任莉莉
(陜西有色旺峪礦業(yè)有限公司選礦廠,陜西 寶雞 721707)
在進(jìn)行礦業(yè)生產(chǎn)的過程中,產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一稱為礦廢水,它的主要來源包含礦開采過程中的廢水以及礦場的排水,具體來看,是精礦產(chǎn)品脫水過后排出的水或者是尾礦當(dāng)中的廢水。一些工業(yè)場地的沖洗水也是廢水的一種,選礦設(shè)備使用的水,一般由清洗水和冷卻水組成,選礦廠進(jìn)行選礦時會產(chǎn)生大量的廢水,里面的成分非常復(fù)雜,包含了大量的污染物質(zhì)。
由于我國礦產(chǎn)資源的礦石品位低,工藝較為落后,使用的工藝較多,同時礦石的種類繁多,因此在進(jìn)行處理的時候會產(chǎn)生大量的廢水,且只有部分企業(yè)對這些水進(jìn)行循環(huán)利用,大部分企業(yè)選擇排放處理,造成了大量的礦廢水。這些廢水中含有大量的礦泥顆粒,會影響水體的透明度。如果選礦的過程中加入了分散劑,會導(dǎo)致水中的顆粒物大幅度增加,水體會變的更加渾濁。含有化學(xué)試劑的廢水非常難治理,并且對附近環(huán)境有嚴(yán)重的危害,這些化學(xué)試劑會破壞水體的自凈能力,造成水體污染[1]。
礦廢水的主要危害體現(xiàn)在廢水中的酸或堿對環(huán)境造成的危害,會使附近水生物的生存范圍縮小,導(dǎo)致生物大量死亡,并破壞水體自凈能力,造成不可逆的影響。礦廢水中含有大量的懸浮物質(zhì),會對水中浮游生物造成影響,破壞整個水體。部分礦廢水含有大量的金屬物質(zhì),一旦這些廢水被植物吸收,會造成植物的枯萎和死亡。含有金屬物質(zhì)的廢水會影響水生物的正常新陳代謝,人們吃到這樣的水生物時會影響身體健康。水中含有的化學(xué)藥劑,會影響水中生物的正常生長,如果這些化學(xué)藥劑含有氰化物,水中就會含有劇毒,嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境。
由于選礦廢水具有很大的危害性,因此對選礦廢水進(jìn)行處理非常關(guān)鍵,針對不同的礦山要采用不同的廢水處理方式,下面進(jìn)行具體分析。
這種處理方式是最常見的一種,使用的原理也非常簡單,絮凝劑中含有氯化鋁等化學(xué)物質(zhì),倒入水中會產(chǎn)生三個階段的化學(xué)反應(yīng),首先會差生凝結(jié),凝結(jié)的時候會對水中的一些化學(xué)試劑和表面的顆粒物產(chǎn)生電荷,并會產(chǎn)生作用力,受作用力的影響,礦廢水表面的粒子會被吸引,最終凝結(jié)。當(dāng)凝結(jié)完成以后,就會進(jìn)行下一道反應(yīng)架橋,架橋過程中把這些顆粒物聚集成一個大的顆粒體。然后就會進(jìn)入最后一步沉降反應(yīng),沉降的過程中絮凝體的尺寸比較大,受到作用力的影響沉降下來,完成對礦廢水的治理。這種處理方式非常簡單,但處理廢水的效果無法保障,并且絮凝劑使用量過大時,容易造成二次污染,沉淀的一些沉渣也很難進(jìn)行處理,因此這種處理方式一般做為礦廢水的預(yù)選處理方案[2]。
這種處理方式的原理主要由中和劑進(jìn)行中和反應(yīng),讓廢水恢復(fù)中性。酸堿中和可以調(diào)整當(dāng)?shù)氐V漿的酸堿度,讓其中的一些金屬和不容易沉降的氧化物沉淀。廢水處理經(jīng)常會用到石灰、硫酸等物質(zhì)??紤]到成本因素,會優(yōu)先考慮最經(jīng)濟(jì)的廢棄資源處理。采用這種方式進(jìn)行處理需要控制好酸堿值,最好起到把重金屬除去的效果。這種方式被運(yùn)用在各種礦廢水處理上,但是礦廢水一般都是大量的,這就導(dǎo)致中和過程中會消耗大量的中和劑,成本高,給相關(guān)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在具體的礦業(yè)選址當(dāng)中,要考慮到廢水處理的問題,要盡量選擇附近有酸堿中和企業(yè)的位置,方便治理。
吸附法主要是使用吸附劑對礦廢水中的一些有害物質(zhì)進(jìn)行吸收,然后通過去除或者回收的方式,處理這些廢物,達(dá)到治理的效果。具體的治理過程中,使用多孔固體吸附劑把廢水當(dāng)中的有害物吸附到表面,然后再利用相應(yīng)的技術(shù)把這些有害物進(jìn)行降解,達(dá)到分離水中有害物的效果。吸附法主要分為兩種,一種是材料吸附法,另一種是生物吸附法。在進(jìn)行吸附的過程中,處理礦廢水的好壞在于使用的吸附劑是否可以吸附廢水,因此除了選擇的材料要具備良好的吸附效果以外,還要改善一些較差的吸附劑。進(jìn)行礦廢水的處理過程中,雖然吸附法非常簡單,并且具有效果較好和污染較低等特點,但是使用吸附法有很嚴(yán)格的要求,需要礦廢水當(dāng)中的污染物含量穩(wěn)定,一旦礦廢水的污染物超過一定值,高出吸附的量,如果這時不及時更換吸附劑,就會失去應(yīng)有的作用。
