摘要 選礦廢水富含大量酸/堿溶液、固體懸浮物、重金屬及浮選藥劑殘留物等組分，已成為礦山環(huán)境、水體及土壤污染的主 要成因。為了推動礦山廢水的治理和水資源回用效率，本文簡要介紹選礦廢水的來源和危害; 詳細(xì)介紹了礦山廢水的處理 方法，如酸堿中和法、混凝沉降法、氧化法、吸附法、沉淀法等典型廢水治理技術(shù); 而廢水處理方面的新技術(shù)應(yīng)用也進(jìn)行了歸 納，如人工濕地法、微生物處理法、膜分離法、電化學(xué)法和復(fù)合廢水處理技術(shù)。最后，闡述了選礦廢水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀， 并對選礦廢水治理技術(shù)的研究和開發(fā)進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞 礦山廢水; 處理技術(shù); 應(yīng)用現(xiàn)狀; 展望

　　1 引言

　　我國礦產(chǎn)資源具有儲量豐富、種類繁多、分布廣 等特點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中起著重要的作用。然 而，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的完善、新技術(shù)的革新?lián)Q代 和環(huán)保層面的高度重視，礦產(chǎn)資源開采、冶煉和加工 過程中產(chǎn)生的廢水、廢渣和廢氣所帶來的環(huán)境污染及 水資源浪費(fèi)逐漸引起人們的高度重視。

　　我國礦山廢水排放量巨大，占我國工業(yè)廢水排放 量的 1 /10。礦山廢水中含有大量酸( 堿) 廢、大量重金 屬離子和浮選藥劑殘留有機(jī)物，已成為影響礦山環(huán)境 如水體和土壤污染等的主要因素; 不僅給農(nóng)業(yè)造成危 害，還給自然生態(tài)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重破壞。

　　環(huán)境生態(tài)方向評職知識：發(fā)表化工廢水處理論文的CSCD期刊

　　因此，對選礦廢水進(jìn)行無害化處理和資源化回用是礦山企業(yè)必須 解決的問題，選礦廢水的高效處理可減少廢水的外排 總量，降低廢水中重金屬離子、殘留藥劑對礦山土壤 和水體環(huán)境的污染程度，可有效避免次生災(zāi)害( 如地 面塌陷、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害) 的發(fā)生及維持生 態(tài)系統(tǒng)( 如動、植物) 的平衡; 此外，選礦廢水的處理還 能夠降低人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成的傷害，還能為企業(yè) 節(jié)省大量生產(chǎn)成本。本文對選礦回水的綜合利用技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和整理，期待對礦山企業(yè)廢水處理現(xiàn)狀 的技術(shù)升級和新技術(shù)推廣起到助推作用。

　　2 選礦廢水的來源與危害

　　2. 1 選礦廢水的來源

　　選礦廢水是生產(chǎn)過程中所有外排水的總稱，主要 包含選礦過程中的尾液、濃縮精礦的溢流水、精礦脫 水的濾液、機(jī)械設(shè)備冷卻水、除塵系統(tǒng)外排水、廠房地 面( 設(shè)備) 沖洗水及浮選藥劑廢水組成[1]。其中，濃縮 精礦溢流水的含量小于 5% ; 而選礦過程中產(chǎn)生的廢 水約占 95% 。

　　由于我國礦石資源品質(zhì)低，選礦工藝復(fù)雜，造成 我國選礦廢水具有排放量大、重金屬離子種類多、固 體懸浮物含量高和浮選殘留藥劑濃度高的特征; 因 此，這對礦山廢水的治理提出更高的要求。

　　2. 2 選礦廢水的危害

　　物質(zhì)組成決定了性質(zhì)，選礦廢水的組成決定了其 對環(huán)境不可逆轉(zhuǎn)的破壞程度。例如，礦山廢水富含大 量重金屬離子，如鉻、銅、砷、鋅、鎘、鍺和鉛離子; 其水溶性使它能夠隨水體流動而轉(zhuǎn)移，而難降解性更增加 了治理難度，已成為選礦廢水治理的重要難點(diǎn)。 礦山廢水中的浮選殘留有機(jī)物，由分散劑、起泡劑 和捕收劑組成，長期聚集會給水體帶來嚴(yán)重危害，如水 體變臭、化學(xué)需氧量( COD) 和生化需氧量( BOD) 升 高，甚至導(dǎo)致水生動物/植物大量死亡的現(xiàn)象。

