硫铁矿浮选废水回收利用试验

　　招金贵合科技有限公司采用浮选工艺处理硫品位低的氰化尾渣，在得到高品位硫精矿的同时产生了大量废水，若直接排放会对矿山生态环境造成严重的污染。例如浮选生产中最常用的捕收剂———黄药，对人畜的神经系统和肝脏器官都会造成危害，并且对造血系统也有不良影响。即使浮选废水中残存极少量的黄药，也可使水质发臭，因此需对浮选废水进行处理。非均相催化氧化主要是利用反应过程中产生的大量强氧化性自由基来氧化降解水中的有机物，从而达到净化水质的目的。将金属氧化物负载至活性炭上，使其作为催化剂的载体，在利用活性炭吸附作用的同时还利用了金属氧化物的催化作用。

　　载银活性炭催化氧化技术综合了吸附、催化、氧化作用来降解有机物质，为难以生物降解的废水处理提供了新思路。招金贵合科技公司硫铁矿浮选每天产生的废水量为200m3，其废水特点:①B/C(BOD/COD)值小，一般小于0．3，可生化性差;②COD达到3000mg/L以上。采用H2O2/O3化学催化氧化+生化+浸没式超滤组合工艺处理，中空纤维超滤膜可以去除水中的全部悬浮物、胶体，与传统处理方法相比，浸没式超滤具有占地小、操作简单、运行费用低及出水水质好等优点，使得浊度达到0．1NTU以下，可重新返回到硫铁矿浮选工段使用或用于清洗陶瓷过滤机。

　　1、试验材料

　　1．1废水

　　试验废水水质指标见表1。

　　1．2催化剂

　　采用高效活性炭负载型催化剂:Ag-TiO2-活性炭。

　　1．3纤维膜

　　浸没式超滤选用山东招金膜天有限责任公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜，见图1，截留分子量为10万Dal，纤维内、外径分别为0．7mm和1．2mm，有效面积为56m2。

　　2、试验及分析方法

　　2．1测试方法

　　采用HE99721型COD快速测定仪测定COD;采用稀释与接种法测定BOD;采用pHS-25C型酸度测量pH值;参照GB13200用浊度仪测定浊度。

　　2．2试验方法

　　试验工艺流程见图2。催化氧化装置O3发生器输出质量流量为0.08kg/h，27．5%wt双氧水的投加量为2．5kg/h。催化剂通过多孔固定板固定在装置中，底部承托层装填石英砂，承托层里设置穿孔曝气管(气体为O3);出水从侧部流出，可方便取水样。测量BOD和COD，计算B/C值，以便于进行生化处理。

　　生物处理采用A/O法，A段为填料型厌氧池，填料为多孔网状纳米载体;O段为生物接触氧化池，采用微孔曝气，有效容积和所用填料均与厌氧池的相同。

　　3、试验结果及讨论

　　3．1催化氧化试验

　　3．1．1初始pH试验

　　在反应时间为1．5h条件下，考察初始pH对化学催化氧化过程COD去除率和B/C值的影响，结果见图3。

　　由图3可知，随着初始pH的升高，B/C逐渐增加，当pH大于8时，B/C值升高不明显，综合考虑，确定初始pH为8。

　　3．1．2反应时间试验

　　在初始pH=8的条件下，考察废水催化氧化时间对于化学催化氧化过程COD去除率和B/C值的影响，结果见图4。

　　由图4可知，随着反应时间的增加，B/C逐渐升高，当反应时间大于1．5h时，B/C升高不明显。综合考虑，确定处理时间为1．5h，此时，O3质量流量为0．08kg/h，27．5%wt双氧水的投加量为2．5kg/h。

　　3．2浸没式超滤试验

　　浸没式超滤系统由进水系统、中空纤维帘式膜组件、抽吸系统、曝气系统、反冲洗系统和排泥系统组成，通过PLC进行控制。采用连续曝气方式，曝气强度为40m3/h、运行跨膜压差0．04MPa、产水量0．45m3/h，每运行29min反冲洗1min。反冲洗压力0．08MPa，水量1m3/h。浸没式超滤产水浊度小于0．1NTU，悬浮物小于1mg/L。超滤在运行一段时间后需进行化学清洗，使用质量分数1%～2%的柠檬酸和1%的烧碱药剂，在进行碱性化学清洗时，应先用清水对膜组件和管路进行冲洗。浸没式超滤出水指标见表2，可以作为浮选生产用水。

　　4、经济分析

　　按每天处理200m3废水(浸没式超滤产水180m3)进行分析。

　　(1)工程投资。化学催化氧化以及A/O法投资为50万元，浸没式超滤设备投资10万元。

　　(2)运行费用。化学催化氧化+浸没式超滤的运行费用，每天2092元。原来每天使用市政水的价格为720元，如果全部排放的收费为2000元。综合计算，每天节约费用为628元，约2．5a即可收回投资。

　　5、结语

　　非均相催化氧化主要是利用化学反应过程中产生的大量强氧化性自由基来氧化降解水中的有机物，从而达到净化水质的目的。运用载银活性炭-H2O2/O3化学催化氧化-A/O-浸没式超滤联合工艺将浮选废水处理后重新回用于生产，为硫铁矿浮选废水的处理提供了借鉴。将金属氧化物负载至活性炭上，使其作为催化剂的载体，不但利用了活性炭的吸附作用，同时利用了金属氧化物的催化作用。载银活性炭催化氧化技术综合了吸附、催化、氧化作用降解有机物质，为难以生物降解的废水处理提供了新思路。

　　参考文献：
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