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摘要：我国社会在经济发展的过程中，国家较为重视对含铜酸性废水的处理，目前相关部门逐步加快了含铜酸性废水处理工艺试验，但是在研究的过程中处理工艺相对较高，这需要对试验研究以及现场进行有效的改造。此外，在对含铜酸性废水处理工艺试验的过程中，对铜尾矿浆用量以及石灰用量等指标进行了全面的考察，以此采取有效的措施对工艺实施有效的优化，以此最大程度上实现以废治废，对我国生态环境的提升奠定良好的基础。
关键词：含铜酸性废水处理工艺；试验研究；铜尾矿浆用量；石灰用量
前言
我国在进行资源开发的过程中，比如某矿山的开采采用了堆浸、萃取以及电机工艺提铜的方式，其中所含有的含铜酸性废水主要有萃余液、堆场淋滤液以及抗水等，该废水水量大、PH值低以及水质复杂等，一般情况下采用萃取方法、沉淀方法以及膜处理技术等。在对废水进行处理的过程中，石灰中和法处理含铜酸性废水相对较多。由于废水中有铜尾矿浆，并且碱性粒度相对较大，根据此特点向废水中加入铜矿尾浆，同时根据试验对工艺优化方案进行确定，具有较好的效果。
1.工艺试验
1.1试验材料
在对含铜酸性废水处理工艺进行试验的过程中，需要使用到试验试剂、设备以及水样，其中试验试剂采用生石灰以及PAM，生石灰中CaO含量应大于70%，PAM选用工业级；试验仪器设备采用恒温电动搅拌器、电子天平、PH计、1L量筒以及烧杯；试验水样：含铜酸性废水，ph为1.22--2.50、Cu浓度保持在50-80 mg/L、Zn浓度为200-300 mg/L等。
1.2试验原理
石灰中和方法主要是使用石灰 与含铜酸性废水中的一些物质进行有效反应，比如含铜酸性废水中酸性物质、沉淀重金属等，反应公式如下：
由表1显示，铜尾矿浆使用量不断增加，石灰用量不断降低，会使出水重金属浓度总体出现下降，Cu、Zu出水均达到相关标准中的一级标准。若铜尾矿浆使用量为9.2g/L时，会在一定程度上使石灰用量降低，随着铜尾矿浆的使用量不断扩大，石灰用量变化相对较小。混合液质量浓度会随着铜尾矿浆使用量的不断增加而上升，在一定程度上会对系统产生影响，会使产渣量增加，并且使絮凝沉降速度降低，加大了絮凝剂用量。
1.4.2 混合液质量浓度对絮凝沉降效果的影响
使用上述石灰中和后混合液，将其分为混合液1与混合液2，其中前者未添加铜尾矿浆，后者使用量为9.2 g/L，以此实施絮凝沉降试验，并且根据标准比例对混合液进行有效的稀释，再添加一定量的絮凝剂，以此进行絮凝沉降试验。
由此可以看出，在未对混合液稀释的情况下，两种混合液沉降速度具有一定的差异性，混合液1沉降速度与混合液2相比较快，在混合液中添加通尾矿浆会提高其浓度，会在较大程度上使絮凝沉降受到不同程度的影响。随着稀释浓度的不断增加，能够大大提高絮凝沉降效果，使沉降速度更快，将混合液1根据一定的比例进行稀释，絮凝沉降效果最好，混合液2根据与1相同比例进行稀释，絮凝沉降效果最好，同时将混合液与水根据1：1比例进行稀释也会得到较好的效果，在相同稀释比例的基础上，混合液1絮凝沉降速度与混合液2相比较快，但是唯一的缺点就是水质会出现发黄，所以为了使絮凝沉降效果达到最佳状态，需要对进料浓度进行严格把控，一般保持在3-5%。
2.工业调试
2.1 工艺流程图与说明
废水处理系统中有2个处理系列，在本试验过程中只采用一个系统，图1为石灰中和含铜酸性废水处理工艺流程[2]。
图2 石灰中和含铜酸性废水工艺流程