　　礦山廢水中的酸/堿性廢水和固體懸浮物也是造 成水體污染的主要因素，它們破壞了水體的穩(wěn)態(tài)( 中 性) ，導(dǎo)致水生藻類、魚類等動植物難以生存，生物鏈 面臨嚴(yán)重威脅和損壞。南山礦業(yè)公司早期在開采礦 石過程中，剝離出大量含有硫化物和多種金屬離子的 廢土，經(jīng)氧化、雨淋發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，最終形成成 份復(fù)雜、污染危害極大的酸性廢水，曾發(fā)生四次事故， 造成經(jīng)濟(jì)損失高達(dá) 150 多萬元。

　　3 礦山廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

　　3. 1 常規(guī)礦山廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

　　3. 1. 1 酸堿中和法

　　由于我國礦石品位較低，使得在選礦過程中礦石 的主組分溶出同雜質(zhì)元素會協(xié)同浸出進(jìn)入礦漿中，而 且隨著主組分的分離，大量的酸性氫離子與重金屬離 子全部進(jìn)入選礦尾液。中和法的原理是將堿性物質(zhì) ( 石灰、石灰石、電石泥[2]、粉煤灰、煤矸石、堿性廢液、 煉鐵廢渣和煉鋼廢渣) 加入廢水中，先中和剩余的氫 離子; 然后依據(jù)廢液 pH 值和沉淀物質(zhì)溶解度的差異， 逐步沉淀、分離 Fe 3 + 、Ca 2 + 和 Mg 2 + ，以及重金屬 Pb2 + 、 Cd2 + 和 Zn2 + 等離子。中和技術(shù)具有工藝簡單、運(yùn)行成 本低、操作簡便、廢水處理量大、適應(yīng)性強(qiáng)和應(yīng)用范圍 廣等優(yōu)點(diǎn)，但易導(dǎo)致設(shè)備及管壁出現(xiàn)結(jié)垢和二次污染 的缺點(diǎn)。

　　因此，中和法常與絮凝沉降法、氧化法、吸附 法和電化學(xué)等技術(shù)聯(lián)合使用。 羅良德[3]介紹了江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦的 酸堿廢水中和處理改造技術(shù)，生產(chǎn)實(shí)踐證明: 將“酸堿 廢水與石灰直接混合方式”改為“堿性廢水與石灰先 混合，再與酸性水混合處理方式”，可有效解決管路結(jié) 鈣現(xiàn)象; 新型改進(jìn)工藝的廢水處理能力: 酸性水 1 萬 m3 /d，堿性水 2. 5 萬 m3 /d，外排水各項(xiàng)污染含量均滿 足《國家廢水初級排放標(biāo)準(zhǔn)》，污染物排放達(dá)標(biāo)率在 85% 以上，年節(jié)約水資源 600 萬 m3 以上，創(chuàng)效益 600 萬元以上。

　　3. 1. 2 混凝沉降法

　　混凝沉淀法是成熟穩(wěn)定的廢水處理方法之一，基本原理[4]是利用絮凝劑本身的靜電中和特性、界面官 能團(tuán)吸附性能和架橋效應(yīng)壓縮懸浮物雙電層，使得懸 浮物形成粗大絮團(tuán)、膠體脫穩(wěn)進(jìn)而形成可沉降的大顆 粒絮體，在絮凝池內(nèi)沉降斜管、捕網(wǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)迅 速沉降分離。混凝沉淀法的操作方法簡便和沉降快 等優(yōu)點(diǎn)，但對于低濃度懸浮物、膠體、殘留藥劑去除效 果較差，而且易造成二次污染。

　　因此，絮凝沉淀法在 使用過程中常與吸附法、氧化法聯(lián)用，去除效果顯著。 市售常用廢水處理混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯 化鐵、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁和聚丙烯 酰胺等。 張學(xué)洪[5]等人采用混凝沉淀法處理廣西白鎢礦 尾液廢水處理，試驗(yàn)結(jié)果表明: 采用三氯化鐵作為混 凝劑時，鎢礦廢水中混凝劑投加量為 16 mg /L，廢水混 凝沉降效果好，出水水質(zhì)滿足國家《污水綜合排放標(biāo) 準(zhǔn)》( GB8978 - 96) 要求的新改擴(kuò)建工程廢水排放一 級標(biāo)準(zhǔn); 該套技術(shù)運(yùn)行成本較低僅為 0. 38 元/m3 ; 出 水回用解決了礦山缺水問題，還帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益 和社會效益。

