CN101468857A - 莹石选矿厂污水处理方法 - Google Patents

Abstract

莹石选矿厂污水处理方法，包括如下处理步骤：分级沉淀、电凝聚、气浮去污、平流式沉淀、对被处理液进行过滤、对沉降物进行脱水处理。具有无需投加化学药剂、处理成本低、无二次污染、无需调整污水的pH值、适用范围广的优点。

Description

莹石选矿厂污水处理方法

(一)技术领域

本发明涉及一种莹石选矿厂污水处理方法。

(二)技术背景

莹石选矿产生的莹石精粉，作为氟化工的基本原料，在国内已有半个世纪的发展历史。近年来随着科技的不断进步和社会生活水平的提高。氟化工产品的应用面越来越广泛，促进了莹石选矿工业迅速发展，同时也带来了水污染。近年来，在国家强调节能减排的大环境下，对选矿行业排放污水的指标越来越严，提高了对选矿企业的行业准入标准。

现有的莹石选矿厂污水处理方法有两种：

1、污水加废酸中和沉淀法：污水排出后，直接加入废酸后经污水泵搅拌，输送至尾砂库沉淀处理。这种方法虽然工艺简单，以废制废成本较低，但是也有如下缺点：

①中和后的PH值下降至6.5-6，无法重复回收利用；

②加酸后易腐蚀机器设备

③废酸是有毒、强腐蚀的危险化学品，带来贮存运输的危险

④尾砂库沉积物难以处理

⑤带来水体二次污染

⑥无法去除氟离子及各种有害物质，出水浑浊，无法达标排放。

⑦占地面积大，管理烦锁。

⑧处理速度慢

2、加无机电解质凝聚剂与高分子絮凝剂的凝聚法：污水排出后加入无机电解质凝聚剂的水稀释物。产生微絮凝，再加入聚丙烯酰胺，凝聚后送入尾砂库沉淀处理。这种方法虽然设备简单、出水PH中性，出水浊度低，可回用、沉渣易脱水、药剂毒性小，对降氟离子有一定作用、反应速度快，但是也有如下缺点

1、处理后PH值下降，增加回用成本

2、处理成本高

3、尾砂库成本高，管理费用高

4、SO₄ ²、Cl^-含量提高，产生二次污染。

(三)发明内容

本发明要解决现有莹石选矿厂污水处理方法处理后PH值下降增加回用成本、处理成本高、尾砂库成本高、有二次污染的缺点，提供一种无需投加化学药剂、处理成本低、无二次污染、无需调整污水的PH值、适用范围广的莹石选矿厂污水处理方法。

本发明所述的莹石选矿厂污水处理方法包括如下处理步骤：

1、分级沉淀：对污水按照泥沙颗粒的粗细进行分级沉淀；

2、电凝聚：即将金属电极，置于被处理水中，通过直流电，金属阳极发生电化学反应溶出金属离子，水解而发生混凝或絮凝作用；

3、气浮去污，借助电解产生的大量氢气泡，废水中的悬浮颗粒黏附在氢气泡上随其上浮到表面，便于去除；

4、平流式沉淀，对在气浮去污步骤中，还未沉降下来的悬浮物给予静置沉降；

5、对被处理液进行过滤；

6、对沉降物进行脱水处理。

进一步，在步骤2电凝聚中所采用的金属电极是铝或铁。

进一步，步骤5过滤采用PE或PAC微孔过滤管，并对所述的微孔过滤管进行反冲再生处理。

更进一步，步骤5的排渣处理方式：使沉降在罐体底部的沉降物旋转，在阿基米德螺旋线的耙齿作用下，聚扰在罐体中间，并通过罐体的内部压力压出。

本发明的优点是：

1、其产生的胶体活性强于化学药剂，且无SO₄ ^2-、Cl^-的二次污染之忧。

2、同时兼有气浮与氧化作用，不仅可提高对有机物和无机物的去除效果，还可去除水中铁、硅及重金属离子。

3、根据法拉第定律，Fe(OH)₂生成量与电流成正比。只需控制电流，便可适应水质、水量的变化，操作方便。

4、无需调整水中PH。

5、可避免因投加化学药剂产生的2次污染，产生的污泥量少且易处理。

6、处理后水可溶性，固体含量低，有利于降低重复利用成本。

7、结构紧凑，占地面积小，节省一次投资。

8、适用范围广，能同时去除多种污染物，可处理多个行业的废水。如印染废水、电镀污水、石油化工污水、洗浴废水、餐饮废水等。

(四)附图说明

图1是本发明的工艺流程图

(五)具体实施方式

1、分级沉淀：对污水按照泥沙颗粒的粗细进行分级沉淀。所采用的设备是分级机和辐流式沉浮池

①分级机的工作原理，污水从分级机侧面经过整流消能后进入分级机沉降区，粗砂经重力沉降至底部再由回转的螺旋轴5转每分，向15°倾斜的高处输送同时脱水，污水从溢流口排出。

②辐流式沉浮池，污水从池中心进入由于直径比深度大得多。水流式辐射状向四周周边流动，沉淀后污水往回固集水槽排出。污泥再刮泥板作用下缓慢进入池中心处污泥斗中，然后借静水压力排出。

2、电凝聚：即将金属铝或铁电极，置于被处理水中，通过直流电，金属阳极发生电化学反应溶出AL³⁺或Fe³⁺离子，水解而发生混凝或絮凝作用。以铁作为阳极为例，其反应如下：

