一、污染概况 在煤炭生产掘进过程中岩层中会有地下水渗出，遭到粉尘污染。矿坑水的pH值为中性，水中主要污染物质是固体悬浮物。采煤产生的地下涌出水，每天产生约500t矿井排水，每年约产生20万t矿井排水。生产废水还有地面、车辆冲洗水，产生量不大，主要含悬浮物、石油类，基本直接外排。矿井排水主要含悬浮物，矿井水含有较多煤粒、岩粉等悬浮物，一般呈黑色，但其总硬度和矿化度并不高，经混凝、沉淀、过滤和消毒处理后也可达到饮用水标准。现有各种废水未经处理，直接排放，经坑口约300m长的山坡漫流后流入清江支流。 二、废水水质 1、矿井排水见表 根据类比2005年巴东县环境监测站对该矿井排水的现场监测结果表明,矿井排水中A S、Cr6+、Cd、Pb、Hg等第一类污染物质浓度较低，未超过GB8978-1996《污水综合排放》的限值，故本设计方案中将不考虑这一类污染物质的处理。 三、水量 煤矿正常涌水量为20～25m3/h，考虑到雨季涌水量较大，本工程设计规模为30m3/h。 四、排放标准
废水经处理后排放水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中采矿工业一级标准。见表 五、处理工艺 矿井排水是在煤炭生产掘进过程中岩层中会有地下水渗出遭到粉尘污染，矿坑水的PH值为中性，水中主要污染物是固体悬浮物。采煤矿产生的地下涌出水，每小时排出约30吨矿井废水，该废水主要含有较多煤矿粒，岩粉等悬浮物，一般是黑色，但其硬度和矿化度并不高，其超标的项目主要是悬浮物，色度及CODcr，该废水经混凝、沉淀、快滤等工艺处理后即可达到《给水综合排放标准》GB8978—1996的一级标准。本工艺选用的沉淀池为旋流反应斜板沉淀池，混凝剂聚合氯化铝，经过实验，这种混凝剂对悬浮物色度及CODcr的去除效率显著，沉淀池的污泥排入污泥干化场，干污泥定期清掏运至填埋场，滤池选用的是以陶粒为滤料的滤池，陶粒的粒径为φ3~φ8，比重1.1~1.2，质地坚硬，比表面积大，是普通石英砂的替代品，过滤效果良好，反冲洗方便。 具体处理工艺简述如下： 矿井排水自流进入旋流反应沉淀池，在聚合氯化铝的作用下，废水中的悬浮物，凝聚成较大的颗粒物，随重力下沉至池底，上清液自流至陶粒滤池，沉淀污泥定期排入污泥干化场，滤池出水达标排放。 工艺流程简图如下：
金属矿山酸性废水处理工艺 矿产资源是人类社会发展进步必不可少的自然资源。人类对金属矿山的大面积开采会破坏周围区域的生态环境，而AMD是全球矿山面临的最严重的环境问题。AMD是硫化矿物在空气、水和微生物的共同作用下发生溶蚀、氧化、水解等一系列物化反应而形成的低pH、高重金属离子浓度的一类难处理废水。而我国金属矿山大部分是原生硫化物矿床，极易形成AMD，例如江西德兴铜矿、武山铜矿、江苏梅山铁矿、浙江遂昌金矿、安徽南山矿、向山铁矿、湖南七宝山铜锌矿等。因此，如何高效、经济地治理AMD显得尤为重要。 1、AMD来源 AMD指在矿山开采活动中经过复杂的物理化学反应作用产生的呈酸性且SO42-和重金属含量超标的有害水体。矿山酸性废水有以下特点： ①呈酸性、金属离子浓度高，例如含Fe3+的矿山废水因水解生成的氢氧化铁呈红褐色，被称为“红龙之灾”; ②废水产生量大且水流持续时间长，常常矿山开采结束后，废水仍继续流出; ③水质、水量不稳定，波动较大。 AMD进入自然水体后使水体酸化，导致水生生物死亡；进入土壤后使土壤板结，毒化土壤，造成功能退化。在1947年，Colmer等首次提出细菌是AMD形成的重要原因。在后续的研究和实际治理过程也进一步的证实了这种论断。如黄铁矿，在有菌存在和无菌存在时，氧化速度相差较大。 黄铁矿氧化产酸过程如下： Fe3+被黄铁矿还原生成Fe2+，而Fe2+很快又被微生物或O2氧化成Fe3+再与黄铁矿反应，如此循环反应，形成了大量的AMD。 2、AMD的治理 AMD现已严重危害到生态环境乃至人类的生存安全，其治理技术也日新月异。目前，效果显著的治理技术主要有中和法、沉淀法、人工湿地、吸附法及生物法等。 2.1 中和法 面对大量的酸性废水，中和法成为了人类在治理AMD时的首要选择。中和法又称为氢氧化物沉淀法，中和法就是在废水中投加大量的碱性物质，如石灰乳、氢氧化钠、石灰石等，来提高废水酸碱度，从而沉淀废水中的金属离子。该方法因原理简单，成本低、效果明显，在实际矿山酸性废水的治理中得到了广泛的应用。如钱士湖等报道的HDS(高浓度泥浆)在安徽某公司酸性废水的实践运用。对实际运行效果进行了分析总结，表明HDS工艺在调节废水pH值和去除Al3+、SO42-离子效果显著。与传统的石灰中和法(LDS)相比，HDS延缓了设备和管道的结垢现象，克服了LDS法的很多缺点，高浓度泥浆法与低浓度泥浆法相比有以下优点：一是降低了石灰用量，减少了处理成本；二是出水水质稳定，符合排放标准。高浓度泥浆法相对于低浓度泥浆法突破性进展是底泥按比例回流，可用于废水处理。但始终无法根除设备和管道结垢、中和渣易造成二次污染的弊端。
