CN104445749B - 一种选矿尾矿废水的处理方法 - Google Patents

一种选矿尾矿废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，包括以下步骤：A)，将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，得到脱稳废水；B)，将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体；C)，将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到净化水。本申请在选矿尾矿废水处理过程中，首先将废水进行脱稳处理，使尾矿废水中悬浮物从稳态中解脱，然后再采用二级混凝沉淀法以串联方式对脱稳后的尾矿废水进一步净化处理，加速粗颗粒聚合体的形成和沉降，从而在短时间内降低废水中的悬浮物与重金属离子含量，实现废水的达标排放。

Description

一种选矿尾矿废水的处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种选矿尾矿废水的处理方法。
背景技术
康家湾矿选矿厂采用黑药、黄药作为捕收剂，硫酸锌、碳酸钠作为锌抑制剂，硫酸铜为锌活化剂，石灰为硫抑制剂，对矿石中的铅锌硫进行浮选分离，得到了铅精矿、锌精矿与硫精矿；而选矿废水排量是1200t/d，废水中含有1.53mg/L的Pb，1.98mg/L的Zn，0.08mg/L的Cu，0.042mg/L的Cd，0.093mg/L的As，18.6mg/L的Fe，1.84mg/L的NH3-N，211mg/L的SS(固体悬浮物)，92mg/L的CODcr(化学需氧量)，根据上述废水中离子的含量可知，上述选矿废水复杂，悬浮物浓度高，铅锌等重离子含量较高。因此，欲实现选矿废水的排放需要对其进行处理。
目前针对上述类似浊度高、悬浮物多的选矿尾矿废水采用单一的一级混凝沉淀工艺处理。混凝沉淀工艺是在废水中投加混凝剂，由于混凝剂为电解质，其在废水中形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降，从而使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的废水处理法。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为10-3～10-6mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。但是针对浊度高、悬浮物多的选矿尾矿废水，采用一级混凝沉淀工艺进行净化处理，混凝剂用量大，混凝效果较差，聚合物压缩性不强，重金属离子去除能力差，处理水质达不到国家废水综合排放标准GB25466-2010一级标准。由此，本申请提供了一种针对浊度高、悬浮物多的选矿尾矿废水的处理方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种选矿尾矿废水的处理方法，本申请提供的处理方法废水净化效果显著，达到国家废水综合排放标准。
本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，包括以下步骤：
A)，将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，得到脱稳废水；
B)，将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体；
C)，将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到净化水。
优选的，所述脱稳剂为石灰乳。
优选的，所述第一混凝剂为聚丙烯酰胺的水溶液，所述第一混凝剂的浓度为0.1wt％～0.5wt％。
优选的，所述第一混凝剂的浓度为0.2wt％。
优选的，所述第二混凝剂为聚合硫酸铁的水溶液，所述第二混凝剂的浓度为5wt％～20wt％。
优选的，所述第二混凝剂的浓度为10wt％。
优选的，所述脱稳废水的pH为8.0～9.0。
优选的，所述脱稳废水的pH为8.2。
优选的，步骤B)中所述沉降的时间为30～50min。
优选的，步骤C)中所述沉降的时间为30～50min。
本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，首先将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，使尾矿废水中胶体处于脱稳状态，从而破坏废水中胶体的稳定性，使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒；然后加入第一混凝剂进行一级混凝沉淀，得到的上清液后再加入第二混凝剂进行二级混凝沉淀处理，经过一级混凝沉淀与二级混凝沉淀，废水中的粗颗粒聚合体形成和沉降速度加快，缩短了混凝剂混凝时间，达到了混凝剂协同效果，从而降低了尾矿废水中重金属离子含量，实现了尾矿废水达标排放。本申请尤其对于高浊度、多悬浮物的废水处理效果显著，能够有效去除废水中悬浮物与重金属离子。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，包括以下步骤：
