便、无二次污染等优势,但存在净化不、耗时长、气候等自然因素干扰大等问题,尤其在高寒地区,常常会由于净化效能低下而影响废水的回用,因此,自然净化法通常可做为选矿废水的预处置方式,或用在因素相对简单的重、磁选废水的处置。
2、酸碱中和法
酸碱中和法是一种传统的废水管理方式,因简单实用而普遍选择,这其中既包含酸性废水中的H+或碱性废水的OH-、与中和剂中的OH-或H+、出现反应,生成中性水分子,此时,矿浆的满意碱度也便于重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化物沉淀,从而解决重金属污染。
生产实践中频繁使用的中和剂有石灰、消石灰、硫酸、碱性废水废渣电石渣等、、酸性废水废气CO2、SO2为溶液等、等,在选择中和剂时应优先思考厂区附近的废料,以符合“以废治废”的目的,理论上各重金属在须pH范围内均能沉淀,因此调整好pH值是中和法的。
酸碱中和法会有管理方便、成本较低、操作方便、处置量大、适应性强和运行稳定等长处,但也存在一部分问题,如在用石灰中和时,机械及管壁结垢严重、污泥增量较大、易出现二次污染等。
3、混凝沉淀法
混凝沉淀法是当前管理选矿废水较成熟的一种方式,常与活性炭吸附或氧化法构成混凝沉淀—活性炭吸附法和混凝沉淀—氧化法,混凝净化的原理是混凝剂通过电性中和与双电层压缩影响、凝聚物网捕—共沉淀影响、高分子桥连卷带影响使废水中分散的胶体颗粒脱稳,接着凝聚成大颗粒絮体,并终沉淀下来。
混凝沉淀法使用的药剂主要包含凝聚剂和絮凝剂两种,凝聚剂主要有氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝PAC、、聚合氯化铁PFC、、聚合硫酸铁PFS、等,使用常见的絮凝剂是聚丙烯酰胺PAM、,混凝剂的选择尤为重要,它直接联系到净化成效的好坏,近期,改性传统混凝剂和开发混凝剂成为发现的热点。
混凝沉淀法可以排除选矿废水中的悬浮颗粒和一部分重金属离子,是一种成熟、稳定、的废水管理方式,但也存在对有机化学药剂净化不,因药剂用量过大易出现二次污染等问题。
4、化学氧化法
化学氧化法是深度管理选矿废水中残留浮选药剂的方式,尤其是近年发展起来的氧化技术AOP、能排除废水中持久性难降解有机污染物,化学氧化法的实质是,氧化剂通过夺取废水中有机污染物中的H原子等方式,将有机污染物氧化成无毒或低毒的小分子物质,或转化为简单从水中分离的物质,从而减少废水的COD、BOD,常见的氧化剂有臭氧、Fenton试剂、双氧水、次氯酸钠等。
化学氧化法管理选矿废水会有操作稳定、反应、处置效能高并能提高废水的可生化性等优势,尤其对于处置高COD的有机废水会有优势,但也存在运行成本提高等问题。
5、人工湿地法
人工湿地法是近期发展起来的废水管理技术,因其生态化的管理理念而广受内外学者的喜爱,人工湿地是仿照自然湿地人工修建并参与监督调整的会有流动或静止水体的浅水水域,是以基质—植物—微生物为主要的面生态系统,可通过基质截留、过滤、吸附,植物吸收、拦截,微生物摄食、分解等方式排除废水中的污染物,尽可能发挥了物理、化学和生物的协同影响。
人工湿地法在外运用较早;我的凡口铅锌矿较早发展了这方面的发现,并了解以宽叶香蒲为主的水生植物净化矿山废水成效不错,水质可以改进。
人工湿地法为管理选矿废水供应了一条绿色化、生态化的技术路线,顺应我的很多策,会有广阔的推行前景,但也存在基质易物料堵塞、使用面积空间大、受气候等因素干扰大等局限性。
6、微生物处置法
微生物处置法是一种很有发展前景的废水管理方式,对于矿山酸性废水会有的优势,其净化原理是凭借微生物的新陈代谢影响降解水体中的污染物,从而符合净化废水的目的,微生物由于本身特有的化学结构和生物特性,可以与呈溶解态或胶体态的有机污染物或重金属离子出现吸附、分解影响或将它们转化为不溶性化合物而分离排除,筛选并驯化出满意的菌株是微生物法管理选矿废水的。
微生物法管理选矿废水占有的发展潜力,会有环境友好、选择性好、二次污染少等优势,甚至还可以回收某些重金属原料,但如何筛选出适应性强的菌种是个问题。
7、光催化氧化法
光催化氧化技术是20世纪80年代快速发展起来的一种新的废水管理技术,因降解速度快,净化度高,节能环保而成为选矿废水管理地区发现的热点。
光催化氧化废水的原理可以结合半导体能带理论解释:光催化剂吸收光能,电子受辐射跃迁,生成活性很高的电子-空穴对,可以与吸附在催化剂粒子表面的-OH或H2O影响生成氧化性强的·OH,·OH能将有机物氧化成H2O和CO2等小分子无机物。
光催化氧化法会有的开发价值,已成为废水管理一个新的发现地区,但当前更多位于实验室发现阶段,对其净化原理还有待深入探讨。
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