[发明专利]一种高pH、高硫化物、高氨氮、高COD废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理环境保护领域，具体涉及一种“高pH、高硫化物、高氨氮、高COD”废水的处理方法。

技术背景

我国是世界上矿产资源较丰富的国家之一，到2003年已查明的矿产资源总量约占世界的12％，其潜在的价值居世界第三位。其中，铜6708万吨，其储量居世界第十位；铝土矿25.5亿吨，其储量居世界第九位；铅3757万吨，其储量居世界第三位；锌9267万吨，其储量居世界第三位；镍813万吨，其储量居世界第九位；钨569万吨，锑207万吨，稀土8909万吨，其储量均居世界首位；钼999万吨，锡81万吨，其储量均居世界第二位。但我国有色金属资源也有着自身的特点：1)、“小金属”矿产资源较丰富，而大宗矿产资源储量相对不足；2)、贫矿较多，富矿稀少，开发利用难度大；3)、共生、伴生矿床多，单一矿床少；4)、分布范围广。

湖南省素以″有色金属之乡″著称，矿产资源十分丰富，其中钨、锑、铋矿的探明储量排名全国第一，锡、铅、汞矿的储量居全国前五位，并有着一百多年的矿产开采及选矿生产历史，大多数有色金属选矿生产都依赖于选矿药剂浮选回收有用矿物，因此选矿药剂生产成为我省必不可少的工业之一。近年，随着全球经济一体化的飞速发展，国民经济对有色金属的需求与日俱增，随之带动上游有色金属矿采掘、分选、冶炼产量的大幅攀升，选矿药剂生产作为相关产业产量也相应增加。

选矿药剂进行选矿作业的原理是利用矿物的表面亲疏水性将不同矿物分离开，向矿浆中加入适量的药剂，药剂与目的矿物吸附并形成疏水性基团，浮出水面达到矿物分离的目的。主要选矿药剂产品有：收捕剂类、起泡剂类、调整剂类三大类别，其中收捕剂类有黄药系列、黑药系列、硫代氨基甲酸、胺类四大系列产品20多种；起泡剂有产品5种；调整剂有产品10多种。选矿药剂生产过程为化学合成过程，由于产品原料、生产中间产物及产品中含有硫化物、氨及有机物质，导致选矿药剂生产废水中有“四高”：高pH(pH＝11.0)、高硫化物(300mg/L)、高氨氮(600mg/L)、高COD(4000mg/L)，且废水可生化性较差B/C＝0.3～0.5，属难处理的工业生产废水之一。

目前对高氨氮废水、高硫化物废水的处理有一种或多种常用处理方法：

高氨氮废水是较难处理废水之一，目前工程上常用的技术有：吹脱、折点加氯、MAP沉淀法及生物脱氮。吹脱、折点加氯、MAP沉淀法为物理、化学处理法，废水处理成本较高，且只是氨氮从废水向大气和底泥的转移过程，没有改变氮的价态和性质。生物脱氮处理过程需经过硝化和反硝化两个阶段过程。硝化过程为好氧过程，氨态氮在硝化菌的作用下转化为硝基氮和亚硝基氮；反硝化过程为厌氧过程，硝基氮和亚硝基氮在反硝化菌的作用下转化为氮气。目前常用的生物脱氮工艺有A/O，A₂/O等工艺，但当生物脱氮的浓度一般在400mg/L以下，生物脱氮处理高浓度氨氮废水就需要进行大倍数稀释，并需外加有机碳源补充废水中COD不足的缺陷，这不仅使得生物处理设施的体积庞大，而且能耗也相应提高。目前工程中高氨氮废水直接进行生物处理暂无应用，高氨氮废水生物处理前一般都要进行物化预处理，处理工艺流程较长，运行费用较高。近年来国内外专家也提出了不少氨氮废水处理新技术，如：短程硝化反硝化处理技术、同步硝化反硝化、全程自养脱氮等技术，但目前基本仍处于实验室阶段。高氨氮废水处理技术进步仍以传统的处理方法为主。

硫化氢毒性较大，对水生生物具有较强的杀生能力，因此废水中硫化物含量过高时会对生化系统产生毒害作用，必须进行预处理，使其含量低于抑制生物活性的极限浓度。硫化氢的预处理方法目前有：氧化法、气提回收、絮凝沉淀等。由于硫化物具有还原性，因此易与氧化剂作用，被氧化成硫或硫酸盐而从废水中去除。气提回收法是利用水蒸气在汽提塔中将废水中的硫化氢进行分离，并用氢氧化钠吸收制硫化钠回收重复利用，该方法去除率较高，处理工艺成熟，但能耗和设备投资都较大，适用于水量大、浓度高的含硫废水的处理，对水量小的废水不适合。絮凝沉淀法是利用一些金属与硫化物作用生成不溶性的沉淀而得以去除。最常用的沉淀剂是铁盐，包括亚铁盐及高铁盐。混凝沉淀法投资小，操作简单，也是一种使用时间较早的方法，但该方法生成的细小沉淀物沉淀性较差，泥水分离困难。含硫化物废水一般为化工、石化工业废水，废水情况各异，适用的处理方法也各异，因此对硫化物的去除方法必须进行试验分析、比选方能选出最佳的处理方法。