　　3. 1. 3 氧化法

　　在礦山選礦過程中，通常添加一些浮選劑進(jìn)行精 礦洗選，然而部分剩余殘留浮選藥劑會進(jìn)入選礦尾 液，并隨著廢水的排放或者積聚而造成水質(zhì) COD 上升 顯著，給周圍水體環(huán)境帶來嚴(yán)重威脅。氧化法的原理 是在廢水中添加氧化劑，對廢水中殘留有機(jī)物進(jìn)行氧 化，而達(dá)到有機(jī)物降解或轉(zhuǎn)化成低毒或無毒的物質(zhì)。 氧化法是降低廢水中 COD 的有效手段，常規(guī)氧化劑 有: 過氧化氫、臭氧、次氯酸( 鈉、鈣) 和氯等[6]。

　　深度氧化技術(shù)[7]指在催化劑、光、電、磁等物理和 化學(xué)作用下，利用產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性活性自由基對廢水 中殘留的大分子有機(jī)物進(jìn)行降解，最終轉(zhuǎn)化為低毒或 無毒小分子; 深度氧化技術(shù)主要有: 臭氧 - 復(fù)合氧化 技術(shù)[8 - 12]、Fenton 氧化技術(shù)[13 - 16]、光化學(xué)( 催化) 氧化 技術(shù)[17 - 19]、電催化[20 - 22] 和過硫酸鹽氧化技術(shù)[23 - 25]， 上述氧化技術(shù)的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍詳見表 1。 Wang 等[26]采用 Fenton 氧化技術(shù)處理礦山模擬 廢水，試驗(yàn)結(jié)果表明: 當(dāng)廢水中的胺類捕收劑初始濃 度 為 500 mg /L 時，廢 水 溶 液 的 pH 值 為 4、Fe 2 + 與 H2O2 的物質(zhì)量之比為 0. 5 的試驗(yàn)條件下，F(xiàn)enton 氧化 技術(shù)能有效降解胺類捕收劑。

　　以十八胺、十二烷基丙 基醚胺為模擬捕收劑為例，廢水中的 COD 去除率分別 高達(dá) 93. 72% 和 94. 26% 。李天國等[27]人采用電催化氧化法去除選礦浮選 廢水中的重金屬廢水 Pb2 + 和苯胺黑藥殘留物，試驗(yàn)結(jié) 果表明: 當(dāng)廢水溶液中 pH = 4、電流密度為 20 mA/ cm2 、脈沖周期為 2 s 和催化反應(yīng)時間為 90 min 的條件 下，脈沖電催化內(nèi)電解流化床技術(shù)可有效去除浮選廢 水中的 Pb2 + 和苯胺黑藥，二者去除率分別為 99. 8% 和 78. 83% ; 同 時，BOD5 /COD 的 比 值 由 0. 15 上 升 至 0. 41，可生化性得到顯著提升。

　　3. 1. 4 吸附法

　　吸附法是指利用多孔性固體吸附劑將水樣中的 一種或數(shù)種組分吸附于固體的表面，再利用適宜的技 術(shù)將吸附組分解析，從而達(dá)到分離和富集的目的。吸 附法分為物理吸附法、化學(xué)吸附法。其中，物理吸附 法是以范德華力為主的多分子層吸附; 化學(xué)吸附法是 吸附質(zhì)在吸附劑表面以化學(xué)鍵的方式形成的單分子 層吸附。