焦炉加热燃烧时氮氧化物的形成机理及控制 钟英飞 燃气在焦炉立火道燃烧时会产生氮氧化物(NO x )，氮氧化物通常多指NO 和NO 2 的混合物，大气中的氮氧化物破坏臭氧层，造成酸雨，污染环境。上世纪80代中期，发达国家就视其为有害气体，提出了控制排放标准。目前发达国家 控制标准基本上是氮氧化物（废气中O 2 含量折算至5％时），用焦炉煤气加热的 质量浓度以NO x 计不大于500mg/m3,用贫煤气（混合煤气）加热的质量浓度不大于 350mg/m3(170ppm) 。 随着我国经济的快速发展，对焦炉排放氮氧化物的危害也日益重视，并准备制订排放控制标准。本文将对氮氧化物在焦炉燃烧过程中的形成机理及控制 措施进行论述。研究表明，在燃烧生成的NO x 中，NO占95%, NO 2 为5％左右，在 大气中NO缓慢转化为NO 2，故在探讨NO x 形成机理时，主要研究NO的形成机理。 焦炉燃烧过程中生成氮氧化物的形成机理有3种类型：一是温度热力型NO;二是碳氢燃料快速型NO;三是含N组分燃料型NO。也有资料将前两种合称温度型NO。 1 温度热力型NO形成机理及控制 燃烧过程中，空气带入的氮被氧化为NO N 2+O 2 = 2NO NO的生成由如下一组链式反应来说明，其中原子氧主要来源于高温下O 2 的离解： O+N 2 = NO+N N+O 2 = NO+O 由于原子氧和氮分子反应，需要很大的活化能，所以在燃料燃烧前和燃烧火焰中不会生成大量的NO，只有在燃烧火焰的下游高温区（从理论上说，只有火焰的下游才积聚了全部的热焓而使该处温度最高，燃烧火焰前部与中部都不 是高温区），才能发生O 2 的离解，也才能生成NO。
治理酸性矿山废水的方法 1 引言 煤矿或各种有色金属矿在开采与废矿石堆放过程中，常使与矿层伴生的硫铁矿暴露于空气中与地下水或地表水中，通过系列化学与生物氧化过程，使得近中性的地下水转变为低pH、高Fe、SO2-4，且多种重(类)金属离子(Cd、Pb、Cu、Zn、As等)并存的酸性矿山废水(acid mine drainage，AMD).此类废水若不经有效处理而任意排放，将严重污染地表水及土地资源，威胁农作物、水生生物与人体健康. 石灰中和法是世界上最常用的AMD治理方法.然而，大多数AMD体系中含有较大量的 Fe2+，由于Fe(OH)2 离子浓度积(1.6×10-14，18 ℃)远大于Fe(OH)3的离子浓度积(1.1×10-36，18 ℃)，所以为了在近中性条件下使得Fe离子完全沉淀，在工程应用中，常常在化学中和前段完成Fe2+氧化过程.以AMD为介质，利用氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)生物氧化Fe2+进而合成次生铁矿物(施氏矿物、黄铁矾类物质)不仅可以有效去除AMD中存在一定量的Fe与SO2-4，且此类次生铁矿物在合成过程中亦可通过吸附与共沉淀方式大幅度去除体系中的Cu、Cd、Hg、Pb、As等有毒有害元素.另需要强调的是对于石灰中和法得到的Fe(OH)3絮状凝胶而言，施氏矿物与黄铁矾类物质沉降性能良好，易于沉淀，可以极大降低后续固液分离成本.因此，前期氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)生物氧化Fe2+产生次生铁矿物与后期化学中和相结合的工艺在AMD的治理领域表现出一定的应用潜力. 由于煤矿及其它有色金属矿中常有含镁矿物(白云石富镁碳酸盐矿物、蛇纹石与绿泥石等富镁硅酸盐矿物等)的存在，使得产生的AMD中含有一定量的Mg2+.研究证实，A. ferrooxidans菌体及其胞外多聚物可以作为次生铁矿物合成的晶种.而Mg2+可以在微生物胞外多聚物之间形成架桥使得微生物菌体团聚.那么，这一团聚过程是否会使得矿物较易在反应器壁粘附，进而影响次生铁矿物合成体系总Fe沉淀率及矿物的形貌?另外，高的转速对应高的剪切力.那么，高转速是否会减缓矿物在反应器壁的粘附行为?为了探究此类科研问题，本研究分别在不同培养转速条件下，考察了Mg2+浓度不同对A.ferrooxidans催化合成次生铁矿物体系Fe2+氧化率、总Fe沉淀率、次生铁矿物反应器壁粘附状况及矿物形貌的影响.以期为生物合成次生铁矿物工艺的优化及其在酸性矿山废水治理领域的成功应用提供一些必要的参数. 2 材料与方法 2.1 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans)接种液的制备 在150 mL改进型9K液态培养基(FeSO4 · 7H2O 44.24 g、(NH4)2SO4 3.0 g、KCl 0.10 g、K2HPO4 0.50 g、Ca(NO3)2 · 4H2O 0.01 g、MgSO4 · 7H2O 0.50 g，去离子水1 L)中接种A. ferrooxidans LX5(CGMCC No.0727)，体系用H2SO4调节pH至2.5后，置于180 r · min-1往复式振荡器(ZD-85A恒温振荡器)中在28 ℃培养2~3 d至体系Fe2+完全氧化.培养液经定性滤纸过滤以除去沉淀，过滤所得的液体即为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌液.将所得菌液15 mL接种于135 mL改进型9K液态培养基中重复上述过程.所获菌液即为本研究后续次生铁矿物合成所需的微生物接种菌液，菌密度约为107 cells · mL-1.