化學(xué)氧化處理主要的原理是對礦廢水添加氧化劑,然后把水中的有害物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,讓這些物質(zhì)變?yōu)槲:^小的物質(zhì),最終降低水中廢物的含量。常見的氧化劑有許多種,例如臭氧、雙氧水等。這種處理方式,能夠把廢水當(dāng)中一些有害物質(zhì)進(jìn)行氧化,可以有效處理礦廢水當(dāng)中的污染物,降低水中的化學(xué)需氧量,并且這種處理方式比較穩(wěn)定,處理起來有很好的效果,但是成本偏高,只可以用于礦廢水排放較少的地區(qū),或者要搭配其它的處理方式一起進(jìn)行,以減少成本。
化學(xué)沉淀的基本原理是向礦廢水當(dāng)中添加化學(xué)物質(zhì),和礦廢水當(dāng)中的物質(zhì)起反應(yīng),生成難以溶解的沉淀物,然后去除沉淀物做到凈水?;瘜W(xué)沉淀法一般處理有毒的廢水。這種方式可以處理多種礦廢水,使用石灰可以與氟化物反應(yīng)去除水中的氟化物;在含氰廢水當(dāng)中添加硫酸亞鐵可以把水中的氰化物轉(zhuǎn)換形成亞鐵氰絡(luò)合物,降低水中氰離子的濃度;石灰與水中的重金屬起反應(yīng),可以去除一定的重金屬離子。沉淀法一般用在處理礦廢水重金屬離子上面,可以有效降低礦廢水當(dāng)中的離子濃度,減少廢水對附近環(huán)境的危害。但是部分礦廢水當(dāng)中含有多種重金屬,進(jìn)行沉淀時要注意合理搭配相應(yīng)的化學(xué)試劑,并且要注意添加順序,不然無法起到凈化的功效,嚴(yán)重的可能會造成二次污染。
人工濕地處理是一種新型廢水處理方式,主要原理以使用微生物為主,構(gòu)建一個人工的仿生態(tài)環(huán)境。運(yùn)行原理是通過基質(zhì)和植物可以攔截有害物的特點進(jìn)行分解和回收,利用微生物對有害物進(jìn)行吸收,來去除水中的污染物。這種處理方式發(fā)揮了物理吸附和化學(xué)反應(yīng)的共同作用,不會造成二次污染,并且處理的效率非常高,受到國內(nèi)外專家的好評[3]。由于這種處理技術(shù)對生態(tài)起到保護(hù)作用,并且環(huán)保效果很好,因此只要計劃妥善,就可以發(fā)揮極大價值。但是這種處理方式需要很大的土地面積來維持,前期需要投入大量的資金,并且會受附近環(huán)境氣候的影響,處理效果不穩(wěn)定,相關(guān)礦業(yè)在使用的時候要考慮附近的環(huán)境因素,作好相關(guān)準(zhǔn)備工作,確保處理方式達(dá)到需要的效果。
微生物處理技術(shù)在治理酸性的礦廢水方面非常好,并且具有自身的優(yōu)勢。利用微生物體內(nèi)的一些生化反應(yīng),消耗廢水當(dāng)中的污染物,由于微生物的生物特性,可以吸附和分解水中的一些金屬離子,讓礦廢水得到凈化。不同的礦廢水含有的物質(zhì)不同,利用微生物進(jìn)行處理,需要根據(jù)廢水的情況選擇微生物。這種處理方式可以去除廢水當(dāng)中的有機(jī)污染物和金屬離子,縮短廢水處理時間,降低成本。微生物的繁殖速度非常快,可以實現(xiàn)自我更新,提高廢水處理的速度,是一種非常合適的處理方式,但是有些微生物很難進(jìn)行培養(yǎng),在實際操作中需要其它方式進(jìn)行補(bǔ)充。
這種技術(shù)降解污染物的速度非???,可以使用光氧催化劑吸附廢水的表面物質(zhì),然后產(chǎn)生一個強(qiáng)氧化性自由基,把廢水當(dāng)中的污染物進(jìn)行分解,從而凈化。催化氧化的處理方式和化學(xué)氧化處理有很大的區(qū)別,不需要加入氧化劑氧化污染物,直接通過太陽能對污染物進(jìn)行分解。這種方式非常環(huán)保,并且成本較低,但是使用起來具有局限性,需要在陽光充足的環(huán)境下使用,需要配套的使用流程。
這是一種常見的廢水治理方式,不需要修建一定的場所,并且不需要相應(yīng)的廢水處理劑,只需要制定特定尺寸的半透膜即可,主要的原理是對礦廢水進(jìn)行預(yù)處理,然后利用特定的半透膜對廢水的污染物進(jìn)行分離和截取,讓廢水達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。這種技術(shù)和吸附法差距不大,都是需要借助特定的材料來完成的,能夠把污染物和廢水進(jìn)行分離,并且處理效率比較高,操作簡單。但這種處理的成本過高,廢水處理量較小,有很大的局限性。
雖然目前有多種礦山廢水的處理方式,但許多礦業(yè)采用的處理方法依然沒有創(chuàng)新,經(jīng)常造成二次污染。在未來礦廢水處理當(dāng)中,相關(guān)礦業(yè)要采用合理的處理辦法,積極選擇一些容易降解的化學(xué)試劑,避免二次污染,同時加大對礦廢水處理的力度,突破處理廢水的局限性,把一些新技術(shù)運(yùn)用到實踐當(dāng)中,提高廢水處理的效率。