　　常 見 的 吸 附 劑 有 活 性 炭、海 泡 石[28]、分 子 篩[29 - 30]和膨潤土等天然或改性吸附材料。 廈門紫金礦冶技術(shù)有限公司首次將納米改性膨 潤土復(fù)合材料動態(tài)吸附工藝用于礦山廢水處理，并在 7 000 t /d 選礦回水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。試驗(yàn) 效果證明: 改性膨潤土吸附材料再生效果良好，選礦 回水經(jīng)膨潤土復(fù)合材料處理后 COD 指標(biāo)降至 40 mg / L 以下，殘留選礦藥劑基本去除，滿足國家地表水質(zhì)標(biāo) 準(zhǔn)要求，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　文虹[31]等以山東煉焦廠副產(chǎn)物 CP 為吸附劑，并考察了其對鉛鋅礦廢水中的殘留藥劑及重金屬 Pb2 + 、 Zn2 + 離子的去除性能; 試驗(yàn)結(jié)果表明: 殘留有機(jī)物的 吸附反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，以物理吸附為主，吸附模型 符合 Freundlich 模型; 殘留藥劑的吸附速率順序?yàn)? 苯 胺黑藥 > 黃藥 > 乙硫氮; 而利用 CP 吸附劑對實(shí)際鉛 鋅選礦廢水進(jìn)行吸附，當(dāng) CP 投加量為 50 g /L、溶液 pH 為中性時，重金屬 Pb2 + 和 Zn2 + 離子的去除率分別 達(dá)到 98. 92% 和 41. 27% ; 而當(dāng)溶液 pH 值為 2 時，廢水 的 COD 去除率能夠達(dá)到 63. 70% 。

　　3. 1. 5 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法是指向廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使 它與污水中的溶解物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成難溶于水的沉 淀物以降低水中溶解物質(zhì)的方法。化學(xué)沉淀法[32]主 要包含氫氧化物沉淀法、鐵氧體沉淀法和難溶鹽沉淀 法( 硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法、碳酸鹽沉淀法和鹵化 物沉淀法) 。 化學(xué)沉淀法處理廢水具有操作簡便、易行和經(jīng)濟(jì) 性好等優(yōu)勢，已成為廢水處理中的重要環(huán)節(jié); 它適合 處理重金屬離子濃度較高的廢水，而對于重金屬離子 濃度較低的廢水來說，需與氧化技術(shù)、微生物技術(shù)、電 化學(xué)技術(shù)和混凝沉降技術(shù)聯(lián)合使用方能取得較好效 果。

　　王明輝等[33]采用分步沉淀法處理酸性礦山廢水， 試驗(yàn)結(jié)果表明: 以 Ca( OH) 2 廢水調(diào)節(jié)劑，當(dāng)溶液 pH 值為 4. 0 時，雙氧水能夠氧化 Fe 2 + 至 Fe 3 + ，并實(shí)現(xiàn)廢水中 Fe 3 + 的去除; 當(dāng) pH 值為 6. 00 ～ 6. 50 時，Na2 S 沉 淀劑能夠去除廢水中的 Cu2 + ; 繼續(xù)增加 Na2 S 含量可 將溶液中 Mn2 + 與 Zn2 + 離子去除; 當(dāng)溶液 pH 值為 8. 4 時，可有效去除廢水中微量的 Mn2 + 、Zn2 + 離子及其它 重金屬離子。

　　采用分步沉淀工藝處理后的酸性礦山 廢水滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅實(shí)現(xiàn)了有價元素高效回 收，還降低了廢水處理成本，值得借鑒與推廣。 田宇[34]等采用電化學(xué)沉淀技術(shù)處理含有氨氮和 磷的模擬廢水，試驗(yàn)結(jié)果表明: 廢水中氮磷比、電流密 度、初始 pH 值 和 Cl - 濃度對氨氮和總磷去除效果的 影響顯著，當(dāng)溶液中氮磷比為 1∶3、電流密度為 40 mA/ cm2 、溶液初始 pH = 3、Cl - 濃度為 5 000 mg /L，反 應(yīng)時間為 20 min 時，廢水中氨氮和磷能夠形成磷酸銨 鎂 和 磷 酸 鎂 等 沉 淀 物，二 者 的 去 除 率 分 別 達(dá) 到 83. 28% 和 98. 38% 。