高浓度酸性废水处理技术 常治辉原创 | 2015-04-15 06:45 | 收藏 | 投票 关键字：污水处理絮凝剂破乳剂药剂COD去除剂 济南某公司在利用米糠、棉壳、玉米心等农副产品与稀硫酸共热, 多糖发生水解、重排、脱水等反应生产某产品时, 排放出的污水成分复杂, 呈较强的酸性、有机污染负荷高、水温及色度较高。废水中的污染物均属于低碳有机醛、糖、醇、有机酸等, 还含有硫酸以及多种难生物降解的有机物。其中COD 平均浓度达20000 mg/ l 以上, pH 值为2. 5~ 3. 0。本研究采用了比湿式氧化学、吸附法以及萃取法等其它方法更为经济可行的生化学[ 1, 2] , 并辅以必要的物理、化学前置预处理措施, 以降低废水的毒性, 进一步提高废水的可生化性, 降低废水中的有机物的含量, 使处理后的出水量终达标排放。 1 废水的来源及水质参数 本研究中试阶段在济南某公司污水处理站现场，原水取自企业生产所排放的废水，其污染物的水质情况见表1。 2 工艺路线的选择及流程的确定 2．1 主体工艺路线及流程 生产废水本身含有机质较多，浓度较高，CODcr最高为23520mg/l，而且酸度大、毒性高，不能直接进行生化处理。因此，中试试验采用物化与生化相结合的工艺，即电腐蚀-中和反应-内电解-混凝沉淀-厌氧-好氧工艺(见图1)。 本工艺的选择主要是基于以下几点来考虑的： (1)电腐蚀池是利用电化学腐蚀原理，酸性废水中的H+与铁屑反应，使废水的pH 值升高，提高废渣的沉降性能，同时废水中的COD也可降低。而且Fe(OH)2，也是良好的絮凝剂，在后续单元可节省大量的药剂，降低处理成本。
金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿
酸性煤矿废水处理工艺 煤矿酸性废水是我国煤矿废水污染中对生态环境破坏最大的污染源之一，其对煤矿的排水设施、钢轨及其他机电设备均具有很强的腐蚀性，严重时危害矿工安全，影响井下采煤生产。若直接排放，将污染地表水和地下水资源及土地资源，危害农作物、水生生物和人类健康，还会使矿区地下水资源大面积疏干，造成地下水的浪费。综上所述，煤矿酸性废水因其量大、面广、污染严重、治理程度低而成为制约煤矿可持续发展的一大障碍。 煤矿酸性废水的形成过程非常复杂，是煤层中夹杂的硫铁矿经过一系列氧化、水解等反应后生成的，是一系列物理、化学和生物过程相互作用的结果。其形成机制为：①在氧和水存在的条件下，煤层或岩层中硫铁矿被氧化，生成硫酸和亚铁离子；②在酸性条件下，亚铁离子被进一步氧化为铁离子；③由于铁和锰离子的水解，增加了矿井水的酸度。 1 试验材料和方法 1．1 试验材料 仪器：ZR4—4混凝试验搅拌机，增氧泵（山本8000），电感耦合等离子光谱发生仪（ICP-OES PE2100DV）。 药品：多糖生物絮凝剂，工业用石灰，水样：贵州某酸性矿井废水，水体透明呈淡黄色，长时间暴露空气中后呈红褐色，其水质指标见表1。 1．2 试验方法 铁锰去除率的测定方法：向500mL烧杯中加入200mL待测水样，调节pH，向水样中滴加石灰乳直至水样不再出现绿色，同时曝气。加入多糖生物絮凝剂（15g
／L，下同），用ZR4—4混凝试验搅拌机以150r／min的转速搅拌30s后，静置1min，取水样的上清液，用电感耦合等离子光谱发生仪测定其中的铁和锰含量，其去除率（％）计算式分别见式（1）、式（2）。 铁去除率＝［（AFe－BFe）／AFe］×100％（1） AFe——原水水样中的铁含量，mg／L； BFe——处理后上清液中的铁含量，mg／L。 锰去除率＝［（AMn－BMn）／AMn］×100％（2） AMn——原水水样中的锰含量，mg／L； BMn——处理后上清液中的锰含量，mg／L。 2 试验结果与讨论 2．1 pH 对铁、锰去除率的影响 取200mL原水，向水样中滴加石灰乳直至水样不再出现绿色，继续添加石灰乳，分别调节pH 为6、7、8、9、10、11、12，水气比1∶15，曝气10min后，加入0．4mL 15g／L多糖生物絮凝剂，以150r／min的转速搅拌30s，静置沉淀1min 后取上清液测定金属含量，并计算出铁、锰的去除率，相关试验结果见图1。 由图1可知，pH 对铁、锰去除率有较大影响，随着pH 的升高，铁、锰去除率逐渐增大，这是由于pH 的增高促进了氢氧化铁、氢氧化锰沉淀的生成及絮凝剂分子链上－OH 和－COO－的水解，使分子链伸展，并通过改变絮凝剂分子和胶体颗粒的表面电荷，从而有效的对氢氧化铁、氢氧化锰颗粒进行吸附架桥。当pH 达到8时，铁的去除率达到最大，为99．99％，此时锰的去除率为87．65％。可
