矿山废水的水质特征及净化处理方法
一、矿山废水水质特征
1. 主要污染物类型
- 酸性废水：由硫化物（如黄铁矿）氧化生成硫酸导致，pH值常低于3。
- 重金属离子：包括铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、铜（Cu）、*锌（Zn）*等，具有生物毒性。
- 悬浮物（SS）：来自矿石碎屑、泥沙等，造成水体浑浊。
- 溶解性盐类：如硫酸盐、氯化物，导致水体矿化度升高。
- 有机物与微生物：浮选药剂残留（如黄药、黑药）及细菌滋生。
2. 水质波动性
- 受采矿阶段、矿石类型、气候等因素影响，水质与水量变化显著。
- 例如：暴雨期悬浮物浓度激增，枯水期重金属浓度可能升高。
二、净化处理方法
1. 物理法
- 沉淀/过滤：去除悬浮物，常用设备包括斜板沉淀池、砂滤罐。
- 膜分离技术：如反渗透（RO）、纳滤（NF），用于脱盐及重金属截留。
- 吸附法：活性炭或改性矿物材料（如膨润土）吸附有机物及部分重金属。
2. 化学法
- 中和沉淀法：
- 投加石灰（CaO）、氢氧化钠（NaOH）调节pH至8-10，使重金属生成氢氧化物沉淀。
- 反应示例：
Cu²+ + 2OH⁻ → Cu(OH)₂↓
- 氧化还原法：
- 使用臭氧（O₃）、过氧化氢（H₂O₂）氧化氰化物、硫化物。
- 铁屑还原法处理含Cr(VI)废水：
Cr₂O₇²⁻ + Fe → Cr³+ + Fe³+
- 混凝-絮凝：投加PAC（聚合氯化铝）、PAM（聚丙烯酰胺）强化颗粒物团聚沉降。
3. 生物法
- 人工湿地：利用植物（如芦苇、香蒲）与微生物协同作用降解有机物、吸附重金属。
- 生物反应器：
- 硫酸盐还原菌（SRB）处理酸性废水，生成硫化氢（H₂S）沉淀重金属。
- 示例反应：
SO₄²⁻ + 8H⁺ + 8e⁻ → S²⁻ + 4H₂O
4. 组合工艺
- 物理-化学联合：如“沉淀+吸附+膜分离”组合处理高盐废水。
- 化学-生物耦合：先中和沉淀重金属，再经生物法降解残留有机物。
三、技术选择要点
- 水质特性分析：需测定pH、重金属种类、COD、SS等关键指标。
- 处理目标：达标排放（如《污水综合排放标准》GB 8978-1996）或回用（如选矿用水）。
- 成本效益：药剂投加量、能耗、污泥处置费用需综合权衡。
注：矿山废水处理需遵循“分类收集、分质处理”原则，优先考虑资源化利用（如金属回收、尾水回用）。