試驗實施單（dān）位：甘肅蘭州東環工程谘詢投資有限公司

　　技術支持單（dān）位：湖南有色金屬研（yán）究（jiū）院

　　委托單位：甘肅招金xx金礦有限公司

　　我公司進行超（chāo）聲波淨化處理工業（yè）廢水試驗研究的原因：基於中南大學（xué），昆（kūn）明（míng）大學，湖（hú）南有色金屬研究院等學院和各個科研單位前（qián）期大（dà）量（liàng）機理研究，及國內外大量文獻資（zī）料（liào）介紹。

　　超聲波淨（jìng）化原理

　　我國（guó）九大工業廢水處理技術之一（yī）——超聲波技術，是通（tōng）過（guò）控製超聲波的（de）頻率（lǜ）和飽和氣體，降解分離有機物質。由於超聲（shēng）波的作用，液體產生空化作用，超聲波空化泡的崩潰所產生的高（gāo）能量足以斷裂化（huà）學鍵，在水溶液中，空化泡崩潰產生（shēng）氫氧基和氫基，同有機物發生氧化（huà）反應，空化獨特的物理化學環境開辟了新的化（huà）學反應途徑，驟增化學反應速度，對有（yǒu）機物有很強的降解能（néng）力，經過持續超聲可以將有（yǒu）害有機（jī）物降解為無機離子、水、二氧（yǎng）化碳（tàn）或有機酸等無毒或低毒物質。

　　工業汙（wū）水中的汙染物（wù）及重金屬離子，在超聲波（bō）與添加劑的（de）共同作（zuò）用下，發生劇烈的催化（huà）物理化學反應，轉化成不可溶物質或氣體，水（shuǐ）中的大（dà）分子、難降解的有機物，被分解為小分子，與添加劑結合成速（sù）沉絮體，重金屬離（lí）子可以直（zhí）接與（yǔ）添加劑結合生成速沉（chén）絮（xù）體物沉澱（diàn），氨（ān）氮轉化為（wéi）氨氣逸出，水中磷轉化為不可溶解磷酸鹽沉澱，通過固液分離，從而達到深度（dù）淨化汙水的目的。

　　一號研究項目：

　　研究對象（xiàng）為甘肅招金xx金礦礦井廢水，廢水主要汙染因子為（wéi）As、Sb等重（chóng）金屬以及其他雜質。廢水中含有砷(約2~3mg/L)和銻（tī）(3~5mg/L)及氰化物(1.5mg/L左右)，直接外排嚴重威脅到周邊居民（mín）和河流環境影響，同時也為了響應國家環保政（zhèng）策，達到利國利民的效果。企業結合現發展規劃，決定采用先（xiān）進技術和設備，對礦井廢水進行環保處理（lǐ）。

　　一（yī）號項目試驗研究得到（dào）超聲波環保淨化處理工業廢水的優點：

　　1)工藝流程短，混凝反應，沉澱速度相（xiàng）當快

　　淨化（huà）處理的時間是傳統工藝的1/10至1/15,井下（xià）廢水采用超聲（shēng）波淨化（huà）工藝。

　　處理全程時間（jiān）隻要32分鍾（zhōng），單個重金屬離子淨化反應時（shí）間為4分鍾。

　　2)占地麵積小，工程投資強度低（dī），建設工期短

　　超聲波（bō）淨化工藝流程，土建簡單，設備結構緊湊，日處理3600噸汙水（shuǐ）的超聲波淨化係統，占地麵積不到300平方米，其中超聲波淨化設備僅占60平方米，(傳統方法占地麵積大於2000平方米，是傳統工藝占地麵積的1/8-1/10)。

　　3)超聲波淨化（huà）工藝對廢水的重金屬濃度，PH、溫度、海（hǎi）拔、氣候等無特殊要求，適應性強，在低海拔地區試驗室和高海拔現場中試結（jié）果相重合，淨化工藝（yì）指（zhǐ）標穩定。

　　4)超聲波淨化處理（lǐ）成本低（dī）

　　(1)、超聲波淨化工藝采（cǎi）用（yòng）固態、腐蝕小、安全廉價、采購方便的常規藥種。

　　(2)、藥劑用量是常規反應條件下的2/3。

　　(3)、後（hòu）期維護簡單,費用低(超聲波工藝采用的輔助設備是有色金屬礦山常用設備，采購、維（wéi）修,廢舊利新方便)

　　(4)、利用率高，三號溝廢棄（qì）氰冶車間空置場地(400m2)，1500m3容積浸出槽，藥劑（jì）攪拌槽，壓濾機房等閑置設施，可完全滿足超聲波環保（bǎo）處理井下水（shuǐ）工藝的要求。可為該項目減少征地費用、土建費用、施工費用400—500萬元，大大縮（suō）短了施工周期，達到充分利用現有設（shè）施並與其融（róng）合。

　　二號試驗研究項（xiàng）目：

　　研究對象為甘肅招金xx金礦有限公司選礦冶（yě）煉生產循環廢（fèi）水，該水水（shuǐ）質渾濁（zhuó）惡臭，滴（dī）水不能（néng）外（wài）漏且不能外排，在整個選（xuǎn）冶係統循環使用已兩年，廢水（shuǐ）中含有高濃度砷、銻等（děng）重（chóng）金屬離子，氰化物，固體懸浮物,殘留藥劑(黃藥.黑藥.2號油（yóu）等)，絮泥劑,硫化物，硝酸（suān）鹽類，化學耗（hào）氧量等濃度都較高.如果雨季滿庫泄漏，會（huì）嚴重汙染生態環境，給企業帶來巨額（é）環保治理費用，嚴重（chóng）影響企業形象。選冶廢水沒經淨化處理循（xún）環使用，導致選冶工藝惡性循環，企業每年損失黃金產量（liàng）數百公斤，經（jīng）濟損（sǔn）失達數千萬元。選冶廢水（shuǐ）給企業造成（chéng）的巨大經濟損失，已成為（wéi）該礦山迫於眉睫解決的首要問題。

