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选矿废水所含的污染物主要有持久性重金属离子、浮选药剂及油污、固体悬浮物等,若不经治理直接排放,将会对选矿厂厂区周边及下游地区的农田、河流、土壤、湿地等产生破坏性影响,并最终危害人类健康。因此,有必要在不引入二次污染的前提下,选择合适的工艺对选矿废水进行深度处理,并综合考虑投资费用、占地面积、运行成本等因素,最大程度去除选矿废水中的COD及重金属,改善选矿厂周边的环境,为我国选矿废水处理提供工艺选择和理论参考。混凝沉淀法是选矿废水处理最常用的方法,该工艺能有效去除选矿废水中的重金属,但对选矿废水中的COD去除效果甚微。研究拟先采用混凝沉淀法对选矿废水进行预处理,后采用物理吸附法或化学氧化法对选矿废水进行深度处理;三维电解法可同步去除选矿废水中的COD和重金属,可采用该方法直接处理选矿废水原水。在综合比较上述工艺对选矿废水的处理效果、运行成本及稳定性的条件下,选出最适合的处理工艺及工艺参数。研究表明:当采用混凝沉淀预处理-物理吸附法时,在废水初始pH值为10.0,混凝剂FeCl3投加量为50 mg·L-1,絮凝剂PAM投加量为30 mg·L-1,混凝反应时间为15 min,活性炭投加量为3.0 g·L-1,搅拌时间为2.0 h的条件下,选矿废水中的COD浓度降至96.26 mg·L-1,重金属铅浓度降至0.38 mg·L-1,仍达不到排放标准。当采用混凝沉淀预处理-化学氧化法时,在混凝沉淀处理条件相同,曝气量为5.0 m3·h-1,臭氧浓度为10.0 mg·L-1,氧化时间为60 min的条件下,选矿废水中的COD浓度降至68.16 mg·L-1,重金属铅浓度降至0.38 mg·L-1,不能使选矿废水达标排放,且此时的运行成本高达7.08元·t-1,远高于企业承受能力,需进一步探究新的处理工艺。当采用三维电解法时,研究采用的装置为实验室自主研发的新型“回”形三维电解装置,在电解电压为20.0 V,电流密度为40 mA·cm-2,极板间距为4.0 cm,初始pH值为5.0,Fe2+浓度为0.18 mmol·L-1,粉末活性炭投加量为20 g·L-1,曝气量为0.4 m3·h-1,电解时间为45 min的条件下,选矿废水中的COD浓度及重金属铅浓度分别降至32.67 mg·L-1和0.18 mg·L-1,达到并优于排放标准,此时的运行成本为5.7元·t-1,相对于传统三维电解法其处理效率提升了25%,运行成本仅为传统三维电解处理工艺的75%。三维电解法能持续、稳定地同步去除矿废水中的COD及重金属,具有广阔的应用前景。