Fe→Fe²⁺+2e

因莹石选矿污水呈碱性，反应如下：

Fe²⁺+2OH→Fe(OH)₂

同时，阳极反应发生H₂O电解析出O₂的反应：

2H₂O→O₂+4H⁺4e

阴极主要是H₂O的电解释入出H₂的反应

2H₂O+2e→H₂+2OH^-

金属离子及其水解聚合物可发挥压缩双电层，吸附电中和及沉淀网捕作用。电极表面释入出的微小气泡加速了颗粒的碰撞过程。密度小时就会上浮而分离，密度大时则下沉而分离。有助于迅速去除污水中的溶解态和悬浮态胶体化合物。阳极表面的直接电氧化作用，对水中溶解性有机物和还原性无机物有很强的氧化能力，阳极释放出的新生电氢则具有较强的还原作用。

利用电场的诱导，使粒子偶极化，借助流道的设计而自动凝聚成絮体，在不外加空气情况下利用电解所产生的气泡与絮体充分结合自动上浮除去。

3、气浮去污，借助电解产生的大量氢气泡，废水中的悬浮颗粒黏附在氢气泡上随其上浮到表面，便于去除。该步骤在气浮池中进行。

4、平流式沉淀，对在气浮去污步骤中，还未沉降下来的悬浮物给予静置沉降。是气浮池后续设备，主要对在气浮池中，还未沉降下来的悬浮物给予充份的时间沉降。

5、对被处理液进行过滤。采用PE或PAC微孔过滤管，并对所述的微孔过滤管进行反冲再生处理。

其排渣处理方式：使沉降在罐体底部的沉降物旋转，在阿基米德螺旋线的耙齿作用下，聚扰在罐体中间，并通过罐体的内部压力压出。

所采用的设备是管式压力滤罐：

过滤罐由罐体、过滤管，反吹再生，排渣机构、排水机构组成。

1)、罐体是由Q235优质钢板制成，直径与处理量大小成正比。

2)、过滤管采用国内技术比较成熟PE或PAC微孔过滤管，能够截流住3微米以上的固态物，当在过滤管表面形成膜状层，0.4微米以上的固态物无法通过使其水质清澈。PAC管是活性炭与PE材料的复合体在过滤过程中，还可吸附重金属。PE、PAC管是刚性较好的多孔体，在温度低于70°摄氏度的条件下，对拉、压力作用下变形很小，其毛细管细而弯曲呈迷宫状，在其表面形成滤层，只要压缩空气反吹就很容易脱落，反复使用效果如初(如果是高温液体，滤管选用碳化硅管，效果相似)。

3)、反吹再生，当过滤管表层形成滤层过厚，滤速过低时，通过电磁阀控制压缩空气(0.05-0.06兆帕)从滤管底部吹入，把管内的水向上推出经过输水阀，使水份排出、空气不排出作用于清洗过滤管(反吹时间视物料的浓度而定)，由于滤罐内的空间里排列着一定数量的滤管(数量根据选厂的排水量决定)反吹是脉冲式不间断轮留吹风，设备无需停机。

4)、排渣系统，在罐体中心底部有物料搜集器使沉降在罐体回固的沉降在罐体回固的沉降物通过1.75转/分的转速，在阿基米德螺旋线的耙齿作用下，聚扰在罐体中间，并通过罐体的内部压力压出。

5)、排水系统：所有过滤后的水通管道搜集在一起，统一排出。

6、对沉降物进行脱水处理。高频振动脱水机的工作原理是可沉降物在高频振荡下，呈流化状，可沉降物下沉压缩，使沉降物中的空隙水加快稀出，从而达到脱水目的。

各排出物处理及应用：

1、分级机排出的粗砂经过堆放进一步脱水后可以应用在制免烧砖、建筑用砂、水泥行业添加剂，目前在市场上供不应求，参考价20元/m²

2、泥浆和细砂，经高频振动脱水后的滤饼，可应用在粘土砖。经烘干后，应用在水泥行业，目前价格110元/T(干态)

3、排出的清水中含有纯碱成份，每吨大约在1kg，目前的纯碱价格2000元左右，折可以回收2元/T的经济效益。

Claims (4)

1、莹石选矿厂污水处理方法，包括如下处理步骤：

(1)、分级沉淀：对污水按照泥沙颗粒的粗细进行分级沉淀；

(2)、电凝聚：即将金属电极，置于被处理水中，通过直流电，金属阳极发生电化学反应溶出金属离子，水解而发生混凝或絮凝作用；

(3)、气浮去污，借助电解产生的大量氢气泡，废水中的悬浮颗粒黏附在氢气泡上随其上浮到表面，去除；

(4)、平流式沉淀，对在气浮去污步骤中，还未沉降下来的悬浮物给予静置沉降；

(5)、对被处理液进行过滤；

(6)、对沉降物进行脱水处理。

2、如权利要求1所述的莹石选矿厂污水处理方法，其特征在于：在步骤2电凝聚中所采用的金属电极是铝或铁。

3、如权利要求1或2所述的莹石选矿厂污水处理方法，其特征在于：步骤5过滤采用PE或PAC微孔过滤管，并对所述的微孔过滤管进行反冲再生处理。

4、如权利要求4所述的莹石选矿厂污水处理方法，其特征在于：步骤5的排渣处理方式：使沉降在罐体底部的沉降物旋转，在阿基米德螺旋线的耙齿作用下，聚扰在罐体中间，并通过罐体的内部压力压出。

Images