金矿采矿废水的回用处理

2014-08-21王兵厚王乐译李文国

化工生产与技术 2014年1期

王兵厚王乐译李文国

（山东招金膜天有限责任公司，山东招远265400）

矿山开采过程中排放大量废水，而我国40%的矿区却严重缺水，已制约了矿山企业生产的发展[1]。西北矿区多处于山区，水资源更为缺乏，地表水又多为间歇性河流，枯洪水季节流量相当悬殊，常年流量稀释能力差，排入河流的污水造成污染。矿山企业大量的矿井废水外排到就近的河流，使废水中的重金属等污染了地表水和地下水，使水质下降，利用率降低。而对以上废污水的处理利用率低，大部分未被利用，使水资源大量浪费。

在这种形势下，人们不得不在利用天然水资源之外，通过多种途径开发新水源。主要有远距离调水、污水处理回用等。相比之下，污水处理回用投资少、工期短、见效快，比较现实易行，具有重要意义。实施矿井水资源化，把处理后的矿井水作为第2水源加以利用，是合理利用水资源的重要途径，可以减少新鲜水的取用量，减轻供水不足的压力和负担，缓解水资源的供需矛盾，这对严重缺水的矿山企业来说意义更为重大[2]。

国外已成功采用膜法、沉淀过滤法等技术进行中水回用[3]。国内处理矿井废水主要是沉淀排放，回用率较低。本文针对采矿废水的特点，采用沉淀-过滤-脱盐的技术，提出采矿废水回用处理的新思路。

1 矿区环境和水质情况

采矿的同时要产生大量井下涌水，甘肃某金矿目前全矿区每年排放的井下水量为0.4×106m3/a，矿区井下区域的地下含水层水利系统遭到破坏，地下水位下降，当地的农灌机井和生活水源井废弃、无法利用。且随着企业不断发展，用水量及排水量正在逐年增加，加上地区性的水资源分布不均和周期性干旱，导致淡水资源日益短缺，水资源的供需矛盾愈加尖锐。

该采矿废水排水的水质特点：1)悬浮物含量较高（多为泥沙），质量浓度20～50 mg/L；2)废水中含有一定量的有机物，主要是腐殖酸类、人体排泄物、爆破残留物等，COD不大于50mg/L；3)含有一定量的重金属；4)矿井水的溶解性总固体（TDS）较高，质量浓度1～2 g/L。

2 中水回用处理工艺

2.1 工艺选择原则

1)采用的处理工艺技术应先进成熟，运行可靠，处理效果好，能保证出水水质达到要求；

2)采用的工艺投资省，运行费用低，最大限度地节省电能，占地少。从而保证该工程明显的社会效益、环境效益及社会效益；

3)选用节能、高效的处理设备；

4)采用的工艺操作管理方便，能够适应一定的水质、水量变化。

2.2 工艺流程

针对采矿废水的水质特点以及回用要求，回用处理工艺采用沉淀、过滤、反渗透脱盐、消毒等处理工艺，工艺中产生的反渗透浓水进行矿井回注，产生的污泥进行脱水处理后运至尾矿坝填埋。中水回用处理后的水质要能达到GB/T 18920—2002的生活杂用水质的标准，主要是用于矿井的地面与井下消防、降尘洒水、绿化、锅炉等[4]。

工艺流程如图1所示。

图1 中水回用处理工艺流程Fig1 Flow diagram ofthe recycledwater reusing treatmentprocess

矿井废水首先进入到调节池，调节水质水量后,废水由潜污泵提升在加碱（降低废水中的重金属离子含量）及絮凝剂后，进入沉淀反应器，沉淀反应器根据分散颗粒的“浅层沉淀”理论、多层多格沉淀发展起来的一种高沉淀效率的新型沉淀装置。该设备对高浊度和高悬浮物及波动性大的原水有较强的适应能力，具有混合均匀、排泥稳定、沉淀速度快、无能耗、管理操作方便等优点，沉淀反应器产水悬浮物由原水的28mg/L降低为小于2.1mg/L，去除率达92.4%。沉淀反应器出水进入斜板沉淀池，进一步去除悬浮物并降低浊度，斜板沉淀池出水浊度小于5NTU。

斜板沉淀池出水进入过滤设备，过滤装置采用自动反冲洗砂滤器和活性碳过滤器，降低水中的浊度、悬浮物、有机物、重金属等杂质。再通过反渗透设备进行脱盐处理，降低水中的矿化度、有机物、重金属离子。处理后的水质GB/T 18920－2002的生活杂用水质的标准。在清水池投加ClO2接触消毒后回用或者达标排放。

污泥进入到污泥池，再经污泥浓缩池浓缩后由渣浆泵打入板框压滤机脱水后外运。该套工业废水处理设备广泛用于采矿工业废水的处理工艺，科技含量高、耗能低、运行稳定、处理效果好、运行成本较低。