A)，将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，得到脱稳废水；
B)，将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体；
C)，将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到净化水。
本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，采用脱稳与两级混凝沉淀相结合的工艺对尾矿废水进行净化处理，使废水净化效果显著，效率高，处理后的水质达到国家废水综合排放标准。
按照本发明，在选矿尾矿废水处理的过程中，所述选矿废水是矿石经过浮选后得到的尾矿废水。本申请所述选矿尾矿废水优选含有较多的粗颗粒、重金属离子与悬浮物等杂质。本申请首先将所述选矿尾矿废水与脱稳剂混合，使选矿尾矿废水进行脱稳，得到脱稳废水。上述尾矿废水的脱稳过程，是根据选矿尾矿废水的水质特点，将选矿尾矿废水调节pH至弱碱性，促使尾矿废水中的胶体处于脱稳状态，从而破坏胶体的稳定性，使胶体颗粒互相接触，成为较大颗粒，以利于沉降。本申请所述脱稳剂优选为石灰乳，上述脱稳的过程是废水中胶体因电位降低或消除，从而破坏胶体稳定性的过程。本申请采用脱稳剂优选将选矿尾矿废水调节pH至8.0～9.0，更优选为8.2。选矿尾矿废水经过脱稳处理后，废水中的悬浮物从稳态中解脱，使微细颗粒结合为粗颗粒聚合体的过程变得彻底，从而为混凝沉淀做准备。
在尾矿废水中的微细颗粒结合为粗颗粒后，本申请将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体。在脱稳废水中加入第一混凝剂进行一级混凝沉淀，使脱稳废水中的大颗粒获得沉降。在上述一级混凝沉降的过程中，是脱稳的胶体或微小悬浮物相互聚集成为较大絮凝体的过程，从而实现上清液与絮凝体的分离。所述第一混凝剂优选为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和聚乙烯亚胺中的一种或多种，所述第一混凝剂更优选为聚丙烯酰胺的水溶液。所述聚丙烯酰胺水溶液的浓度优选为0.1wt％～0.5wt％，更优选为0.2wt％。所述沉降的时间优选为30min～50min。若只进行一级混凝沉淀，则废水悬浮物净化效果不理想，且重金属离子铅锌去除效果差。
本申请在进行一级混凝沉淀后，则将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到可以排放的达标水与絮凝体。所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，发生二级混凝沉降，此时，废水中粗颗粒聚合体形成和沉降过程加快，缩短了混凝剂混凝时间，使两种混凝剂达到了协同效果，从而使废水的净化效果较好，且废水中的重金属离子去除效果较好。所述第二混凝剂优选为聚合硫酸铁的水溶液。根据不同尾矿废水的水质特征，本申请中所述第一混凝剂与所述第二混凝剂可以相同，也可以不同，若所述第一混凝剂与第二混凝剂相同，则分段加入不同量相同混凝剂，但是针对浓度高，悬浮物多的尾矿废水，第一混凝剂优选为聚丙烯酰胺的水溶液，第二混凝剂优选为聚合硫酸铁的水溶液，因为聚丙烯酰胺是有机高分子混凝剂，它的混凝效果大大胜过于普通的混凝剂，混凝沉降速度快、混凝作用时间短，分层效果更明显。所述聚合硫酸铁水溶液的浓度优选为5wt％～20wt％，更优选为10wt％。所述沉降的时间优选为30min～50min。
本申请提供了一种选矿尾矿废水的处理方法，包括以下步骤：A)，将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，得到脱稳废水；B)，将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体；C)，将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到净化水。本申请在选矿尾矿废水处理过程中，首先将废水进行脱稳处理，使尾矿废水中悬浮物从稳态中解脱，脱稳使得微细粒颗粒结合为粗颗粒聚合体，然后再采用二级混凝沉淀法以串联方式对脱稳后的尾矿废水进一步净化处理，加速粗颗粒聚合体的形成和沉降，从而在短时间内降低废水中的悬浮物与重金属离子含量，实现废水的达标排放。
