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1、目 录第一章 锰金属来源及危害11.1锰污染11.2含锰废水的来源41.3含锰废水的危害51.4环境标准5第二章 项目背景与现状62.1政策背景62.2*污染现状72.3八家子矿排水现状8第三章 建设地址及建设条件133.1建设地址133.2建设条件13第四章 项目概述164.1项目概况164.2治理目标164.3指导思想164.4基本原则174.5方案依据18第五章 治理技术介绍与选择195.1化学法195.2物理法205.3物理化学法225.4生物法235.5生物生态修复法245.6最终技术方案29第六章 方案设计306.1治理方案306.2设计水质特征316.3治理目标316.4实施阶段
2、316.5实施路线326.6综合治理方案设计32第七章 投资运营费用估算及维护397.1投资估算397.2运营费用407.3系统维护41第八章 保障措施428.1政策措施428.2组织措施44第九章 效益分析469.1生态环境效益469.2社会效益469.3经济效益462*中游锰超标综合治理方案第一章 锰金属来源及危害锰是环境水质污染物的重要重金属监测指标之一，由于我国锰矿床多为中小型矿床，制约了锰矿山建设的规模，现有锰矿山生产能力普遍较小。全国年消耗锰矿1000万t以上，居世界首位，但我国锰矿资源相对缺乏，富矿较少，在大量锰矿的开发和深加工过程中由于设备和处理技术等各方面的制约，使我国的含锰
3、废料和含锰废水污染较为严重。1.1锰污染锰污染是指锰对环境的污染。锰是植物必需的微量营养元素。空气中超过500微克/立方米可造成锰中毒。水中二价锰对人、畜和水生生物的毒性很小。地表水一般为8微克/立方米，土壤中锰含量平均值为1000ppm。对土壤含锰影响最大的是来自大气的锰，酸性土壤易受锰污染。1.1.1基本信息锰在地壳中的平均丰度为950ppm，是微量元素中丰度最大的。自然界中没有元素态的锰。以锰为主要元素的矿物近百种，而以锰为次要元素的矿物则更多，其中赋存态为二氧化锰的矿物多于赋存态为碳酸锰和硅酸锰的矿物。火成岩中平均含锰为1000ppm,石油中含锰很少，只有0.6ppm,煤中平均含锰50
4、ppm,褐煤中含锰2090ppm。锰是人体必需的营养元素。人每公斤体重平均含锰为0.2毫克。正常人每日从食物和水中摄取锰 310毫克。锰在工业上主要用于制造锰铁和锰合金。锰铁和二氧化锰用于制造电焊条。二氧化锰又用于制造干电池的去极剂。此外，在生产玻璃着色剂、染料、油漆、颜料、火柴、肥皂、人造橡胶、塑料、农药等工业中也用锰及其化合物作原料。生产上述产品的工厂以及锰的采矿场和冶炼厂，是锰的主要污染源。锰的天然风化量每年 380万吨,从河流流向海洋输送量为30万吨。全世界每年锰的开采量达2460万吨，大于天然循环量。1.1.2对土壤的污染土壤含锰量在 2010000ppm之间，平均值为1000ppm
5、。在岩石风化为土壤的过程中,锰既不因土壤淋溶而损失，也不会大量富集。例如玄武岩转化为土壤时，锰含量从每公斤岩石含1200毫克变为1300毫克。有人估算：对于未经耕作也未受污染的土壤，岩石风化每年输入每平方米土壤的锰为26毫克；降雨和降尘输入土壤的锰为0.8毫克,从土壤输往生物同从腐烂的枯枝叶输入土壤的锰，数量相当,为400毫克；淋溶从土壤输出约 2毫克；对于有中等污染而又耕作过的土壤来说，岩石风化输入的锰，数量不变，降水和降尘输入的锰增为20毫克，通过肥料输入的锰为5毫克,从土壤输往作物的锰为 560毫克。由此可以看出，除了自然循环以外，对土壤含锰量影响最大的是来自大气中的锰。受锰污染的土壤主
6、要是酸性土壤，可使某些植物发生锰中毒。在土壤中拌石灰，能提高土壤的pH值，使土壤污染状况得到改善。1.1.3对大气的污染冶炼锰、锰合金和使用锰的厂矿及其周围的大气中，以气溶胶形态存在的锰，其含量超过500微克/立方米,可造成工人职业性的锰中毒。从区域环境来说,大气中的锰含量，欧洲平均为0.043微克/立方米,北美为0.15微克/立方米，日本为0.080.6微克/立方米,意大利的米兰为1.3微克/立方米,北半球海洋上空为 0.0079微克/立方米,南半球海洋上空为0.00024微克/立方米，南极洲为0.00001微克/立方米。大气中锰的氧化物和其他金属氧化物一起，能在二氧化硫转化为硫酸或硫酸盐的
