高密度泥漿法在某礦山含氰含銅酸性廢水處理中的應(yīng)用

文_徐加興 紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司

高密度泥漿法工藝流程，在傳統(tǒng)的石灰中和法基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過實(shí)證是一種可靠的技術(shù)，比較實(shí)用。通過實(shí)驗(yàn)室小試和工業(yè)試驗(yàn)，確定了工藝優(yōu)化和生產(chǎn)控制操作參數(shù)，解決了采用傳統(tǒng)石灰中和法處理含氰含銅酸性廢水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，未經(jīng)進(jìn)一步處理不能夠直接排放的生產(chǎn)實(shí)際問題。

1 工業(yè)試驗(yàn)

為解決余田坑3萬m3/d水處理系統(tǒng)外排水水質(zhì)總銅無法迅速達(dá)標(biāo)（出水濃度1～2mg/L）的問題,進(jìn)行了絮凝劑優(yōu)化、底流回流（高密度泥漿法）、增加中和渣輔助沉降等試驗(yàn)。

1.1 某礦山1#庫區(qū)廢水中和絮凝沉降及底流回流試驗(yàn)

1.1.1 絮凝劑選型試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：取1L上述中和渣漿置于量筒中，加入絮凝劑后沉降0.5h，取上清液測總銅濃度，加入絮凝劑試驗(yàn)。得知，采用 DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC和 SA1107+PAC對該系統(tǒng)出水使用中和渣漿進(jìn)行輔助沉降，0.5h后只有用SA1107時(shí)上清液總銅濃度可達(dá)標(biāo)，為0.376mg/L。

1.1.2 底流回流試驗(yàn)

用系統(tǒng)濃密機(jī)底流（濃度為1.7%）將中和渣漿濃度調(diào)至0.5%，加入絮凝劑后沉降0.5h,取上清液測總銅濃度，底流回流試驗(yàn)表明采用DRYFLOC05和SA1107兩種絮凝劑對中和渣漿進(jìn)行沉降，0.5h 后上清液總銅濃度均達(dá)標(biāo)，分別為0.455 mg/L和0.41 mg/L。

1.2 赤水庫區(qū)水中和渣漿沉降試驗(yàn)

1.2.1 絮凝劑選型試驗(yàn)

試驗(yàn)方法：取1L上述中和渣漿置于量筒中，加入絮凝劑后沉降0.5h取上清液測總銅濃度，絮凝劑選型試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 絮凝劑選型試驗(yàn)結(jié)果

由表1結(jié)果可見，采用DRYFLOC05、EDRYFLOC05E+PAC 、SA1107和SA1107+PAC對某3萬m3/d水處理系統(tǒng)中和渣漿進(jìn)行沉降，0.5h后其上清液總銅濃度均無法達(dá)標(biāo)，為1～2mg/L。

1.2.2 底流回流試驗(yàn)

用該3萬m3/d水處理系統(tǒng)濃密機(jī)底流（濃度為1.7%）將中和渣漿濃度調(diào)至0.5%，加入絮凝劑后沉降半小時(shí)取上清液測總銅濃度，底流回流試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 底流回流試驗(yàn)結(jié)果

由表2可見，采用SA1107對赤水庫區(qū)水中和渣漿進(jìn)行沉降，0.5h 后上清液總銅濃度為0.483 mg/L，可達(dá)標(biāo)。

1.3 現(xiàn)場濃密機(jī)沉降能力估算

（1）采用絮凝劑AP8120時(shí)：當(dāng)沉降速度小于2.4m/h時(shí)，上清液總銅濃度小于0.1mg/L。

（2）采用絮凝劑SA1107時(shí)，當(dāng)沉降速度小于0.32m/h時(shí)，上清液總銅濃度才能小于0.1mg/L。

2 工業(yè)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)論

（1）處理赤水庫區(qū)水，直接添加絮凝劑沉降，工藝出水不能達(dá)標(biāo)（總銅1～2mg/L），底流回流（高密度泥漿法）工藝出水可以達(dá)標(biāo)（總銅0.483mg/L），采用添加中和渣輔助沉降效果最好，出水總銅可降至0.2～0.3 mg/L，絮凝劑同處理余田坑1#庫廢水。