本申请提供废水处理方法对于处理高浓度，高悬浮物的有色金属选矿尾矿效果更加显著，采用脱稳与两级混凝沉淀的方法，能够有效去除尾矿废水中悬浮物和重金属离子，并且混凝剂用量只需现有技术药剂用量的一半或更少。同时，两种混凝剂以串联相结合方式对尾矿废水进行混凝沉降处理，能够发挥二者协同作用，加快脱稳后的尾矿废水絮凝体形成速度，絮凝体产生快，颗粒大而重，缩短混凝沉降时间，提高废水处理能力，除浊、除色效果明显，达到事半功倍效果，不仅减少了废水处理药剂成本，提高了废水处理能力，而且能够获得了较好的环境效益。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的选矿废水的处理方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
以下实施例中处理水口山有色金属集团有限公司康家湾矿选矿厂尾矿废水，康家湾矿选矿厂采用黑药，黄药作为捕收剂，硫酸锌，碳酸钠为锌抑制剂，硫酸铜为锌活化剂，石灰为硫抑制剂，对铅锌硫进行浮选分离，得到铅精矿，锌精矿和硫精矿，同时也得到尾矿废水。表1为尾矿废水的含量数据表，从表1可以看出，康家湾矿选矿厂选矿产生的尾矿废水具有排放量大，成分复杂，悬浮物浓度高，铅锌重金属离子超标的特点。
表1康家湾矿选矿厂尾矿废水成分数据表
实施例1
在1000ml的康家湾矿选厂尾矿废水中加入800g石灰乳，使尾矿废水pH值为8.2，得到脱稳废水，尾矿废水的成分如表1所示；在脱稳废水中加入浓度为0.2wt％的聚丙烯酰胺水溶液，聚丙烯酰胺的加入量为10mg/L，沉降30min后得到尾矿废水上清液400ml与絮凝体，在尾矿废水上清液中加入10wt％的聚合硫酸铁水溶液，聚合硫酸铁的加入量为10mg/L，沉降30min后得到净化水与絮凝体。检测净化水的成分，检测结果为：pH值为8.26，Pb为0.28mg/L，Zn为0.18mg/L，SS为62mg/L，符合国家废水综合排放标准GB25466-2010一级标准。
实施例2
在2000ml的康家湾矿选厂尾矿废水中加入1400g石灰乳，使尾矿废水pH值为8.2，得到脱稳废水，尾矿废水的成分如表1所示；在脱稳废水中加入浓度为0.5wt％的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量为10mg/L，沉降30min后得到尾矿废水上清液800ml与絮凝体，在尾矿废水上清液中加入浓度为15wt％的聚合硫酸铁水溶液，聚合硫酸铁的加入量为10mg/L，沉降30min后得到净化水与絮凝体。检测净化水的成分，检测结果为：pH值为8.22，Pb为0.24mg/L，Zn为0.12mg/L，SS为58mg/L，符合国家废水综合排放标准GB25466-2010一级标准。
对比例
在2000ml的康家湾矿选厂尾矿废水中加入60mg聚丙烯酰胺，沉降1h后得到净化水与絮凝体，检测净化水的水质，如表2所示。相同条件下，对尾矿废水再次进行如上操作，净化水的水质结果如表2所示。
表2对比例净化水的水质检测结果数据表
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种选矿尾矿废水的处理方法，包括以下步骤：
A)，将选矿尾矿废水与脱稳剂混合，得到脱稳废水，所述脱稳剂为石灰乳；
B)，将所述脱稳废水与第一混凝剂混合，沉降后得到尾矿废水上清液与絮凝体，所述第一混凝剂为聚丙烯酰胺的水溶液，所述第一混凝剂的浓度为0.1wt％～0.5wt％；
C)，将所述尾矿废水上清液与第二混凝剂混合，沉降后得到净化水，所述第二混凝剂为聚合硫酸铁的水溶液，所述第二混凝剂的浓度为5wt％～20wt％；
所述选矿尾矿废水中含有1.53mg/L的Pb，1.98mg/L的Zn，0.08mg/L的Cu，0.042mg/L的Cd，0.093mg/L的As，18.6mg/L的Fe，1.84mg/L的NH3-N，211mg/L的固体悬浮物，92mg/L的CODcr。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第一混凝剂的浓度为0.2wt％。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述第二混凝剂的浓度为10wt％。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述脱稳废水的pH为8.0～9.0。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述脱稳废水的pH为8.2。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤B)中所述沉降的时间为30～50min。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤C)中所述沉降的时间为30～50min。
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