矿山废水处理概况 1.1 矿山废水概念 随着社会经济的迅速的发展，人类对矿产资源的需求量日益增长, 在矿产资源的开采和加工过程中所产生的工业废水的排放量也随之增加。据统据计, 我国各类矿山废水的排放量约占全国工业废水总排放量的10%左右。 矿山废水：在矿山范围内，从采掘生产地点、选矿厂、尾矿坝、排土场以及生活区等地点排出的废水，统称为矿山废水。 1.2 我国矿产行业产能 我国是世界上矿产资源比较丰富、矿种比较配套、齐全的少数几个国家之一。到目前为止，通过几十年来的矿产勘察工作，已发现163种矿产，探明储量的矿产有149种，其中能源矿产7种，金属矿产54种、非金属矿产86种，以及地下水和矿泉水。已发现的矿产、矿点有20多万处，经详查工作的近两万处。 20世纪90年代以来，我国步入了工业化矿产资源消费的高速增长期。2004年我国重要矿产资源消费：石油3.07亿吨、煤炭18.6亿吨、钢材3.1亿吨、铜312万吨、铝619万吨、十种有色金属总量超过1300万吨、水泥9.7亿吨、钾肥（折K2O）512万吨，分别是1990年石油消费量的2.6倍，煤炭消费量的1.7倍、钢材消费量的5.8倍、铜消费量的4.4倍、铝消费量的7.2倍、十种有色金属总量消费量的5.5倍、水泥消费量的4倍和钾肥消费量的2.5倍。 借鉴先期工业化国家的规律，预计到2020年我国煤炭需求量大约为25—26亿吨，钢铁需求量在经历2012-2015年3.5-3.8亿吨的高峰期之后，回落到3亿吨，铜大约为640万—690万吨，铝大约需要1200-1400万吨，，水泥需要12—14亿吨。到2020年基本实现工业化时，我国人均矿产资源消费量仅仅相当于美国和日本工业化高峰期人均消费量的三分之一到四分之一，客观地说这些消费预测数据是我国基本实现工业化的资源底线。 1.3 福建省内冶金行业最新布局 根据福建省实际情况，对重点矿区、大中型矿产地划定矿产资源整合开采规划区块56个;对地质勘查工作程度已经符合开采设计要求的区域，新划定开采规划区块109个，并在规划期内逐步投放市场。 整合开采规划区块，必须严格按照整合实施方案和程序重新办理采矿许可证。对于尚未达到开采规划区块划定条件的地区，在探明资源储量且符合开采设计要求的，应按照开采规划区块划定的原则要求，合理划定开采规划区块，指导采矿权设置。
收稿日期:2001-12-16 作者简介:张成志,(1964-),男,济南市人,大学本科,济南市环境工程设计院高级工程师。 高浓度酸性废水处理技术 张成志,任 伟,邵东煜 (济南市环境工程设计院,山东济南 250001) 摘要: 采用电腐蚀- 中和反应-内电解-混凝沉淀-厌氧-好氧组合工艺,对某企业排放的高浓度酸 性生产废水进行了中试研究。研究结果表明,废水经本工艺处理后,COD 、BOD 的总去除率达到99%以上,出水 p H7～8,符合国家《污水综合排放标准》 (8978-1996)中二级排放标准的要求。关键词: 内电解;混凝沉淀;厌氧;好氧 中图分类号:TQ085 文献标识码:A 文章编号:1004- 4280(2002)02-47-05 济南某公司在利用米糠、棉壳、玉米心等农副产品与稀硫酸共热,多糖发生水解、重排、脱水等反应生产某产品时,排放出的污水成分复杂,呈较强的酸性、有机污染负荷高、水温及色度较高。废水中的污染物均属于低碳有机醛、糖、醇、有机酸等,还含有硫酸以及多种难生物降解的有机物。其中COD 平均浓度达20000mg/l 以上,p H 值为2.5～3.0。本研究采用了比湿式氧化学、吸附法以及萃取法等其它方法更为经济可行的生化学[1,2],并辅以必要的物理、化学前置预处理措施,以降低废水的毒性,进一步提高废水的可生化性,降低废水中的有机物的含量,使处理后的出水量终达标排放。 1 废水的来源及水质参数 本研究中试阶段在济南某公司污水处理站现场,原水取自企业生产所排放的废水,其污染 物的水质情况见表1。 表1 废水水质监测数据 项目 生产车间水质数据 最小最大平均 p H 1.80 2.81CODcr (mg/l )188902352021205BODs (mg/l )783294088620SS (mg/l ) 45 105 75 注:车间排水水温约100℃。 2 工艺路线的选择及流程的确定 211 主体工艺路线及流程 生产废水本身含有机质较多,浓度较高,COD cr 最高为23520mg/l ,而且酸度大、毒性高, 不能直接进行生化处理。因此,中试试验采用物化与生化相结合的工艺,即电腐蚀—中和反应—内电解—混凝沉淀—厌氧—好氧工艺(见图1)。 第16卷第2期2002年6月山 东 轻 工 业 学 院 学 报 JOURNAL OF SHANDON G INSTITU TE OF L IGHT INDUSTRY Vol.16No.2 J un.2002
矿业废水水处理技术方案 武汉环境工程有限公司 2014-5-6
目录 第一章概述 (5) 1.1工程背景 (5) 1.2设计单位 (5) 1.3设计原则 (5) 1.4排放标准 (5) 1.5设计依据 (5) 1.6设计及施工范围 (6) 第二章设计规模与标准 (6) 2.1设计规模 (6) 2.2设计进水水质 (6) 2.3设计排放标准 (7) 第三章污水处理方法的比较和选择 (7) 3.1该类污水特点和对处理的要求 (7) 3.2工艺方案的选择 (7) 3.3工艺流程及说明 (8) 3.4工艺原理及优势 (9) 3.5主要污染物预期处理效果 (10) 第四章工艺技术方案 (10) 4.1各单元设计描述及主要关键技术参数 (10) 4.2电气设计 (11)
