近年来,随着世界上对铜需求量的急速增长,铜矿山开采的力度不断增强。铜矿山开采过程中排放的污染物越来越多,对生态环境的危害也越来越严重。这些污染物中尤其以铜矿废水污染范围最广,危害程度最大。而目前,全国铜矿山废水的综合治理达标率仅为70%。尚有30%左右的废水未经处理直接外排,现有处理装置运行率也仅为20%,有色金属矿山的开采和利用已成为对水生态环境造成污染最严重的行业之一。因此,经济、适用、高效、先进的铜矿山废水处理工艺和设施对于改善矿山生态环境,消除矿山废水的危害具有十分重要的理论意义和现实意义。本课题的研究对象来源于某铜矿采矿酸性废水和选矿碱性废水。该酸性废水为硫酸型废水,pH值一般在1～2左右,其中含大量的Cu,Fe,Al,Zn等金属离子;碱性废水pH值在10～11左右,金属离子含量较少,因浮选药剂的作用致使废水COD值较高。本课题采用酸碱—石灰中和、絮凝、氧化及底泥回流的工艺流程来处理此铜矿废水。本课题针对铜矿酸碱废水的特点,通过实验室和小型连续试验研究,得到了酸碱废水处理新工艺。研究了酸碱废水成分对中和反应的影响,沉淀物返回的条件,絮凝沉淀反应和氧化反应的条件。最终通过小型连续试验,确定了进水量和底泥回流比,并且小型连续试验证明,该工艺提高了底流浓度,增强了处理量和处理效果,使废水最终达标排放。最后将净化后废水回用,证明各选矿指标良好。实验室静态试验研究中,通过石灰分步沉淀和全沉淀曲线的比较可知,底泥返回可提高石灰利用率,减少石灰的消耗量;中和pH值的最佳范围控制在7～9之间;酸性废水和碱性废水以1:2的比例混合效果最佳;加入纯氢氧化铁时沉淀物的沉降速度比不加氢氧化铁时沉降要快,说明此流程中将沉淀物回流可以增大沉淀颗粒,提高沉降速度;返回下层沉淀可使沉淀物颗粒平均粒径增大10μm左右,pH值为5.0左右时返回沉淀物,能够使药剂充分反应,且增大粒径,压缩污泥,提高底流浓度;絮凝剂使用500万单位的聚丙烯酰胺（PAM）8mg·L^-1,700r/min的搅拌速度搅拌3min后,再以300r/min的转速搅拌2min,沉淀物沉降效果最好;废水经中和—絮凝至pH值为8.5,在常温下反应时间为20min,次氯酸钠用量为700mg·L^-1的条件下,COD总去除率达74.7%,废水中剩余COD值达到国家废水排放标准。经过168小时的小型连续试验,最终确定工艺参数为:酸碱混合池反应pH值为4.0～5.0,絮混池反应pH值为8.0～8.5,石灰平均用量为4.0g·L^-1,絮凝剂平均用量为8mg·L^-1,次氯酸钠平均用量为700mg·L^-1,底泥回流比为6～10:1,中和反应时间为15～30min,沉淀时间不少于30min。最终出水各指标都达到国家排放标准,底流浓度达到25%左右,处理效果理想。