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[2]。
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。
主要設备：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1000 L /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。
参考文献
[1] 魏平霞.混凝法在选矿废水处理中的应用研究[J].世界有色金属，2017，（20）：35，37.
[2] 朱乐辉，黄建，孟祥超.矿山高浓度酸性含锰废水处理的研究与工程实施[J]. 工业水处理，2013，33（04）：82-84.
作者简介
刘琳（1986-），女，湖南汉寿人;学历：本科，工程师，现就职单位：中国市政工程华北设计研究总院有限公司湖南分公司，研究方向：市政给排水。