7、反应中起催化作用。1.1.4对水体的污染水中的二价锰对人、畜和水生生物的毒性很小。例如对于水生生物的异脚目，锰的毒性浓度为15毫克/升,对鲤鱼为600毫克/升。锰对丝鱼的致死浓度为40毫克/升，对溞类为50毫克/升。但低浓度的锰会影响水的色、臭、味性状。锰浓度为0.15毫克/升时，水出现浑浊；锰浓度为0.5毫克/升时,水有金属味；氯化锰浓度为1.0毫克/升和硫酸锰浓度为4毫克/升时，水便有感觉出味强度为 1级的异味。二氧化锰可使水染成红色，吸着在工业品上，会产生难看的斑点。因此许多种工业用水对锰含量提出了相当严格的要求。例如美国规定纺织品染色、纤维造纸、照相业用水中锰的最大容许浓度为0.01毫
8、克/升；透明胶和粘胶制品生产用水为0.02毫克/升；高级纸张生产用水为0.05毫克/升；啤酒酿造、木质纸浆、牛皮纸、漂白纸和主要纺织工业用水为0.10毫克/升；若干种食品工业用水为0.2毫克/升。地面水中锰的含量不高,为0.02130微克/升，平均为8微克/升。主要由地下水补给的河流的水和湖泊底部的湖水，由于缺氧而还原性增强，二氧化锰还原为易溶解的二价锰。在二价锰重新被空气氧化而生成水合氧化锰沉淀以前,水体中锰含量可达到100微克/升，甚至更高。水合氧化锰难溶于水,有很强的吸附能力,可以吸附许多痕量金属或有机物。水合氧化锰的溶解度随水的pH值的降低而升高，例如酸性矿水中锰含量可高达每升几十毫克
9、。海洋中溶解的锰在0.0321微克/升之间，平均为0.2微克/升。锰的化学形态主要为Mn2+、MnCl+离子。锰在水底沉积物中的浓度因沉积物类型而异，例如海洋粘土含锰平均为6700ppm,而碳酸盐类的水底沉积物中为1000ppm。1.2含锰废水的来源含锰废水的来源 钢铁企业的外排废水中锰浓度相对较高，必须进行深度处理。锰代镍生产不锈钢工艺突破后，电解金属锰的需求量猛增。95%以上的电解锰生产企业是用碳酸锰矿为原料，采用酸浸、复盐电解制锰工艺，在电解锰生产过程中会产生大量的废水，其主要废水污染源是钝化废水、洗板废水、车间地面冲洗废水、滤布清洗废水、板框清洗废水、清槽废水、渣库渗滤液、厂区地表径流
10、和电解槽冷却水等。每生产1t电解锰，大约排放工业废水350t。锰矿石矿井水污染可分为矿物污染、有机物污染和细菌污染。在有些矿山中还存在放射性物质污染和热污染。矿物污染有砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解质、酸和碱等；有机物污染有油脂、生物代谢产物、木材及其他物质的氧化分解产物。细菌污染主要是受开采、运输过程中散落的岩粉、矿粉及伴生矿物的污染。锰矿石矿井水的一大特点是锰离子含量高。矿井水中的锰是由岩石和矿物中锰的氧化物、硫化物、碳酸盐及硅酸盐等溶解于水所致。氧化过程中锰迁移于水中生成Mn2,因此矿井水中锰主要以Mn2形式存在。矿山开采过程中，从井下排出大量废水废石，污染了河流，占用了大量农田、山林
11、、草场，破坏了生态平衡。1.3含锰废水的危害在工业方面，如纺织、印染、造纸、漂白粉和胶卷等行业，漂洗用水中含有较高的锰则会降低产品的色泽，影响其颜色的鲜亮度。使用含锰水作为食品和酿造用水，将严重影响食品的色、香、味等。当水中含锰量超过一定值时，还将导致生产设备出现故障而无法正常运行。在给排水管网方面，水中锰含量高，锰会沉淀在管壁上而降低管道的通水能力，其沉淀剥落或者锰在管道末端产生积淀时，将严重影响供水水质及堵塞管道，增大水流阻力，即形成所谓的“黑水”或“黄水”，严重时还会引起管道的腐蚀破坏。含锰废水进入生活饮用水中，由于水中锰的异味大，污染生活器具，使人们无法正常使用且会造成慢性中毒，我国生
