含鐳及重金屬離子酸性廢水處理工藝

在鈾礦山或有色金屬礦山礦坑水或選冶廠(chǎng)的外排廢水中含有的有害元素有三類(lèi):一類(lèi)有害元素鎘，砷，鉻(六價(jià))；二類(lèi)有害元素銅，鋅等；三類(lèi)為放射性元素鈾，鐳等物質(zhì)。而含有這些有害元素的廢水需經(jīng)處理后才能外排，否則將嚴重污染環(huán)境，給人民健康帶來(lái)危害。含鐳及重金屬離子酸性廢水的常規處理方法是采用一次石灰中和法；此法所得的沉淀物(污渣)主要為凝膠狀的氫氧化物沉淀物，顆粒很細，粘度大，沉降過(guò)濾性能很差；同時(shí)污渣體積大，壓縮性能差，給污渣的處置帶來(lái)很大麻煩。鐳在中和過(guò)程中也只能除去一部分，需另外采取附加措施如二氧化錳吸附法，高錳酸鉀活化木屑吸附法，重金石吸附法，硫酸鋇共沉淀法等；此外污渣易返溶造成二次污染。因此近些年來(lái)國內外多采用污渣循環(huán)法處理含鐳及重金屬離子酸性廢水，如美國的貝斯利赫姆鋼鐵公司用它處理礦山和煉鐵過(guò)程中的酸性廢水[1~3]。

污渣循環(huán)法由攪拌除鐳，污渣堿化，攪拌中和，沉降濃縮，壓濾等環(huán)節組成；此法的關(guān)鍵是循環(huán)污渣與酸性廢水反映之前使循環(huán)污渣先與石灰混合，這樣使污渣壓縮，濃度增大，體積減小，因此成為高濃度污渣法(HDS)。但是由于該法在攪拌除鐳，污渣堿化和中和工序中需串聯(lián)三個(gè)攪拌槽和配套的反應槽，使得設備在配置上需要一定高差，因此增加了設備和廠(chǎng)房方面的投資。針對存在的問(wèn)題我們主要對攪拌除鐳，污渣堿化和攪拌中和流程進(jìn)行了改進(jìn)。

1􀀁工藝流程

含鐳及重金屬離子酸性廢水處理工藝流程如圖1。酸性廢水用氯化鋇沉淀鐳后用石灰乳中和，循環(huán)污渣用石灰乳堿化，除鐳后的廢水與堿化的循環(huán)污渣一起加石灰乳中和至pH7~8，經(jīng)沉降濃縮后大部分污渣循環(huán)堿化，少部分污渣經(jīng)壓濾后送至廢礦井或尾礦池中堆存處置。

在該工藝流程中我們主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)：

1)氯化鋇除鐳工序未設置攪拌槽，而是將氯化鋇溶液加入泵池中，利用離心泵自身運轉來(lái)實(shí)現其與廢水的混合。

2)在污渣堿化和攪拌中和工序中用結構簡(jiǎn)單但效果上又能達到工藝要求的混凝土曲徑中和槽取代原有的兩個(gè)攪拌槽和與其配套的兩個(gè)反應槽。

3)采用豎流式沉降機。它很適用于粒度極細，粘度比較大物質(zhì)的固液分離；它與濃密機相比澄清和壓縮的效果都比較好，而且沒(méi)有機械傳動(dòng)部分，不耗動(dòng)力，無(wú)論從制造投資到運行費用上都比較省。

2  運行參數及應用

采用本工藝設備流程在某礦山處理回收鈾后的含鐳及重金屬離子的酸性礦坑水，運行以來(lái)情況良好，各設備運轉正常.現將其主要運行參數及廢水處理結果列舉如下:

2.1 主要設備型號及規格

1)污渣堿化及攪拌中和:4500*7000*500mm混凝土曲徑中和槽，分成7格，其中污渣堿化為1格，中和反應為6格。

2)沉降濃密:Ø5000mm采用豎流式沉降機。

3)壓濾:30m2自動(dòng)板框壓濾機。

2.2 主要參數

1)污渣回流比(循環(huán)污渣量/處理廢水量):1/4~1/6；

2)循環(huán)污渣堿化時(shí)間1.5min；

3)攪拌中和反應時(shí)間:10min；

4)壓濾機進(jìn)料壓力:0.4MPa；

5)濾餅壓干壓力:0.5~0.6MPa。

2.3 含鐳及重金屬離子酸性廢水處理結果

廢水處理前后主要有害物的濃度列表1。處理后的廢水中各有害元素及濁度、色度等指標均達到國家規定的排放標準。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

3  結束語(yǔ)

1)用污渣循環(huán)法處理含鐳及重金屬離子的酸性廢水較常規的一次中和效果好的多，產(chǎn)生的污渣沉降過(guò)濾性能好，過(guò)濾強度提高15倍，污渣體積減少了90%，中和劑耗量節省60%~80%。

2)從某鈾礦山的鐳及鎘，砷，鉻(六價(jià))等酸性廢水的處理證明，采用混凝土曲徑中和槽---豎流式沉降分離機---自動(dòng)板框壓濾機的設備流程是適合于污渣循環(huán)法的，所用設備該簡(jiǎn)則簡(jiǎn)，即節省了設備投資，又節約了運行費用，相應降低了廢水處理成本，從而使技術(shù)經(jīng)濟效益都比較好。