　　3. 2 新技術(shù)在礦山廢水處理過程中的應(yīng)用

　　3. 2. 1 人工濕地法

　　人工濕地法是利用濕地中基質(zhì)、植物以及微生物 相互作用的一種廢水處理法。該方法具有投資少、能 耗低、操作方便、易維護(hù)、綠色環(huán)保和廢水處理效率高 等優(yōu)點(diǎn); 目前，人工濕地法已逐漸應(yīng)用到各種廢水的 處理，如城市污水、工業(yè)廢水和礦山廢水等。 人工濕地法是小型的生態(tài)系統(tǒng)，其內(nèi)部的廢水凈 化過程包含物理吸附、化學(xué)反應(yīng)與生物作用三個方 面; 物理作用是指基質(zhì)層對廢水中懸浮物的過濾、截 留; 化學(xué)作用主要指土壤基質(zhì)中存在的陰、陽離子及 具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽與廢水中的陽離子、陰離子 發(fā)生反應(yīng)( 如形成沉淀、物理化學(xué)吸附和離子交換反 應(yīng)) ，達(dá)到去除廢水中的重金屬離子的效果; 而生化作 用指利用微生物在好氧、兼氧及厭氧狀態(tài)下對殘留有 機(jī)污染物進(jìn)行降解( 如開環(huán)、斷鍵、分解成小分子) 實(shí) 現(xiàn)對污染物的去除。

　　我國采用人工濕地法處理礦山廢水的時間較早， 廣東凡口鉛/鋅礦早在 1984 年已經(jīng)建立人工濕地處 理礦山廢水[35]，經(jīng)過 10 多年的發(fā)展與完善，礦山廢水 的日處理能力達(dá) 2. 98 萬 t; 試驗(yàn)結(jié)果表明: 廢水中懸 浮物去除率達(dá) 99% ，Pb、Zn 和 Cd 去 除 率 達(dá) 84% ～ 90% ，其他金屬也有不同程度的減少; 處理后水能達(dá) 到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3. 2. 2 微生物處理法

　　微生物處理法是一種新型的礦山廢水處理方法， 微生物處理法主要就是通過微生物的新陳代謝來對廢水中的污染物進(jìn)行降解，以此來使廢水得到凈化。 其降解有機(jī)物的原理是利用厭氧細(xì)菌( 細(xì)菌) 分泌出 細(xì)胞壁外部水解酶使有機(jī)物先溶解，并通過細(xì)胞壁進(jìn) 入細(xì)胞; 在水解酶的催化下，使有機(jī)物降解為簡單的 有機(jī)酸、醇類小分子或二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)降解。

　　同 時，微生物利用其本身結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的化學(xué)組成，能夠 對廢水的重金屬離子進(jìn)行吸附、并在細(xì)胞壁表面發(fā)生 絡(luò)合作用、離子交換作用或形成無機(jī)鹽微沉淀，從而 達(dá)到去除重金屬離子的目的。 國外采用微生物法處理廢水中的重金屬離子的 實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的公司較多，有加拿大蒙特利爾市的 B. V. SOR - BEX 有限公司、北美洲拉斯維加斯的生物 回收系統(tǒng)有限公司和美國鹽湖城高級礦產(chǎn)技術(shù)有限 公司等; 而我國成功利用生物技術(shù)處理工業(yè)化廢水的 部門是中科院成都生物研究所，其高效去除 Cr 6 + 及重 金屬的微生物復(fù)合功能菌，在錦江電機(jī)廠等多家公司 取得了顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

　　閆虎祥[36]等介紹了利用生物制劑深度改造云南 某鉛鋅礦廢水的改造工程。試驗(yàn)結(jié)果證實(shí): 改造后廢 水處理能力達(dá)到 1 000 m3 /d，采用生物制劑協(xié)同脫鉈 + 生物制劑協(xié)同氧化工藝處理廢水，廢水中鉛離子去 除率大于 99. 7% 、鋅離子濃度去除率大于 99. 2% 、砷 濃度為去除率大于 96% 、鉈的去除率達(dá)到 90% ; 此外， 出水中的 COD 的去除率達(dá)到 80% ，滿足國標(biāo)《鉛、鋅 工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB25466—2010) 水污染物特 別排放限值的相關(guān)要求。