　　2016年（nián）7-8月經大量檢測數據統計該（gāi）選冶廢水：含氰化物（wù）200mg/L，砷12mg/L，銻20mg/L，化學耗氧量450mg/L，鈣離子10mg/L，鎂離子18mg/L，ph值9.5左右，已成為一個巨大的環保隱患。

　　淨化處理工藝思路：超聲波+臭氧聯合淨化處理工藝

　　超（chāo）聲強化+臭氧（yǎng）氧（yǎng）化能（néng）力的機理

　　超聲（shēng）強化O3氧化能力的機理主要表（biǎo）現在三個方麵：

　　(1)粉碎作用促使O3氣（qì）泡粉碎成微氣泡，很大地提（tí）高（gāo）了O3的溶（róng）解速度（dù），增加了單位時間內O3的濃度，水中有汙染物受高濃度的O3作用，迅速被氧化降解。

　　(2)超聲空化效應產（chǎn）生局域高溫高壓條件，促（cù）使O3空化泡中的O3直接快（kuài）速的分解，在溶液中產生了更多的具（jù）有活性的HO，並且加快了向溶液（yè）中的傳播速率。產生的自由基（jī），伴隨著空化泡崩（bēng）潰的衝擊波進入水中，由於0自由基氧（yǎng）化性很強，水中汙染物被迅速（sù）氧化降解。

　　(3)超聲（shēng）空化效應（yīng）促使（shǐ）O3分解產物由常溫常壓的02轉化成常溫常壓下氧化性強的H2O，使得汙染物降解的效果更好。US/O3的協同效應主要由（yóu）於超聲的空（kōng）化與（yǔ）機械兩方麵效應增加了O3的傳質（zhì）和分解過程，從而（ér）提高了直接反應速率和中間（jiān）產物的HO的氧化過程。

　　二號（hào）項目試驗研究得到超（chāo）聲波+臭氧（yǎng）聯合淨化（huà）處（chù）理選冶廢水的優點：臭氧在超聲波的（de）作用下，在水中充風分散和溶解，產生具有強氧化性的（de）羥基自甴基（jī），從（cóng）而將（jiāng）大多數汙染物降解為小分子或完全礦化，由於該組合方案氧化（huà）能力很強（qiáng），能高效，低耗達到淨化目的，且大幅降低處理成本，並不產生二次汙染，因而對其它化（huà）學方法和生物法難以去除的（de）有毒難解降（jiàng）的廢水處理具有獨特（tè）成本優勢，安全環保優勢。大量探（tàn）索試驗，小試結（jié）果和試驗現象可以證明，選冶廢水（shuǐ）經超聲波（bō）+臭氧淨化，活性（xìng）炭（tàn）含金高，活性炭又可再生利用，黃（huáng）金附加價值也高（gāo），經濟效益十分顯（xiǎn）著。整個超聲波淨化工藝方案中僅用一種化學藥劑（jì），隻有一種常規（guī）廉價鐵鹽做混凝劑，可以保證水質不受第二次汙染，吸附回收遊離金之前，再次超聲降解水（shuǐ）處理（lǐ）過程中添加的絮泥劑殘留，保證選冶生（shēng）產循環使用不受二次危害。

　　自2015年10月以來，在湖南有色金屬研（yán）究院多位環保專家教授，山東招金集團（tuán）總部技術中心的大力支持下，在甘（gān）肅招金xx金礦有限公司各部門的大力配合幫助下，我公司水處理技術成員在礦山現場進行了為期十個月的超聲波工業廢（fèi）水淨化處理試驗研究工（gōng）作，試驗（yàn）研究結果（guǒ）也得到招金集團大量專（zhuān）家的高度認可，我公司所有（yǒu）技（jì）術研究成員也親自（zì）見識驗證到超聲波在水處理工藝（yì）中（zhōng）的神奇，常規工藝技（jì）術無法比擬的獨特優勢，下一步工作計劃：

　　1：把實驗（yàn）室研究（jiū）成果和（hé）工業化生產相對接。

　　2：與有實力的超聲波設備製造企業或權威的超聲波研究機（jī）構聯合（hé）開發超聲波工（gōng）業廢水（shuǐ）處理設備。

　　3：與（yǔ）有工業（yè）化案例的超聲波水處理（lǐ）設備製造企業進行工藝對（duì）接，考察其工業設備運行的穩定性和兼容性。

　　4與自（zì）動化設備研究單位聯合（hé）開發一套（tào）基於PLC控製技術的集成係統，提高廢水（shuǐ）處理效率，節約廢（fèi）水處理成本，提高（gāo）水處理設備的信息化程度，設備管（guǎn）理和（hé）運營管理水平，降低維護運行人員的數量，保證設備的良好運行（háng），降低（dī）緊急情況的處理時間，提高整個廢水處理的管理水平，實現了較大經（jīng）濟效益和社會效益。

　　5快速建立一到兩個工業示範工程，完善超聲波水處理工藝技術的可靠性，穩定性和經（jīng）濟性。在國家日益嚴格（gé）高壓（yā）的環保政策下，超（chāo）聲波工業廢水處（chù）理裝備在這巨大的環保產業中將會有廣闊的發展空間。