4.3结构、建筑设计 (14) 4.4消防、安全卫生及应急措施 (14) 4.5工程进度计划 (15) 第五章主要构筑物、设备一览表 (16) 5.1主要构筑物一览表 (16) 5.2主要设备一览表 (16) 第六章质量保证、保修和售后服务 (17) 6.1质量保证 (17) 6.2保修范围 (18) 6.3保修期限 (18) 6.4质量回访 (19) 6.5回访人员组成及处理措施 (19) 6.6维修程序 (19) 6.7人员培训 (20) 第七章工程投资估算 (20) 7.1估算依据 (20) 7.2工程总投资估算表 (20) 第八章运行成本及经济效益分析 (23) 8.1分析依据 (23) 8.2电费 (23) 8.3吨水处理费用 (24)
第九章附件................................................................. 错误！未定义书签。 9.1平面布臵图 (24) 9.2工艺流程图 (24)
NOX形成机理,如何控制NOX浓度 1、NOx的危害： 氮氧化物（NOx）是重要的空气污染物质，其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合，以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。氮氧化物的环境危害有二种，在阳光的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物光化反应，造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。 2、NOx生成机理和特点 2.1 NOx生成机理 在NOx中，一氧化氮约占90％以上，二氧化氮占5％~10％，产生机理一般分为如下3种： （1）热力型NOx，燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示，即 O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O 在高温下总生成式为 N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2 随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。 （2）快速型NOx，快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx，其形成时间只需要60 ms，所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。 2.2 NOx生成特点 在这3种途径中,快速型NOx所占的比例不到5%，在温度低于1300℃时,几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx主要通过燃料型生成途径而产生。由NOx的生成机理可以看出，NOx的生成及破坏与以下因素有关：⑴煤的燃烧方式、燃烧工况,其生成量依赖于燃烧温度水平；⑵煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量等； ⑶炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量；⑷燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。 3、降低NOx的主要控制技术 降低NOx排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。一级脱氮技术主要是采用低NOx 燃烧器以及通过燃烧优化调整，有效控制NOx的产生，从源头上减少NOx生成量；二级脱氮技术则是利用各种措施,尽可能减少已生成NOx的排放，属于烟气脱硝范畴，目前主要有两种成熟技术选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。 3.1、级脱氮技术 3.1.1、气分级 3.1.1.1、根据NOx的生成机理，燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过量空气系数α<1，燃烧区处于“缺氧燃烧”状态时,抑制NOx的生成量有明显效果[6]。根据这一原理，将燃料的燃烧过程分阶段完成，把供给燃烧区的空气量减少到全部燃