　　3. 2. 3 電化學(xué)法

　　電化學(xué)法是給多塊鋼板通入電流，使其在極板間 形成電場; 待廢水流入極板空隙時，部分鋼板溶解于 水中形成 Fe 2 + 離子，水電解生成 O2 和 H + 離子; 酸性 環(huán)境下 Fe 2 + 離子繼續(xù)氧化生成 Fe 3 + 和 OH - 離子; 而 電場中 的 污 染 物 則 帶 上 電 荷 與 電 場 中 電 離 的 產(chǎn) 物 OH - 、O2、Fe 2 + 和 Fe 3 + 離子發(fā)生反應(yīng)，形成穩(wěn)定的固體 顆粒，從水中沉淀分離出來。常見電化學(xué)廢水處理方 法有電解法( 催化氧化或還原) 、電絮凝法、電浮選法 和電沉積法等。

　　唐劍[37]詳細(xì)介紹了一套鉛冶煉廠廢水處理的電 化學(xué)系統(tǒng)裝置，規(guī)模為 1 000 m3 /d; 試驗(yàn)結(jié)果表明: 該 套廢水電化學(xué)深度處理系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，效果良好; 其 中，廢水中重金屬鉛、鎘和砷離子的去除率分別達(dá)到 81. 3% 、98. 8% 、98. 3% ; 系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行 5 年中廢水過 程中各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《鉛鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 ( GB25466—2010) 中的規(guī)定，該套技術(shù)屬于環(huán)境友好 型水處理技術(shù)，在酸性工業(yè)廢水領(lǐng)域有著很好的應(yīng)用前景。

　　3. 2. 4 膜分離技術(shù)

　　膜分離技術(shù)是通過改變膜的孔徑尺寸對溶液中 的有機(jī)物、陰離子和陽離子等物質(zhì)進(jìn)行選擇性篩分和 截留，從而實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬離子回收和出水回用的 目的。采用膜分離技術(shù)需對廢水進(jìn)行預(yù)處理，如過濾 和混凝等工序; 它具有保持料液性能穩(wěn)定、離子選擇 性高、能耗低、規(guī)模可控和自動化程度高等特點(diǎn); 膜分 離技術(shù)在國外廢水處理方面工程化應(yīng)用較早，而我國 酸性礦山廢水領(lǐng)域采用膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水回用的 工程化案例較少。

　　王輝[38]等介紹了特種工業(yè)膜在綜合處理銅礦山 酸性廢水中的應(yīng)用。該酸性廢水處理工藝: 礦坑廢水 先經(jīng)過濾器去除大顆粒懸浮物，然后進(jìn)入超濾系統(tǒng)去 除細(xì)小顆粒的懸浮物( 氧化鐵) ，最后進(jìn)人特種工業(yè)膜 系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明: 分離和濃縮金屬離子濃度能夠提 高至原液的 5 ～ 10 倍; 透過膜的弱酸性水可通過酸度調(diào) 節(jié)后排放或作為工業(yè)水回用; 該套特種反滲透膜具有操 作壓力低和運(yùn)行成本低等優(yōu)勢，折合成含銅廢水處理綜 合成本為 4 元/t( 含設(shè)備折舊、膜更換費(fèi)和電費(fèi)) 。

　　季常青等[39]詳細(xì)介紹了紫金山金銅礦廢水處理 的膜系統(tǒng)應(yīng)用情況，該套廢水處理膜系統(tǒng)規(guī)模為4 000 m3 /d，具體工藝為“初沉池混凝沉降—纖維束過濾— 超濾—反滲透—產(chǎn)水回用—濃水回收銅”。運(yùn)行試驗(yàn) 結(jié)果表明: 硐坑水經(jīng)反滲透兩級濃縮后，廢水中 Cu2 + 離子回收率為 98. 6% 、Cu2 + 的截留率達(dá) 99. 79% ; 該套 膜處理系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)人員不斷改進(jìn)和完善后，運(yùn)行穩(wěn) 定; 預(yù)處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求，廢水脫鹽率、Cu2 + 離子 回收率和出水理化指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　3. 2. 5 復(fù)合廢水處理技術(shù)