（2）處理赤水庫區(qū)水，若不添加中和渣輔助沉降，直接底流回流（高密度泥漿法），選擇AP8120和SA1107兩種絮凝劑進(jìn)行沉降時(shí)，兩種絮凝劑最佳用量分別為3mg/L和4mg/L，最佳用量條件下總銅濃度分別為0.18mg/L和0.311mg/L。

（3）處理赤水庫區(qū)水，采用添加廢渣輔助沉降，廢渣選用銅濕法廠膏體中和渣輔助沉降效果比較理想，采用添加銅濕法廠膏體中和渣輔助沉降，控制添加中和渣后，固體濃度保持在1%～2%較為適宜。

（3）絮凝劑選型及用量試驗(yàn)表明，采用AP8120的沉降效果優(yōu)于絮凝劑SA1107若采用做絮凝劑。

3 工業(yè)試驗(yàn)現(xiàn)場控制參數(shù)及實(shí)際效果

3.1 濃密機(jī)底流全回流工業(yè)試驗(yàn)控制要點(diǎn)

（1）處理水量1250m3/h（即30000m3/d）。

（2）漂白粉按總氰質(zhì)量40～50倍量添加，保證溢流水質(zhì)總氰＜0.2mg/L。

（3）石灰按進(jìn)濃密機(jī)水pH＞8～9控制添加 。

（4）絮凝劑選用愛森23E，用量控制在2～3 mg/L，在處理水進(jìn)入濃密機(jī)前添加，兩個(gè)絮凝劑溶解桶輪流使用，一個(gè)溶解時(shí)另外一個(gè)使用，每桶50m3水配25kg絮凝劑，每桶用8h，每臺(tái)濃密機(jī)絮凝劑溶液加入 速度約為11～12s加入10L。

（5）濃密機(jī)底流全回流，約200m3/h（濃度約3%～5%），要分別測量進(jìn)入濃密機(jī)渣漿及濃密機(jī)底流的固含量及沉渣體積。

3.2 試驗(yàn)室絮凝劑選型結(jié)果

取回流后進(jìn)入濃密機(jī)前的渣漿在試驗(yàn)室進(jìn)行絮凝劑選型試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果來看，SA1107和AP8120的效果差不多，在絮凝劑最佳用量范圍2～4mg/L，水質(zhì)總銅均達(dá)標(biāo)。根據(jù)絮凝劑選型結(jié)果，增加AP8120的用量到每班1.5包（約4mg/L）。絮凝劑更換后，出水總銅指標(biāo)有所改善。

3.3 工業(yè)試驗(yàn)實(shí)際效果

系統(tǒng)調(diào)試期間，采用高密度泥漿法進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化升級改造后，工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表明，高密度泥漿法處理1#庫區(qū)含氰含銅酸性廢水，取得2臺(tái)濃密機(jī)出水水質(zhì)連續(xù)一周持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的理想效果（見表3）。

表3 環(huán)保系統(tǒng)優(yōu)化前后情況對比

4 效益分析

通過工業(yè)試驗(yàn)前3萬m3/d廢水處理系統(tǒng)藥劑使用情況（5月6日～5月14日）與工業(yè)試驗(yàn)后藥劑使用情況（8月17日～8月23日）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較，系統(tǒng)升級優(yōu)化改造后，某礦山金選礦廠3萬m3/d廢水處理系統(tǒng)綜合藥劑處理成本由系統(tǒng)升級優(yōu)化改造前的7.72元/m3，降到7.01元/m3，節(jié)約成本0.71元/m3,降低幅度達(dá)9.2%。節(jié)約的成本主要來自新處理方法不需要再使用聚合氯化鋁；石灰的用量成本也從原來的0.27元/m3，降到0.23元/m3。環(huán)保車間廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)場控制石灰按進(jìn)濃密機(jī)水pH8～9控制添加、漂白粉按總氰質(zhì)量40～50倍量添加、絮凝劑選用愛森23E，用量控制在2～3mg/L。以三年平均廢水處理量482萬m3/a進(jìn)行估算，即可節(jié)約藥劑成本343萬元/a。更為重要的是，通過采用高密度泥漿法對該系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級改造，解決了過去一段時(shí)期在雨季處理系統(tǒng)出水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)難題，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。