[发明专利]一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统

说明书

本发明公开了一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统，包括废水储槽、除酸装置、重金属处理装置、等离子体熔融装置、废气处理装置和玻璃回收装置，废水储槽用于将待处理的废水进行前置处理，除酸装置与废水储槽相连接，将来自废水储槽内经过前置处理的废水中的酸性物质进行中和处理。本发明废水处理过程中的尾渣减容效果显著，采用等离子体技术，能量密度高，工作温度可在1000℃‑1500℃下运行，熔融处理后尾渣体积减小70％以上，且尾渣熔融形成的玻璃态炉渣致密性良好且无空隙，重金属及各有害元素被包覆在Si‑O晶体结构中，对玻璃态路渣的迁移特性、浸出特性试验表明所有元素的浸出浓度均远低于规定的标准水平。

技术领域

本发明涉及废物处理领域，具体为一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统。

背景技术

在铀矿工业中废水来源主要为两部分：开采过程中产生的采矿废水和铀浸出过程中产生的废水。其中采矿废水包括矿井或露天采场的外排水、地表堆积的废矿石的浸渍水；铀矿加工废水包括离子交换后的吸附尾液、饱和树脂再生尾液和沉淀后的浸出液等。铀矿采选过程中产生的废水不仅含有U、Th、Ra、Po、Pb等放射性元素，还产生各种重金属废水，如果处理不当，将造成地表水和地下水的Pb、U、Cu、Zn、Ni、Cd、As、Co等重金属超标，对环境造成严重破坏。另外，铀矿加工过程中采用的强酸或强碱未处理合格外排将破坏水体的水质，严重时会导致水体和土壤酸化，直接影响动植物的生存。

铀矿废水的处理方法主要有物理吸附法、膜处理方法、生物处理法、化学沉淀法、离子交换法等。物理吸附法利用多孔性的吸附剂如活性炭处理放射性废水，能够吸附分子、离子，并对不同类型的核素有选择性吸附的作用，但吸附剂昂贵，再生费用高；膜处理技术具有出水水质好，能耗低，运行稳定可靠等特点，但存在膜被栓塞、被污染、断丝等现象，必须经常清洁；生物法中特定微生物的培养对环境条件的要求很苛刻，并存在占地面积大、管理复杂、废水达标难度大等缺点；离子交换法只适用于量少的放射性废水处理，并且会产生大量具有放射性的废树脂。化学沉淀法是通过沉淀剂将其与核素共沉淀并转移至小体积的沉淀底泥中，该法工艺简单、运行费用低，但泥渣产生量较多。

上述各处理方法产生的尾渣量较大，且尾渣中含有大量的Pb、U、Cu、Zn、Ni、Cd、As、Co等重金属。目前，这些尾渣一般通过堆放在尾渣库或回填采空区等方式进行处理，容易受到雨水和地下水的冲刷，导致溶解流失，造成严重的环境污染。在国内外，因矿坝损坏而引发的矿渣流失事件偶有发生，尾渣进入水体后，由于重金属的再溶解导致水中的放射性水平升高，污染附近土壤和地表水体。我国南方某地铀水冶厂的尾矿库渗漏水曾对附近鱼塘、井水造成污染。因此，需要提供一种能将铀矿废水处理中产生的尾渣进行彻底惰化的处理方案，在减小尾渣量的同时将放射性元素和其他重金属彻底固化，满足防冲刷、耐侵蚀和浸出的要求。因此我们对此做出改进，提出一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种铀矿废水等离子体协同处置方法和系统，包括废水储槽、除酸装置、重金属处理装置、等离子体熔融装置、废气处理装置和玻璃回收装置，所述废水储槽用于将待处理的废水进行前置处理，所述除酸装置与废水储槽相连接，将来自所述废水储槽内经过前置处理的废水中的酸性物质进行中和处理，所述重金属处理装置与除酸装置相连接，并向来自所述除酸装置内经过中和处理的废水中加入除金属制剂进行处理，使得其中的重金属形成固体废渣，所述等离子体熔融装置与重金属处理装置相连接，利用所述等离子体熔融装置中的等离子体束将来自重金属处理装置内的固体废渣在完全熔融，所述废气处理装置将从所述等离子体熔融装置排出的尾气经过降温、净化、酸性气体处理和颗粒物分离处理工艺进行分离和回收，还包括：

一次板框压滤机，从所述除酸装置处理后的废水进入一次板框压滤机进行脱水处理；

沉淀池，将所述一次板框压滤机脱水处理后的废水进行沉淀，除去其中的悬浮物；