伴随锰矿的开采、洗矿、冶炼、加工过程，产生大量的工业废渣及污水，对周围地表水体造成严重污染，甚至影响到周边土壤及地下水环境安全。

　　1、废水治理整体思路

　　锰矿地区的重金属污染废水包括矿坑废水、工业废水、现有无序堆放废渣的渗滤液以及尾砂库的排水。

　　对于锰矿矿坑废水，拟采用集中长效治理方式进行治理，该工程在锰矿地区建设一座废水处理厂，对锰矿地区产生的矿坑废水收集后进行集中处理。

　　对于现有无序堆放的废石、废渣堆产生的渗滤液和尾砂库产生的排水，应首先切断其污染>

　　对于涉锰企业废水，经预处理达到废水处理厂进水要求后，进入废水处理厂进行处理。

　　本项目处理规模为1万m3/d。

　　2、设计进出水水质

　　2.1 设计进水水质

　　根据原水监测数据及周边地表水检测结果，同时参考同类型废水水质，确定设计进水水质如下：Mn为550mg/L，Cd为1.0mg/L，Pb为2.0mg/L，SS为160mg/L。

　　2.2 出水水质

　　锰矿废水处理出水要求达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，即Mn≤2.0mg/L，Cd≤0.1mg/L，Pb≤1.0mg/L，SS≤70.0mg/L。

　　3、废水处理工艺方案比选

　　该工程处理的对象主要有SS、Mn等，选用自然氧化法和化学絮凝沉淀法两种处理方案进行比较。

　　3.1 方案一：以石灰曝气反应池+絮凝沉淀处理流程

　　污水经调节池调节水量后，进入石灰曝气反应池，由泵提升进入板框压滤机，滤液再进入絮凝沉淀池加药沉淀，经出水调节池加硫酸调节pH后出水排放。

　　3.2 方案二：以石灰中和+氢氧化钠反应处理流程

　　污水经调节池调节水质水量后，进入石灰中和池，由泵提升进入板框压滤机，滤液进入氢氧化钠反应池，再进入絮凝沉淀池，沉淀及回调pH后出水排放。

　　3.3 方案比选与确定

　　由于两种方法需要的pH值环境不同，自然曝气氧化法为9，石灰中和+氢氧化钠反应法为11，图中可以得出如pH达到9，则需要投加的石灰量为4500mg/L左右，如果要达到11，则石灰投加量要达到11000mg/L。

　　方案一产生的沉淀物为二氧化锰，可以直接回用在电解锰生产线上。方案二产生的沉淀物为氢氧化锰，需经过处理后才能应用。

　　方案一和方案二均为成熟工艺，其处理出水均能满足出水水质要求，方案二药剂投加量大，设备多，因此选择能满足设计出水要求、管理方便、运行成本相对较低的方案一作为该工程锰矿矿井废水处理推荐方案。

　　4、工程技术路线

　　该工程采用“石灰曝气反应+絮凝沉淀”处理工艺，由于本项目废水排放较稳定，且曝气反应池体积较大可以起到调节进水的作用，所以不设置调节池。另外，由于出水直接排放，可在絮凝沉淀池中进行pH回调，沉淀池出水直接排放。

　　综上所述，该工程处理工艺流程为：污水经收集进入曝气反应池，向池中投加石灰，出水由泵提升进入板框压滤机，滤液进入絮凝沉淀池，并调节pH值，使出水中的pH和重金属指标达标后排放。工艺流程见图2。

　　5、主要构筑物、设备

　　5.1 曝气反应池

　　使投加的石灰与废水锰离子能充分混合反应，并保证水中一定的含氧率，控制反应池的pH值为9-10。采用钢砼结构，停留时间8h，尺寸为78.1×11.0×5.3m，分为8格。

　　单格主要设备：pH计1套，自动投药系统1套，三螺杆泵2台(流量104m3/h，功率45kW)，穿孔管曝气系统1套。

　　5.2 脱水机房

　　去除石灰反应池中产生的氢氧化锰以及其他沉淀物，降低后续处理构筑物的负荷，浓缩后续处理构筑物中产生污泥的体积。采用框架结构，2层，尺寸为33.5×16.2×13.0m。干泥量14850kg/d，含水率99.2%的污泥经板框脱水机脱水后，为65%～70%含水率的滤饼。

　　主要设备：板框脱水机8台，单台过滤面积为450㎡。

　　5.3 絮凝沉淀池

　　去除残余的游离态锰及悬浮物，保证最终出水水质。采用钢砼结构，机械絮凝池停留时间15min，分为3格，单格尺寸为3.2×3.2m，斜板沉淀池停留时间2h，表面负荷q=5.0m3/(m2?h)，尺寸为15.0×13.0×4.57m。

　　主要设备：搅拌器3台。

　　5.4 鼓风机房

　　鼓风机将空气通过管道输送到安装在曝气池底部的空气扩散装置，向混合液中转移氧。采用框架结构，1层，尺寸为11.8×6.0×6.5m。

　　主要设备：鼓风机五台(Q=35m3/min，P=49kPa)

　　5.5 加药间

　　加药间为絮凝沉淀池投加药剂PAC、PAM和H2SO4，用于存放药剂及布置加药设备等。采用框架结构，1层，尺寸为14.4×7.5×4.5m。PAC加药量50mg/L，PAM加药量1.5mg/L，浓硫酸加药量300mg/L。

　　主要设备：隔膜计量泵4台(流量500L/h，工作压力0.5MPa)，三槽式干粉泡药机1台(药液泡制量为1000L/h)，螺杆泵2台(Q=1.0m3/h，工作压力0.2MPa)。

　　5.6 石灰池

　　制备和储存石灰乳，并向曝气反应池进行投加。采用钢砼结构，2座，尺寸分别为5.5×5.0×1.2m及5.5×5.0×2.0m，石灰加药量为4500mg/L。

　　主要设备：渣浆泵2台(流量50m3/h，工作压力0.2MPa)，搅拌器2台。

　　6、运行效果

　　该工程自试运行至今，处理效果稳定，出水24h达标排放。

　　7、结束语

　　采用“石灰曝气反应+絮凝沉淀”处理工艺，对锰矿地区重金属污染废水处理效果明显。由于该工程的实施，每年将减少向地表水中排放悬浮物345.2t，Mn1740.6t，Pb5.5t，Cd5.8t。锰矿地区重金属污染废水得到治理之后，可改善锰矿地区水环境，保证当地及下游市民饮水安全，提升工业区的土地生产能力和商业价值，社会经济效益显著。(>

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