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混凝吸附法处理铅锌硫化矿选矿废水实验研究

2019-02-21   
    跟着现在国家对矿山环保的日益注重,怎么有用处理运用选矿废水是矿山的一个重要课题。选厂废水排放量大,水中重金属离子浓度、固体悬浮物浓度和化学需氧量等各项目标均大大超越国家排放标准,对选厂周边环境构成很大的影响。本文针对选矿厂废水处理题,要点研讨了选矿废水混凝处理,然 后活性炭吸附的办法,处理后的废水各项水质目标到达了国家矿山废水排放标准,此法不只处理了矿山废水的外排问题, 还合理的回用净化废水 ,使矿山进一步向环保友爱型厂商迈出了坚实的一步。 
    一、实验办法与材料
    (一)实验质料
    选矿废水取自选矿车间,水质分析见表1。
表 1




项目

Pb(mg/L)

Zn(mg/L)

Cu(mg/L)

COD(mg/L)

SS(mg/L)

PH

起泡性


选矿废水

260

13

0.15

460

380

12.2

强
   (二)实验试剂、设备
    实验试剂:聚合硫酸铁 ,聚合,聚酰胺,Al2(SO4)3·18H20(明矾),粉末活性炭,颗粒活性炭。 
    实验设备:COD快速测定仪,721—型分光光度计,加热磁力拌和器, P H一3型精细pH计,光电分析天平,原子吸收光谱仪。
    监测办法:金属离子浓度—原子吸收法,化学需 氧量(C0D)—重法,浊度—分光光度法,固体悬浮物浓度(SS)—称重法。 
    二、实验成果与分析
    (一)混凝剂作用比较实验
    取一组500mL的选矿废水,在不调整原废水的PH值条件下于室 温参加不同品种、不同剂量的絮凝剂,先快速拌和1min(250r/min),再 慢速拌和5min(50—80r/min),静置30min后取上清液测定剩下浊度 。处理作用见表2。

表 2




以各金属离子浓度计 mg/L

浊度去除率%


5

聚合硫酸铁

聚合

明矾


10

55

75

76


15

62

83

84


20

64

87

85


25

71

94

90


30

73

91

93
    由表 2可看出,聚合硫酸铁在不调pH值的情况下,混凝作用并不抱负,这是因为其混凝的最佳PH值没有到达,选用聚合或明矾的混凝作用比较好,水合铝离子发作配位的水分子离解,可发生多种羟基铝离子,并构成多核羟基化合物,它们不光能够中和胶体表面所带负电荷 ,还可在其聚合度较高时,使胶体颗粒架桥连接起来,这种形状的凝集作用最强,因为聚合中的氯离子影响废水COD的测定,加上从本钱视点考虑,选用明矾作为混凝剂较为合理,其最佳用量为30mg/L。    (二)聚酰胺PAM对混凝作用的影响
    聚酰胺PAM是一种有机高分子絮凝剂,它对去除悬浮物颗粒有较好的作用,且不受p H和金属离子的影响,其分子链中基团可在较远的各个颗粒间构成聚合物桥,因而能大大加快混凝絮状物的构成和沉积,又因其分子量高分子在水中的扩展度大,更有利于两个带负电胶粒颗粒之间跳过势能峰并将其桥连起来,若先参加必定量的明矾,后参加 PAM,开端是明矾的电荷中和作用,使高浓度原水中的表面电荷中和到必定程度,胶体间排挤能削弱,而增多了彼此的磕碰次数,今后再参加PAM, 使被部分中和的胶粒敏捷被吸赞同桥联,构成絮凝体。实验是在明矾的最佳投人量(30mg/L )的条件下进行,其他条件同实验 (一) , 实验成果见表 3 
表 3




0.1%PAM(mg/L)

0

0.2

0.5

1

5


Pb(mg/L)

3.2

O.92

0.95

1

0.8


COD(mg/L)

393

395

398

400

421


浊度去除率%

93

96

96.8

97

98.2
    由表3可知少数PAM的参加,进一步提高了废水的混凝处理作用, 但 因为其是有机高分子,导致水中COD值略有上升,生产中,将混凝处理作用的改变和 COD 值的添加结合考虑,实验中选用PAM的投入量 0.2mg/L。    (三)沉降时刻对废水的影响
   按前所述最佳条件下加人混凝剂后,在废水中构成很多絮凝体需静置沉降,在不同时刻取上清液作浊度分析,制成浊度与静置沉降时刻曲线,见下图:
 
    由此曲线能够看出,跟着时刻的添加,浊度去除率缓慢上升,从20 min开端,曲线斜率有大的添加,浊度去除率添加很快,而30min今后,曲线简直为平直,浊度去除率简直没有发作改变,在此,建立混凝后的静置时刻为30min。    (四)吸附实验
    尽管经明矾、PAM混凝沉积后的出水的固体悬浮物和金属离子浓度比较低,为lmg/L左右,但COD含量依然比较高,为390-420 mg/L,不只未到达国家排放标准,并且因为废水中的剩下药剂浓度高,回来运用时会影响选矿目标,因而混凝沉积后的出水必须作进一步的处理后才干排放或许返 回选矿流程运用。本实验要点研讨了选用活性炭作吸附剂的处理作用,将混凝后的水分别参加不同品种、不同量的 活性炭,慢速拌和(100r/min)吸附30 min,实验成果见表4




活性炭用量(mg/L)

颗粒活性炭

粉末活性炭


COD(mg/L)

Pb(mg/L)

起泡性

COD(mg/L)

Pb(mg/L)

起泡性


0

350

1.00

强

340

1.00

强


50

310

1.00

强

260

0.95

较强


100

250

0.96

较强

200

0.82

中


150

190

0.90

中

180

0.79

弱


200

175

0.74

弱

160

0.78

弱

    由表4能够看出,跟着活性炭量的添加,水中的有机物含量大幅度下降,活性炭吸附后废水除了 COD略高一点外,其他基本上到达国家排放标准,因为粉末活性炭的粒径较小,在溶液中散布均匀,吸附表面积较大,其吸附作用好于颗粒活性炭,特别是对液中的起泡剂有较好的吸附作用,使其起泡性有显着下降,从其用量上可看出,到达相同的消泡作用,粉末活性炭的用量比颗粒活性炭的用量少,其最佳用量的质量分数为50×10一6。    三、定论
    选矿废水通过明矾(30mg/L )、PAM(O.2mg/L)混凝沉积,然后用粉末活性炭(50mg/L )净化后,到达国家工业废水排放标准,该法流程筒单,作用好,具有广泛的工业使用远景。