选矿废水的混凝沉淀处理及回用工程设计

第20卷第2期桂林工学院学报Vol.20No.22000年4月JOURNALOFGUILININSTITUTEOFTECHNOLOGYAp!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!r.2000文章编号1006-544X（2000）02-0186-03选矿废水的混凝沉淀处理及回用工程设计解庆林张学洪李金城王敦球杨国清陆燕勤（桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541004）摘要在对广西兴安钨矿选矿废水水质分析的基础上，分别选择三氯化铁、精制硫酸铝、三氯化铝、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺（PAM）作混凝剂进行了混凝沉淀试验。综合考虑处理效果即出水COD和浊度以及成本，三氯化铁最为合适；三氯化铁的最佳投加量为120mg／L，出水水质符合国家污水排放标准并能回用。最后提出了工程设计方案，此方案既防止了废水对环境的潜在污染，又解决了枯水期选矿用水不足的问题。关键词混凝沉淀；选矿废水；钨矿；废水回用；工程设计中图分类号X753.031文献标识码A!广西兴安钨矿是我国目前较大的白钨矿矿山之一，金属储量约为4万r，目前年开采能力为1000r金属量，日采钨矿石150r，在选矿过程中排放大量选矿废水，日排废水约1500m3，废水中主要含有尾砂及矿泥。该矿开采3年来废水未经处理直接排入漓江上游支流，造成严重污染，并对漓江构成严重威胁。另一方面，该矿山枯水期长达半年选矿用水严重缺乏。现在要求对该矿选矿废水进行处理、达标排放，或在枯水期回用。混凝法是水处理中常用的方法之一，在选矿废水处理中也经常应用［1，2］。1选矿废水水质特征1.1水质分析该矿废水水质指标为：灰色，（SS）=21000mg／L，pH=6.1，浊度=14000NTU，（CODCr）=380mg／L，（Zn）=2.0mg／L。其主要污染项目为选矿悬浮物、色度、浊度和COD及部分重金属。色度、浊度主要由水中悬浮物引起，COD主要是由于矿粉的自身耗氧，重金属主要存在于悬浮物中，将废水中的选矿悬浮物去除，则色度、浊度和COD就会降低。该选矿废水中的矿粉及泥粉来自磨矿及选矿过程，颗粒大小不一，有的颗粒特细，悬浮于水中，不易自然沉淀。废水pH值约为6，呈弱酸性，可满足一般混凝剂的要求。1.2水质试验针对废水水质进行了自然沉淀和不同混凝剂除浊效果试验。取废水样6L分放于6个容积为1L的量筒中，进行静止沉淀试验，经20min后，泥砂体积约占130mL，泥砂含水率为89.7%；上清液浊度为2000NTU，（SS）为3480mg／L，（CODCr）为200mg／L，（Zn）为0.3mg／L。分别从6个量筒的上清液取出250mL放于500mL烧杯中并投加不同种类、不同浓度的混凝剂。快速搅拌（200r／min）5min，中速搅拌（120r／min）2min，慢速搅拌（80r／min）5min，待静沉30min后，取上清液进行浊度测试。由测试结果（表1）可以看出，PAM、三氯化铁和精制硫酸铝3种混凝剂去除效果较好，而聚合氯化铝和三氯化铝的去除效果相对较差。三氯化铁去除效果较好，沉淀速度最快，沉淀物最为密实，且三氯化铁价格低廉。PAM的去除效果最好，但其价格昂贵。精制硫酸铝作混凝剂，沉!2000-01-19收稿，2000-02-26改回。第一作者简介：解庆林（1963-），男，山东巨野人，博士，副教授，环境工程专业。广西重点污染源限期治理项目。淀速度较慢。因此，选择三氯化铁作为混凝剂较为理想。表1混凝效果试验结果Table1ThetestresultsofcoagulanteffectFeCl3（1%）投加量／mL0.51234浊度／NTU11808141304237PAM（3%）投加量／mL0.10.20.30.40.5浊度／NTU14663372222精制硫酸铝（1%）投加量／mL0.20.61.01.62.0浊度／NTU17786623832AlCl3（1%）投加量／mL0.51234浊度／NTU12296928472聚合氯化铝（1%）投加量／mL0.20.61.01.62.0浊度／NTU841594334330320!混凝剂浓度为质量分数。三氯化铁投加量对浊度及COD去除效果的影响见表2。随混凝剂投加量增加，浊度明显降低。当250mL废水中加入3mL1%（质量分数）的FeCl3溶液，即相当于FeCl3浓度为120mg／L时，上清液已经清澈。经测定，剩余浊度为42NTU，CODCr为14mg／L，重金属未检出。因此，三氯化铁投加量为120mg／L较为合适。2工艺流程工艺流程的选择是根据选矿废水的水质、水量，以及要求处理后达到的水质标准，结合工程的具体情况确定。回用的目的是枯水期补水，因此在丰水期，出水水质必须有保证。通过以上对水质的分