含铜酸性废水在处理过程中，通过离心泵将其提升至高位 水槽中，再将其通过自流的方式在一级反应槽中进行有效的分配，在一级反应槽中加 入一定量的铜尾矿浆、石灰乳进行反应，反应完毕后再通过自流流入二级反应槽中，在此反应中需要对二级反应槽中的PH值进行有效的控制，一般情况下将其控制在7.0-7.5，反应后进入到浓密机中，以此添加PAM，使混合液在此其中进行絮凝沉降，最后进行外排，外排之前应确保不同物质浓度达到一定的标准，渣浆通过压滤机进行压滤，滤液需达到一定的标准方可外排，滤渣采用委外处理，能够有效提高系统运行质量。
2.2 工业调试
在进行工业调试期间，需要在处理系统中加入铜尾矿浆会使处理液浓度增加，提升浓密机负荷，为了确保处理系统能够有效稳定运行，应对浓度机负荷与反应停留时间进行有效的校对。
2.2.1 校对浓度机负荷
浓密机进料负荷计算方法主要使用极限固体通量方法，任何浓度层连续浓密机固体通量共同依据公式进行计量[3]：
浓密机在工作中对工作环境有一定的要求，必须要在固体极限通量条件下工作，通过物料平衡，极限固体通量也是低流排量与低流浓度两者的乘积。
2.2.2 参数控制
通过试验结果显示：铜尾矿浆的添加量在较大程度上对试验效果产生一定的影响，一般情况下采用9.2g/L，30%的铜尾矿浆能够取得较好的效果，在此过程中混合液的浓度为9.5%，这就能够通过浓密机极限负荷对废水处理量进行有效的推算，其中酸水处理最大能力为245 m3/h。此外，絮凝沉降试验结果表明：混合浆液浓度不高于5%时，能够达到最佳沉降效果，此时反应液浓度为9.5%，所以在进行工业调试过程中，采用2台潜水泵，并对浓密机进料进行一定的稀释，一般情况下将浓度控制在5%[4]。
2.2.3 校对反应时间及调试结果
石灰处理酸性废水的反应时间不低于30分钟，系统中不同搅拌桶总容积为148.2 m3，水力停留时间为36分钟，这在较大程度上可有效满足系统运行要求。此外，在进行工业调试过程中，主要分为空白试验与进入铜尾矿浆工业试验，其中铜尾矿浆的进入量应严格控制，一般情况下为9.2g/m3。由此可以看出，含铜酸性处理系统在运行过程中，加入铜尾矿浆后，出水Fe、Cu等均出现不同的降低，以此达到减排的目的；平均石灰利用率相对提升了2.18%，并且溢流率提升了1.17%。
3.结语
综上所述，在对含铜酸性废水处理的过程中，结果表明在含铜酸性废水处理中加入一定量的铜尾矿浆，能够使石灰用量能够在较大程度上降低。此外，采用石灰中和法对含铜酸性水进行处理，处理效果比较稳定，且石灰利用率相对较高，同时大大提高浓密机溢流率，实现了对含铜酸性废水处理效果，为生态环境的较好发展奠定了良好的基础，对我国经济全面发挥发展提供了助力。
参考文献：
[1]邱伟军，QIUWeijun. 某矿山含铜酸性废水处理工业实践[J]. 有色金属工程，2017（03）：101-104.
[2]高立强，谭巧义，孔令强. 国外某铜矿山酸性废水处理试验研究[J]. 中国矿山工程，2018（1）：13-18.
[3]赖才书，曹烨，李德有，等. 碱法处理某矿山含铜酸性废水及其成本核算[J]. 湖南有色金属，2017（2）：52-55.
[4]李德有，曹烨，赖才书，等. 含铜酸性废水中和药剂的试验研究[J]. 湖南有色金属，2017，33（1）：58-60.
论文作者:邱丹
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
标签：酸性论文; 混合液论文; 尾矿论文; 浓度论文; 石灰论文; 絮凝论文; 废水处理论文; 《防护工程》2019年第6期论文;