矿山酸性废水的环境危害性 所谓酸性废水就是含较低浓度的硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、有机酸等酸性物质的废水。酸性废水排放尤其是矿山业酸性废水的排放是环境污染的严重问题之一，具有污染面广、污染持续时间长、危害程度严重等特点。如何有效处理酸性废水，是水污染面临的重要问题。 随着我国矿山建设的迅速发展，矿山环境的污染和破坏越来越严重，而其中矿山废水是矿山环境的主要污染源之一。据统计，我国矿山每年因采矿、选矿而排放的废水量达12～15亿t，占有色金属工业废水总量的30％左右,其中有很大部分是未经处理直接排放的，不仅造成严重的环境污染，而且是一种巨大的水资源浪费。因此，寻求经济实用的矿山废水治理方法，对保护矿山环境和节约水资源有重要意义。 矿山酸性废水的危害 (1)腐蚀管道、水泵、钢轨等设备设施，同时直接威胁拦污、蓄污设施(如污水坝等)的安全与稳定。 (2)含重金属离子的矿山废水排入农田，对大多数植物都具有毒负作用，导致大部分植物枯萎，死亡，严重影响农作物的产量和质量。少部分植物吸收重金属后，通过食物链危害人类健康。 矿山废水直接排入河流、湖泊或渗入地下，导致水质恶化，对鱼类、藻类和人类构成极大威胁。 清污分流，从源头减少酸性水 针对矿区地处多雨区，雨季降雨量大而且集中，以及雨水流经废石即转变为酸性水的特点，采用清污分流措施，将清水河污水分离，清水直接排入河流，避免受污染，污水则进入酸性水库进行处理。以废治废，变废为宝’的方针，走资源开发与生态环境可持续发展之路，按照循环经济理论，回收矿石与酸性水中的铜矿资源。所谓回收，就是在排土(废石)场上建立堆浸厂，将含铜品位0.05％～0.25％的剥离废石集中堆存在一起，形成喷淋场，再利用细菌浸出——萃取——电积新工艺，每年可以从废石中回收电解铜1300多吨，从而减轻了工业废水的处理压力。 创新手段治水，解决多项难题 2004年，德兴铜矿利用电石渣替代石灰处理酸性废水的试验取得成功，从而降低了废水的处理成本，克服了废水处理与选矿生产争石灰的矛盾，确保了酸性水处理的连续稳定运行。 从2007年开始，德兴铜矿利用尾矿库处理酸性水。采矿过程中产生的酸性废水传送到尾矿库，与选矿过程中产生的碱性尾矿混合，并在尾矿库沉淀。这样不但处理了酸性水，还可以把上清液回用于选矿生产。据了解，2011年，德兴铜矿选矿回水复用率达82％以上。
选矿厂废水处理 1.选矿厂的污染源有哪些？ 选矿厂的污染源有废水、废气、废渣，其中以废水污染物尤为突出。选矿药剂、蓄积性毒性物质如汞、铬、镉及重金属等，使总的环境质量形势趋于恶化。如氰化物外排废水将成为水体的主要污染源；废气的排放对人群、生物群构成直接危害；废渣的堆弃造成生态环境的恶化等。 2.对选矿厂的产物进行检测的目的是什么？ 对选冶厂的产物进行试验室检测的目的，是为了确定废物中的哪些组分对环境会造成有害影响。需要提出的问题是： (1)在废物中发生化学反应及生化反应的生成物是什么？ (2)废物排放对水质会造成什么影响？ (3)废物及其分解产物对接受废物的环境中动植物的毒性如何？ 进行多种检测程序后，可按上述标准将废物归类。这些检测程序包括酸性外排矿水的检测、金属溶解检测及生物检测。 3.除去氰化物的方法有哪些？ (1)天然分解法：挥发法；生物分解法；氧化法；光分解法。 (2)氧化法：碱性氯化法：氯气法、次氯酸盐法、电解再生法；SO2-空气法；臭氧化法；过氧化氢法；酸化-挥发-再中和-A VR法；吸附法：硫化亚铁法、离子交换及酸性再生法、离子浮选法；电解法；转型-沉淀法：变成硫氰酸盐、变成氰亚铁酸盐-氰铁酸盐。 4.碱性氯化法的优、缺点？ 碱性氯化法的优点是： (1)应用非常广泛，有经验可以借鉴； (2)要处理的进料是碱性的； (3)反应完全，且速度适当； (4)毒性金属能除去； (5)氯容易以不同形式得到； (6)既容易实现连续操作又适合间歇操作； (7)基建投资较低； (8)相对来说有较好的工作可靠性控制； (9)在氰酸盐允许排放的条件下第一段氧化反应容易被控制。 缺点主要是试剂费用高、氰化物等不能回收，铁和亚铁氰化物通常不能破坏。 5.次氯酸钠除氰原理是什么？ 在碱性条件下，NaClO氧化废水中的氰化物可分成两个阶段，首先把氰化物氧化成氰酸盐，再进一步氧化成二氧化碳、氨和氮气。 根据这种分段反应的性质，在处理含氰废水时，把氧化反应控制到完成第一阶段、然后让CNO-水解成C02和NH3(称之为不完全氧化)；而后投入足量的NaClO，使CN-彻底氧化成CO2和N2(称之为完全氧化)。 6.过氧化氢法净化含氰废水的原理是什么？ 过氧化氢首先是把氰根氧化为氰酸根，然后氰酸根再水解成碳酸根，其反应式为： CN-＋H2O2——CNO-＋H2O CNO-＋2H2O——NH4+＋CO32- 该反应十分迅速。H2O2与氰反应后不产生任何有害有毒产物。
矿业废水水处理技术案 环境工程有限公司 2014-5-6
目录 第一章概述 (5) 1.1工程背景 (5) 1.2设计单位 (5) 1.3设计原则 (5) 1.4排放标准 (5) 1.5设计依据 (5) 1.6设计及施工围 (6) 第二章设计规模与标准 (6) 2.1设计规模 (6) 2.2设计进水水质 (6) 2.3设计排放标准 (7) 第三章污水处理法的比较和选择 (7) 3.1该类污水特点和对处理的要求 (7) 3.2工艺案的选择 (7) 3.3工艺流程及说明 (8) 3.4工艺原理及优势 (9) 3.5主要污染物预期处理效果 (10) 第四章工艺技术案 (10) 4.1各单元设计描述及主要关键技术参数 (10) 4.2电气设计 (11)
