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混凝法在选矿废水处理中的应用探讨
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/1/4 8:51:06  

摘 要:国内经济的蓬勃发展,社会的可持续发展,都离不开矿产资源产业的支持。它是我国经济基础支柱。伴随着国内经济不断进步,加大了矿产资源的开发力度,但也带来了较严重的环境污染难题。据检测,选矿废水会对矿山污染造成较大影响,且普遍矿产企业无法对其进行高效处理。基于此,本研究特地介绍混凝法的工作原理,通过说明混凝剂、水质状况等来阐释选矿废水会对环境造成何种污染,进而引进混凝法,阐述其处理有色金属矿废水的实际功用。

关键词:混凝法;废水处理;研究

1 混凝的作用机理

所谓双电层压缩,主要是指将以高价反离子为核心的电解质加到胶体分散体系内,不断提高溶液反离子强度,进而降低双电层厚度的方式,它有利于降低若电位。电性中和作用主要是指将具有解聚功能的混凝剂加进溶液内,实现聚合物分子与胶体微粒表层的活性基团相互作用,再利用架桥网捕方式,发挥静电引力等作用,促进胶体颗粒不断吸附大体积的絮状体,进而让悬浮液逐渐趋向稳定[1]。

此外,还可应用沉淀物网捕功能等理论来阐释说明混凝现象。部分研究者曾建立动力学模型来观察、分析混凝过程,然而都无法解释为何废水会出现混凝沉淀状况。究其原因,主要是混凝由多种机理综合完成,而且水溶液具有较为复杂的物理化学特性。

2 混凝的影响因素

(1)混凝剂的影响。是否正确选择混凝剂,直接决定了选矿废水的处理情况。不同水质特性的废水,浓度不同、胶体特性也不同。以性质为指标划分混凝剂,可细分成两种,一是凝聚剂,二是絮凝剂。由于石灰价格便宜,厂家都倾向于选用它来做混凝剂。但若要求混凝剂必须具备较高浓度,可应用聚丙烯酞胺[2]。当前,厂家多应用有机高分子絮凝剂、无机凝聚剂相互融合形成的混凝剂来处理选矿废水。这种混凝剂的应用,有利于显著提升废水处理水平。但在使用这种复配絮凝剂时要特别注意,应先将无机混凝剂投放进去,再引进有机高分子絮凝剂,顺序不能颠倒。如果废水浓度非常高,则先引进的必须是有机高分子絮凝剂,它能充分利用架桥作用吸附溶液内的胶粒,再导进适量无机凝聚剂,由此可降低药剂使用量。

加入多少混凝剂,如何添加混凝剂会对选矿废水处理成效产生重大影响。就用量而言,如果投加量偏少,选矿废水就无法进行理想化处理,处理所得水的水质也无法达标;如果投加量偏多,就不得不支出更多成本,且容易使水溶液出现复稳问题[3]。尤其是高分子有机絮凝剂,大量投入时会提高废水里的COD 指标,引发二次污染。通常情况下,可利用小型试验来确定投加量。

(2)水质的影响。混凝效果还受到pH 值的影响。通常而言,混凝剂要呈现最佳处理情况,必须使其pH 值保持在中性范围。酸性过大或碱性过大都会破坏混凝理想效果。水的温度也会影响混凝效果,不同混凝剂所能接受的水的温度不同。整体来看,水的温度过低,混凝效果将严重降低。主要是温度会直接影响混凝剂水解效果。如果水的温度过低,水解速度就会变慢,连带布朗运动遭遇负面影响。此外,共存杂质会产生较大影响作用。部分杂质会促进混凝,但部分杂质会破坏正常混凝。现有研究成果表明,普遍无机盐杂质有利于提高混凝效率,但酸性离子及其构成杂质会破坏胶体的有效凝聚。

(3)水力条件的影响。水力条件会对混凝过程、废水絮体的凝结产生重大影响。如何适当地优化水力条件,强化混凝效果已转变成选矿研究的大难题。现有研究指出,混凝水力条件主要受两个因素,一是搅拌强度,二是搅拌时间。物料混合时,必须快速搅拌,产生高速旋转涡流,才能促进小絮体通过混凝剂更好地聚合。

搅拌时,要注意梯度,以便药剂均匀、充分地扩散,搅拌时间尽可能保持在1-5 分钟内。絮凝阶段,絮体扩大到一定程度时,注意降低搅拌速度,拉长搅拌时间,防止已凝结絮体被破坏。搅拌的具体时间、速度可通过烧杯试验来确定。

3 混凝法在选矿废水处理中的应用

如凡口铅锌矿处理主要选用两种工艺:一是加入高碱进行快速分支浮选,二是混合浮选,这两种工艺处理的对象是铅、锌、硫三种精矿。用这两种工艺处理铁矿废水时,耗水是750 万吨/ 年,废水同量。未经过处理的选矿废水主要包括以下四种水溶液:精矿产品浓缩溢流水过滤水、矿浆脱水、工地污水、尾矿输送水。基于此,有研究选用DPA150 等絮凝剂、六种不同药剂、氯化铁来沉降废水内的絮体,并观察处理后废水的情况以及其对铅浮选造成的影响。经分析,相较于药剂絮凝,絮凝剂效果更佳,用量控制在25 效果最好。随后研究提出了不同废水的处理方法以及分支返回方法。其中一种是在絮凝沉降基础上融合浓密机技术,具体措施有:①对精矿浓密机溢流水、过滤机排放的滤液进行科学合理地集中回收,再对其进行两级沉淀,使之逐渐澄清,以便回收利用;②当前,尾矿废水内含较多颗粒细腻的固体颗粒,必须要引用普通、高效、多级的浓密机与沉淀机械同时进行操作,再加入絮凝药剂提高絮体凝结效率,才能提高精华处理成效,降低固体颗粒的内含量,实现废水的回用;③由于工业场地污水对应的性质相对较复杂,故应在高效浓密机基础上加入絮凝剂,再充分发挥沉淀池的自然沉降作用,将污泥返回到尾矿库进行全面回收。随后,再利用沉淀池继续净化和澄清污水。此时,应注意对水质进行科学的分类处理。

以上操作完成后,在已处理完毕的选矿废水添加一定比例的新鲜水,使废水的比例达到65%-80%,再对药剂的使用量做出调整,可能是降低捕收剂,或是提高抑制剂使用量,总而言之,一切以提升产品质量为目标。现有工业实践成果显示,技术改造后,选矿废水的回收利用率将超过75%,药剂的加入量也比以往降低了15%,极大程度地减少了选矿成本支出和排污成本支出,延长了管道使用寿命,使每个年度综合收益提高到了600 万元。

4 结语

由以上论述可知,提高选矿废水的整体处理效率,可充分发挥混凝法的作用。基于选矿厂工作现实,在选矿工艺基础上引用混凝沉淀技术,有利于提高废水利用率,减少污水废水等排放破坏环境,降低废水影响,间接促进绿色矿山建

设。

参考文献

[1] 冯章标, 邱廷省, 陈江安, 邱仙辉. 混凝法在选矿废水处理中的应用现状及发展[J]. 有色金属科学与工程,2016,7(05):86-92.

[2] 严群, 余洋, 周娜娜, 徐晶, 桂勇刚, 罗仙平. 氧化- 混凝法处理含砷选矿废水的试验研究[J]. 稀有金属,2014,38(01):130-137.

[3] 刘宏波, 祖叶品, 王辰, 符波, 刘和. 混凝法处理不锈钢电解抛光废水的试验研究[J]. 工业水处理,2013,33(08):41-43.

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