　　礦山廢水成分復(fù)雜，包含固體懸浮物、浮選藥劑 殘留物及重金屬離子; 因此采用一種技術(shù)很難將廢水 中的所有雜質(zhì)去除和分離完全; 常用的聯(lián)用技術(shù)有: 混凝( 過濾) - 膜分離技術(shù)、混凝( 過濾) - 電滲析技 術(shù)、混凝 - 吸附技術(shù)、氧化 - 電滲析技術(shù)、電化學(xué) - 生 物降解技術(shù)、電化學(xué)氧化 - 吸附技術(shù)、堿中和 - 混凝 - 沉淀技術(shù)和氧化 - 生物降解技術(shù)等。 胡波[40]等以湖南塵山鉛鋅礦選礦廢水為研究對 象，結(jié)合現(xiàn)場工藝生產(chǎn)流程，采用“酸堿中和、混凝沉 淀、吸附、氧化、澄清回用”凈化處理技術(shù)對廢水進(jìn)行 閉路試驗(yàn)。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明: 當(dāng)混凝劑選擇 DA - 1、吸 附劑為活性炭、氧化劑為 ClO2 時，在最佳試驗(yàn)條件下， 固體懸浮物( SS) 、硫化物和 CODCr的去除率都達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn); 其中，廢水中的鉛、鋅回 收率達(dá)到 95. 22% 和 95. 44% ; 與新鮮水閉路試驗(yàn)指 標(biāo): 鉛、鋅離子回收率分別為 95. 71% 和 96. 00% 結(jié)果 相近，再次證實(shí)該廢水處理工藝技術(shù)的可行性。

　　姜智超[41]等詳細(xì)介紹了湖南某鎢鉍多金屬礦選 廠廢水處理的工業(yè)分流試驗(yàn)情況，日處理規(guī)模為為 5 000 t /d。試驗(yàn)表明: 選廠廢水處理工藝采用“ME22 氧化 + PAM 混凝 + 調(diào)酸”工藝，當(dāng)氧化劑投加量 0. 76 kg /m3 、氧化時間 45 min 時，廢水 COD 去除率 58. 7% ～ 65. 7% ，處理后廢水中 COD 含量降至 40. 6 ～ 44. 3 mg / L，溶液 pH 值為 6. 00 ～ 9. 00 之間，水質(zhì)清澈、無色，滿 足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》( GB 8978—1996) 一級標(biāo)準(zhǔn)， 且滿足企業(yè)技術(shù)指標(biāo)要求。

　　付金濤[42]等詳細(xì)介紹了西部礦業(yè)股份有限公司 錫鐵山分公司廢水高效循環(huán)利用工程實(shí)踐情況，該套 廢水處理系統(tǒng)采用工藝為: 調(diào)整 pH 值—混凝沉淀— 氧化—吸附過濾、廢水處理規(guī)模為 250 萬 t / a ( 約為 7 200 t /d) ; 當(dāng) H2 SO4 作為酸調(diào)節(jié)劑、PAM 和 FeSO4 為 混凝劑、二氧化氯為氧化劑和活性炭為吸附劑時，廢 水中 COD 含量由89 mg /L 降至40. 98 mg /L，尾礦廢水 中殘留有機(jī)藥劑大部分去除; 更重要的是廢水總回收 利用率由改造前的 40% 提升至 80% ，這對于選礦廠有 重大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保價值。

　　龍中[43]等以貴州某廢棄石硐煤礦金屬離子濃度 超標(biāo)廢水為原料，采用多級復(fù)氧反應(yīng) - 垂直流人工濕 地模擬系統(tǒng)對該廢水進(jìn)行處理，并考察改進(jìn)后模擬系 統(tǒng)的廢水處理效果。試驗(yàn)結(jié)果表明: 廢水經(jīng)該套模擬 系統(tǒng)處理，廢水溶液 pH 值由 5. 60 ～ 6. 58 上升至 6. 37 ～ 7. 45; 廢水中 Fe 去除率達(dá)到 99. 1% 、Mn 去除效率在 69. 80% ～100%之間，固體懸浮物去除率提高了13. 16%; 除 SO4 2 - 的去除效果不明顯外，溶液中 Cu、Zn、Cd、As、 Pb、Cr 離子具有較好的去除效果。