4.3结构、建筑设计 (14) 4.4消防、安全卫生及应急措施 (14) 4.5工程进度计划 (15) 第五章主要构筑物、设备一览表 (16) 5.1主要构筑物一览表 (16) 5.2主要设备一览表 (16) 第六章质量保证、保修和售后服务 (17) 6.1质量保证 (17) 6.2保修围 (18) 6.3保修期限 (18) 6.4质量回访 (19) 6.5回访人员组成及处理措施 (19) 6.6维修程序 (19) 6.7人员培训 (20) 第七章工程投资估算 (20) 7.1估算依据 (20) 7.2工程总投资估算表 (20) 第八章运行成本及经济效益分析 (23) 8.1分析依据 (23) 8.2电费 (23) 8.3吨水处理费用 (24)
第九章附件........................................................ 错误!未定义书签。 9.1平面布置图 (24) 9.2工艺流程图 (24)
矿山酸性废水主要是由还原性的硫化矿物在开采、运输、选矿及废石排放和尾矿贮存等过程中经空气、降水和菌的氧化作用形成的。矿山酸性废水水量较大、pH值较低、含高浓度的硫酸盐和可溶性的重金属离子。 矿山酸性废水的处理方法主要分为中和法和微生物法2种。中和法是最常用的方法，即向酸性废水中投加碱性中和剂（碱石灰、消石灰、碳酸钙、高炉渣、白云石等），一方面使废水的pH值提高，另一方面废水中的重金属离子与中和剂发生化学反应形成氢氧化物沉淀、去除水体中的重金属离子。为了提高处理效果，中和法通常与氧化或曝气过程（如将Fe2+转变为Fe3+）相结合使用。王洪忠等人利用中和法对排入孝妇河的矿山酸性废水进行处理，出水pH值达到7.5，硫酸根和总铁含量为微量。陈喜红对江西万年银金矿矿山废水采用中和法处理，出水水质指标优于农灌用水标准。银山铜锌矿采用两段石灰中和法处理矿山酸性废水得到含锌量达40%的锌渣。栅原矿山和平水铜矿分别采用分段中和沉淀法处理酸性废水，有效地回收了有价金属。微生物法是利用自然界中的硫循环原理，利用硫酸盐还原菌通过异化硫酸盐的生物还原反应，将硫酸盐还原成H2S，并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫，同时重金属离子在微生物体内“积累”起来。国外应用微生物法处理矿山酸性废水的实例较多，如美国蒙大拿州对某矿山酸性废水建立（硫化还原菌）处理系统，出水pH值达到7，Fe，Al，Cd和Cu的去除率也较高。随着科学的进步，矿山酸性废水的处理技术不断得到新的发展，如湿地处理法、生物膜吸附处理法和生化材料过滤法等。 对于含硫酸根的酸性废水，国内多采用以石灰乳为中和剂的一段中和法，但是如果酸性废水的pH值较低，采用石灰乳为中和剂的一段中和法，一方面治理每吨废水需要的石灰量较大、处理成本较高;另一方面将产生大量的废渣，给环境带来潜在的二次污染风险。因此，国内许多学者试图探索新的处理方法，以达到在环境保护目标的基础上，减少处理成本、节约处理费用。 尾矿库在使用过程中，尾矿坝会渗出一定数量的水，这些水中会含有一定数量的有害物质。这些水一方面可通过坝下的截渗回收设施扬送回尾矿库供回水利用；另一方面向下游排放，应建立尾矿水处理系统，使之达到排放标准后排放。国内在尾矿库管理中关于尾矿水净化处理的工程设计和实践尚少，适合尾矿水特点的净化方法很少，一般可采用自然净化和物理化学及化学净化方法，当尾矿水中有害物质的含量经自然净化后仍不能达到排放标准及卫生标准时，则需采用物理化学及化学方法进行净化，氧的侵蚀作用，使尾矿中硫化物发生氧化作用，并产生含有有毒金属的酸性矿坑外排水。用水或土壤覆盖尾矿堆能显著减少氧气对尾矿堆的侵蚀，从而减轻尾矿的氧化速率。 原生酸度能在尾矿中被中和，Cu和Pb以次生硫化矿物形式被保留在尾矿中。对硅铝酸盐矿物的吸附，将进一步强化对这些金属的保留。As和Fe2+是不会保留在尾矿中的，它们将会随同流出的水而离开尾矿。Fe2+携带与原生酸度相同数量的次生酸度，若与含有碱性的水流相混，次生酸度最终将被中和。水流中Fe3+以Fe（OH）3形式被沉淀。若水覆盖，尾矿中原生酸度不会被中和。Cu和Pb也不会被保留在尾矿中，可能会向上扩散而进入覆盖尾矿的水中。随坝内水的充分翻动，次生和原生酸度均能被中和。生成的三价铁的氢氧化物能被沉淀，并载带Cu和Pb。As和Zn将基本上不会保留于尾矿堆中，As与Fe（OH）3可能发生共沉淀。
微生物方法处理酸性矿山废水 摘要: 介绍酸性矿山废水的形成及特点，分析了微生物在酸性矿山废水形成中的作用，介绍了SBR性质及其在治理酸性矿山废水中的应用，目前存在的问题。 关键词: 酸性矿山废水；微生物；SBR 引言随着全球工业化的迅速发展, 矿产资源的开发进一步加剧, 由此而产生的酸性矿山废水( AMD) 已经成为许多国家水体污染的主要来源之一。酸性矿山废水是指硫化矿系( 如煤矿、多金属硫化矿) 在开采、运输、选矿及废石排放和尾矿储存等生产过程中经氧化、分解, 并与水化合形成硫酸而产生的酸性水[ 1] 。酸性矿山废水中硫酸盐的质量浓度较高, 废水呈现较强的酸性, pH 值一般在4.5~6.5 之间, 有的低至2.0[ 2] 左右; 含有大量的铜、铁、锌、铝、锰、镍、铅、铬、砷等重金属, 特殊的铀矿的开采可能会含有放射性元素铀等, 有机物浓度低。