12、活饮用水标准将水中锰含量限制在0.1mg/L以下。含锰废水会对周边的土壤及生态环境造成危害。过重锰的摄入会引起动物和植物中毒，主要表现为对人和动物的神经系统产生毒害，渣废弃地一般通气透水性较差，易造成地表积水，引起植物根部组织缺氧，加上土壤重金属锰的毒害，植物生长严重受阻。1.4环境标准国家在地表水环境质量标准（GB3838-2002）中对作为集中式生活饮用水地表水源地补充项目的锰指标进行限制：Mn0.1mg/L，生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）规定，锰含量0.1/L。11第二章 项目背景与现状2.1政策背景2015年，国务院颁布了水污染防治行动计划国发201517号，对水污染治理
13、做出了明确要求。水环境保护事关人民群众切身利益，事关全面建成小康社会，事关实现中华民族伟大复兴中国梦。当前，我国一些地区水环境质量差、水生态受损重、环境隐患多等问题十分突出，影响和损害群众健康，不利于经济社会持续发展。为切实加大水污染防治力度，保障国家水安全，制定本行动计划。总体要求：全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，大力推进生态文明建设，以改善水环境质量为核心，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”原则，贯彻“安全、清洁、健康”方针，强化源头控制，水陆统筹、河海兼顾，对江河湖海实施分流域、分区域、分阶段科学治理，系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理。坚持政府市
14、场协同，注重改革创新；坚持全面依法推进，实行最严格环保制度；坚持落实各方责任，严格考核问责；坚持全民参与，推动节水洁水人人有责，形成“政府统领、企业施治、市场驱动、公众参与”的水污染防治新机制，实现环境效益、经济效益与社会效益多赢，为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国而奋斗。工作目标：到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，饮用水安全保障水平持续提升，地下水超采得到严格控制，地下水污染加剧趋势得到初步遏制，近岸海域环境质量稳中趋好，京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。到本
15、世纪中叶，生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环。主要指标：到2020年，长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大重点流域水质优良（达到或优于类）比例总体达到70%以上，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于类比例总体高于93%，全国地下水质量极差的比例控制在15%左右，近岸海域水质优良（一、二类）比例达到70%左右。京津冀区域丧失使用功能（劣于V类）的水体断面比例下降15个百分点左右，长三角、珠三角区域力争消除丧失使用功能的水体。到2030年，全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上，城市建成区黑臭水体总体得到消除，城市集中式饮用水水源水质达到或优于类比例总体为95%左右。2.2*污染现状八家子经济开发区是以采掘业为主的工矿型地区，辖区内矿产资源丰富，已探明的矿种有铅、锌、银、硫、锰、铜、钼、铁等。其中锰矿石资源量1330万吨，新探明的铁矿储量近5亿吨，铅锌资源量575万吨，硫资源量1400万吨，石灰石资源量超亿吨。从上世纪六十年代开始，八家子就以铅锌矿、铅硫矿开采、冶炼、选矿及深加工为主导产业，现有13家重点采矿、选矿企业。矿山经过六十多年的开采，加上历史的原因和矿权、管理的混乱，致使矿区及其周边附近生态环境严重恶化，如植被遭受严重破