　　宋淑敏[44]詳細(xì)介紹了云南某鉛鋅冶煉廠廢水深 度處理工程改造現(xiàn)狀，主工藝為石灰中和法，新增加 工藝為生物化學(xué)脫鈣系統(tǒng)、膜深度處理系統(tǒng)和 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)。試驗(yàn)結(jié)果表明: 采用生物化學(xué)脫鈣能有效 去除廢水中的鈣鎂離子，重金屬含量能達(dá)到《地表水 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( GB 3838—2002) 》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn); 回水不 僅滿足生產(chǎn)回用要求，還解決了管道結(jié)垢堵塞問題; 脫鈣廢水經(jīng)膜處理，出水滿足工業(yè)鍋爐補(bǔ)給水( GB 1576—2008) 指標(biāo)要求; 而采用 MVR 蒸發(fā)脫鹽技術(shù)有 效避免廢水中鹽的累積，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用和零排放; 該 工藝具有操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、成本低和效果好等優(yōu) 勢，為冶煉廠廢水處理提供了指導(dǎo)與借鑒作用。

　　Li [45]等綜述了微生物法和水熱液化耦合廢水處理技術(shù)，重點(diǎn)討論了水熱過程中的重金屬離子的遷移 轉(zhuǎn)化、分布行為; 提出了微生物污水治理、重金屬回收 和生物能源轉(zhuǎn)化的綜合治理模式。諸多研究結(jié)果證 實(shí): 藻類可回收廢水中的氮和磷，還能吸附水中重金 屬離子; 協(xié)同水熱液化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微藻、生物到生物 原油的轉(zhuǎn)化。最后，探討了該模式實(shí)現(xiàn)商業(yè)化需解決 的技術(shù)瓶頸，對微生物處理廢水技術(shù)的推廣和高附加 值開發(fā)利用起到良好的借鑒作用。

　　4 礦山廢水處理存在的問題與前景展望

　　我國礦石成分復(fù)雜、主礦種品位低，造成選礦過 程中大量浮選藥劑、溶礦劑及礦物雜質(zhì)離子進(jìn)入選礦 廢水; 使得選礦廢水成分復(fù)雜，廢水總回收利用率低; 由于我國礦山企業(yè)規(guī)模參差不齊，礦山廢水處理方面 也不盡相同; 例如，國有企業(yè)實(shí)力雄厚，在礦山廢水處 理方面通常采用先進(jìn)、復(fù)合廢水處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)選礦廢 水高效回用，但對于中小民營企業(yè)來講，先進(jìn)廢水處 理工藝成本高、難以承擔(dān)，僅采用簡易的處理方法進(jìn) 行處理，出水回用率較低，嚴(yán)重浪費(fèi)水資源; 針對上述 存在問題，今后選礦廢水綜合治理技術(shù)研究應(yīng)注重以 下方面: ( 1) 開發(fā)選礦新技術(shù)或新工藝、淘汰落后選礦技 術(shù)，實(shí)現(xiàn)從源頭減少礦山廢水的排放量與污染程度。 ( 2) 開發(fā)選礦廢水處理新工藝或組合工藝，實(shí)現(xiàn) 選礦廢水中懸浮物、重金屬離子和有機(jī)污染物的高效 去除和出水的回用率。

　　( 3) 選礦廢水處理技術(shù)開發(fā)需遵循成本低、性能 可靠、易工業(yè)化等特點(diǎn)，只有這樣的實(shí)用技術(shù)才能在 中小礦山企業(yè)廢水處理方面實(shí)現(xiàn)迅速推廣與應(yīng)用。 ( 4) 礦山企業(yè)需定期開展廢水綜合治理的專題 技術(shù)研討與學(xué)術(shù)會議交流，實(shí)時將國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)引 入到企業(yè)中來或?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化、吸收，進(jìn)而提高礦山企業(yè) 的廢水治理水平。 目前，盡管我國礦山企業(yè)廢水治理還存在諸多問 題，但隨著環(huán)保政策的收緊與處罰力度的加大; 選礦 企業(yè)都積極展開廢水治理研究工作與工程化的實(shí)踐 探索，而且取得了較好的成效; 這對選礦企業(yè)的廢水 治理提供了很好的借鑒作用，對實(shí)現(xiàn)選礦企業(yè)的廢水 高效回用和近零排放有重要的意義。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]馮章標(biāo)，何發(fā)鈺，邱廷省，選礦廢水治理與循環(huán)利用技術(shù)現(xiàn)狀及展望 [J]. 金屬礦山，2016，( 7) : 71 - 77.

　　[2]馬堯，胡寶群，孫占學(xué)，礦山廢水處理的研究綜述[J]. 鈾礦冶，2016， 25( 4) : 199 - 203.

　　作者：李超，王麗萍