酸性矿山废水若不经处理任意排放就会造成大面积的酸污染和重金属污染, 它能够腐蚀管道、水泵、钢轨等矿井设备和混凝土结构, 还危害人体健康。另外, 酸性水会污染水源, 危害鱼类和其他水生生物; 用酸性水灌溉农田, 会使土壤板结, 农作物发黄, 并且随着酸度提高, 废水中某些重金属离子由不溶性化合物转 变为可溶性离子状态, 毒性增大。 目前, 对于酸性矿山废水的处理主要有这几种方法: 中和法、人工湿地法、硫化物沉淀法和微生物法。中和法就是向AMD 中投加石灰石或石灰来中和废水中的氢离子, 该法的缺点是成本较高, 反应生成的硫酸钙残渣较多, 容易造成二次污染; 人工湿地法主要是利用湿地系统中的植物、土壤等对酸性废水中的金属离子进行吸附、过滤, 该法操作简单, 易于管理, 但是由于占地面积大, 处理程度易受环境影响, 而且处理后残余的H2S 会进入大气, 从而造成大气污染等缺点使它的应用受到限制; 硫化物沉淀法是利用金属硫化物的溶解度往往比氢氧化物的溶解度更低的原理, 向废水中投加硫化物, 对废水中的金属离子进行选择性的沉淀。但是该法中的pH 值不好控制, 成本也较高, 而且如果这些硫化物的沉积污泥不在水下封存或排除氧化条件, 其可能再氧化生成硫酸, 重新造成环境问题; 微生物法就是利用硫酸盐还原菌( SRB) 在厌氧条件下将AMD 中的硫酸盐还原为硫化物, 生成的硫化物再与废水中的重金属发生反应生成难溶解的金属硫化物。由于微生物技术的处理效果较好, 成本也较低, 且无二次污染, 因而受到广泛关注。 一微生物的作用 在早期，人们知道在自然界的酸性矿水或污泥中普遍存在一群嗜酸性的无机化能自养菌。 生物吸附作用——细菌、霉菌、活性污泥、藻类及某些高等植物可通过吸附和离子交换等物理、化学机制将环境中的重金属吸收进体内，这称之为生物吸收(biosorption)现象。 生物转化作用——很多微生物在自然条件下通过氧化．还原作用、甲基化作用和脱烃作用等参与自然界中重金属的转化，将重金属转化为无毒或低毒的化合物形式。 生物络合作用——些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸盐还原菌以及某些藻类，能够产生胞外聚合物如多糖、糖蛋白、脂多糖等，具有大量的阴离子基团，能与金属离子结合。 生物沉淀作用——微生物在其生长过程中会释放出许多代谢产物，如硫化氢和有机物等，这些产物能与金属反应生成沉淀从而固定重金属。 微生物的以上这些作用在处理废水过程中起着至关重要。 二微生物法处理酸性矿山废水 微生物法处理酸性矿山废水就是利用硫酸盐还原菌( Sulfate Reducing Bacteria.SRB) 通过异化硫酸盐的生物还原反应, 将硫酸盐还原为H2S, 并利用某些微生物将H2S 氧化为单质硫，产生的硫化物与重金属结合为金属硫化物沉淀, 可以去除废水中的重金属离子。另外, 此种方法还能使某些废水脱毒, 例如亚硫酸盐可以被转化为毒性较轻的硫化物。 2.1 硫酸盐还原菌( SRB) SRB是在无氧状态下, 用乳酸或丙酮酸等有机物作为电子供体, 用硫酸盐作为末端电子接受体而繁殖的一群偏性厌氧嫌气性细菌。硫酸盐还原菌是一种进行硫酸盐还原代谢的厌氧菌类, 呈革兰氏阴性, 以有机物为电子供体, 硫酸盐为电子受体。根据不同的有机物利用性能,分为8 个属: 脱硫弧菌属(Desulfovibrio) 短螺状,脱硫肠状菌属(Desulfortomaculum) 孢子环状, 脱硫单胞菌属(Desulfomonas) 环状, 脱硫洋葱状菌属(Desulfobulbus) , 脱硫杆菌属(Desulfobacter) 短环状, 脱硫球菌属(Desulfococcus) 球状, 脱硫八叠球菌属(Desulfosarcina) , 脱硫螺旋体属(Desulfonema)丝状。其中前4 属利用乳酸盐、丙酮酸盐、乙醇等作为生长基质, 只氧化到乙酸盐的水平, 故又称为不完全氧化菌。后4 属专一性地氧化某些脂肪酸,特别是乙酸, 以及乳酸、琥珀酸、苯甲酸等, 最终彻底降解为CO2, 故又称为完全氧化菌。根据所利用底物的不同, SRB 可分为以下4 类: 4H2 + SO42- →HSRB S2- + 4H2O ①氧化氢的硫酸盐还原菌(HSRB) CH3COOH + SO42- →ASRB S2- + 2CO2 + 2H2O ②氧化乙酸(HAc) 的硫酸盐还原菌(ASRB) CH3CH2COOH + SO42- →FASRB 2 CH3COOH + S2- + 2 CO2 4CH3CH2COOH + 7 SO42- →FASRB 7S2- + 12 CO2 + 12 H2O ③氧化较高级脂肪酸的硫酸盐还原菌( FASRB) , 较高级脂肪酸这里是指含3个或3个以上碳原子的脂肪酸。 ④氧化芳香族化合物的硫酸盐还原菌( PSRB) 。 2.2 SRB 代谢机理 SRB 的一个重要生理特征是生长力强, SRB 不仅具有广泛的基质谱, 生长速度快, 还具有某些特殊的生理性质, 如含有不受氧毒害的酶