某钨矿尾矿库废水石灰脱稳-絮凝剂沉降法处理试验研究

第22卷第5期2007年10月中圈鸽案ChinaTungstenIndustryVoi．22，No．50ct．2OO7文章编号：1009—0622(2007)05—0043—04某钨矿尾矿库废水石灰脱稳一絮凝剂沉降法处理试验研究陈明Lz，朱易春，黄万抚(1．北京科技大学，北京100083；2．江西理工大学，江西赣州341000)摘要：某钨矿尾矿库废水中含有大量水玻璃，悬浮物难以沉降，对下游水体造成严重污染。采用石灰脱稳一絮凝剂沉降法处理该废水，取得较好处理效果，显示了较好的工程应用价值。关键词：石灰脱稳；絮凝剂；尾矿库废水中图分类号：X751．031文献标识码：A0前言2试验原理江西某钨矿选矿废水，日最大排放量约5000m，。该废水通过明渠自流入尾矿库沉降．溢流水直接外排入下游水系。由于水中悬浮物含量较高．且在浮选钨矿的工艺中大量使用了含有水玻璃等起分散作用的选矿药剂，经监测悬浮物超过污水综合排放标准二级标准15倍以上，pH值以及铅、锌等污染物浓度均超过相关排放标准。因此，钨矿选矿废水如果不治理而直接排放，将对周边环境造成较大影响，寻求经济有效的处理方法显得尤为必要哪。1废水水质该钨矿尾矿库废水水质监测结果列于表1。该废水为尾矿库溢流水，由于在选矿过程中添加了硅酸钠(一种强分散剂)使矿浆中的微细泥尘形成一个很稳定的胶体分散系，在自然状态下即使静置半个月，该废水也不会澄清。该废水外观呈米汤色、浑浊，主要污染因子为SS、CODpH、铅、锌。要求处理后废水达到污水综合排放标准(GB8978—1996)-_-级标准。表1某钨矿尾矿库废水主要成分注：采样点为尾矿库溢流口从尾矿库出来的废水含有大量难以沉降的悬浮物．具有胶体的物理化学特性。胶体的微粒处于悬浮均匀分布的状态而不被破坏，具有稳定性。胶体因分散微粒细小．布朗运动产生的扩散作用可以对抗重力而具有沉降稳定性。但因胶体又是多相分散系，拥有较大的相问界面和巨大的自由能，其微细粒子趋向于相互结合为粗粒聚集体．因而具有聚合不稳定性嘲。处理这样的废水可以采用通过加酸、加碱或加强电解质．使废水中的悬浮物从稳态中解脱【3J。与此同时．废水中的铅、锌等重金属能够在碱性条件下生成难溶化合物．因此通过加入石灰乳就可以达到既破坏废水的胶体稳定性，又可以同时沉淀去除废水中的重金属离子，然后再通过絮凝剂絮凝吸附，去除废水中残留悬浮物及其他杂质。3试验结果与分析本试验项目主要包括废水的静沉试验、沉降速率测定以及废水的混凝沉降试验(脱稳、pH、絮凝剂选择及用量等)。由于废水中悬浮物的存在造成废水浑浊．废水的浊度或吸光度在一定程度上反映了废水悬浮物浓度的大小。因此试验用浊度与吸光度来定性和半定量表征废水的悬浮物含量。收稿日期：2007—07—05作者简介：陈明(1976一)，男，贵州桐梓人，江西理工大学讲师，北京科技大学博士研究生，主要从事水处理技术研究。维普资讯http://www.cqvip.com中周钨毋第22卷3．1静沉试验取3个500mL的量筒分别装满废水。当装满刻度时开始记时。观察水静置沉淀现象。当时间为5、10、20、30、40、50、60、70、80min时，分别从各个量筒中取上清液测量其吸光度及浊度。通过实验现象可以看出．由于废水呈现胶体的物理化学性质．在不添加任何处理药剂时几乎无任何沉降效果。沉降速度极其缓慢。3．2混凝沉降试验3．2．1直接混凝试验取一组500mL的矿山废水，在不调整其pH值和室温条件下加入五种不同的絮凝剂(聚铝、硫酸亚铁、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、自制絮凝剂1，先快速搅拌1min(250r／min)，然后中速搅拌5min(150r／min)，再慢速搅拌5min(50～80r／min)，最后静置沉降，在10、20、30、40、50、60、70、80min时取上清液测定剩余浊度。实验结果表明。直接加入絮凝剂进行絮凝反应的效果不明显。3．2．2脱稳沉降试验因为废水含有分散剂硅酸钠。使废水里悬浮颗粒稳定分散存在于废水中。絮凝剂很难使其脱稳【4】。必须首先添加去除分散剂硅酸钠的化学物质。才能使悬浮颗粒脱稳沉降，因此试验采用了三种脱稳方法进行处理研究．试验方法如下：取一组500mL的矿山废水。分别加入硫酸(w-10％)或石灰~L(w=lO％)调节废水pH，以300r／min快速搅拌2min，然后静置沉降，在10、20、30、40、50、60、70、80min时取上清液测定剩余浊度。由于废水悬浮物浓度高，浊度比较大，所以试验中采用将废水稀释10倍的方法测定。(11弱酸脱稳沉降试验用硫酸调节废水pH为5，由于硫酸加入，使得废水中的硅酸钠形成硅酸沉淀。从而废水中的悬浮颗粒得以脱稳沉降，试验结果见图1。结果表明：在弱酸条件下脱稳效果不是很好，脱稳后沉降10min可以除去40％的悬浮物。