CN105236637A - 一种锰矿废水的综合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锰矿废水的综合处理方法，该方法包括以下步骤：调节、沉淀、照射、二次调节、混凝、排放。本发明能够有效的将水中的Mn2﹢转化成MnO2，从而达到除锰的目的，在处理过程中通过加入添加剂，简化处理过程，使其能够快速的形成絮凝体，以便迅速从水中去除，配合紫外线的照射消毒，大幅度的降低了废水排除对环境的影响，本方法添加剂是将几种特性互补的添加剂复合在一起而得到的添加剂，由于各种添加剂水解机理不同而且有各自的优缺点和适用范围，为了发挥各单一添加剂的优点，弥补其不足，因此将两种以上添加剂复合使用以达到扬长避短的效果，本方法处理效果好，处理效率高、工艺简单，是一种上佳的锰矿废水的处理方法。
Description
技术领域
本发明废气废液综合利用技术领域，具体涉及一种锰矿废水的综合处理方法。
背景技术
锰是环境水质污染物的重要重金属监测指标之一，由于我国锰矿床多为中小型矿床，制约了锰矿山建设的规模，现有锰矿山生产能力普遍较小。全国年消耗锰矿1000万t以上，居世界首位，但我国锰矿资源相对缺乏，富矿较少，在大量锰矿的开发和深加工过程中由于设备和处理技术等各方面的制约，使我国的含锰废料和含锰废水污染较为严重，锰矿石矿井水污染可分为矿物污染、有机物污染和细菌污染。在有些矿山中还存在放射性物质污染和热污染。矿物污染有砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解质、酸和碱等；有机物污染有油脂、生物代谢产物、木材及其他物质的氧化分解产物。细菌污染主要是受开采、运输过程中散落的岩粉、矿粉及伴生矿物的污染。锰矿石矿井水的一大特点是锰离子含量高，矿井水中的锰是由岩石和矿物中锰的氧化物、硫化物、碳酸盐及硅酸盐等溶解于水所致。氧化过程中锰迁移于水中生成Mn2﹢，因此矿井水中锰主要以Mn2﹢形式存在。矿山开采过程中，从井下排出大量废水废石，污染了河流，占用了大量农田、山林、草场，破坏了生态平衡。
现在水中锰的危害已引起人们的普遍重视，然而Mn2﹢在中性条件下的氧化速率很慢，难以被溶解氧氧化为二氧化锰。一般来说，在pH值>7.0时，地下水中的Fe2﹢的氧化速率已较快，相同的pH值条件下，Mn2﹢的氧化要比Fe2﹢慢得多，因而水中锰的去除比铁要困难得多。在pH值>9.0时，Mn2﹢的氧化速率才明显加快，溶解氧才能迅速地将Mn2﹢氧化成MnO2析出，因而最初常通过投加碱性物质提高水的pH值或投加强氧化剂等加快Mn2﹢氧化速率的化学方法除锰，本发明人通过对含锰废水污染问题进行研究和分析，提出了一种锰矿废水的综合处理方法。
发明内容
本发明旨在提供一种锰矿废水的综合处理方法，以解决众多锰矿废水处理困难，污染环境，影响生态的问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种锰矿废水的综合处理方法，该方法包括以下步骤：
a、调节：向锰矿废水中加入添加剂，控制反应过程中废水的PH值＞9.5，反应时间为20-25min；
b、沉淀：顺时针方向按照规定的线速度搅拌反应后的废水5-10min后，将废水放入沉淀池中静置25min，将反应生成的MnO2经分离排除；
c、照射：对废水的上清液进行紫外线照射处理，照射时间为5-10min；
d、二次调节：向经过照射处理的上清液中加入强氧化剂，继续搅拌5-10min，然后静置20min；
e、混凝：向上清液中加入絮凝剂，继续搅拌10min后静置15min；f、排放：将静置后的沉淀分离排除，处理完成的废水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
所述步骤a中的添加剂由以下重量份原料组成：聚合氯化铝14份、聚合硫酸铁12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化铁17份、水合二氧化锰7份、羟基氧化铁7份。
所述步骤a中的添加剂的制备方法包括以下步骤：
(1)、水合二氧化锰制备：向15％的高锰酸钾溶液中加入10％的硫酸锰溶液至反应终点，生成黑褐色二氧化锰沉淀，将沉淀过滤后在60-100℃的温度下下通风干燥获得固体粉末；
(2)、羟基氧化铁制备：将0.1mol/LFeCl3水溶液pH值调整为2-3，在水浴锅中慢慢加热升温至75℃保温1.5h，先用含有少量含氨的水洗涤一次后，再用蒸馏水洗涤，经离心分离，置于烘箱中控制温度为55℃干燥，研磨制成粉状固体备用；
(3)、混合：按重量份取聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、六水合氯化铁、高锰酸钾与水合二氧化锰、羟基氧化铁混合即得到添加剂成品。
所述步骤b中的搅拌线速度为5-10m/s。
所述步骤c中紫外线照射处理的照射距离为20-25cm。
所述步骤d中的强氧化剂为高锰酸钾。
所述步骤e中加入的絮凝剂为三氯化铁。
本发明的有益效果在于：本发明采用了两次调节法，有效的将水中的Mn2﹢转化成MnO2，从而达到除锰的目的，在处理过程中通过加入添加剂，简化处理过程，使其能够快速的形成絮凝体，以便迅速从水中去除，配合紫外线的照射消毒，大幅度的降低了废水排除对环境的影响，本方法添加剂是将几种特性互补的添加剂复合在一起而得到的添加剂，由于各种添加剂水解机理不同而且有各自的优缺点和适用范围，为了发挥各单一添加剂的优点，弥补其不足，因此将两种以上添加剂复合使用以达到扬长避短的效果，本方法处理效果好，处理效率高、工艺简单，是一种上佳的锰矿废水的处理方法。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
配方：聚合氯化铝14份、聚合硫酸铁12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化铁17份、水合二氧化锰7份、羟基氧化铁7份。
锰矿废水的综合处理方法：
a、调节：向锰矿废水中加入添加剂，控制反应过程中废水的PH值＞9.5，反应时间为20min；
b、沉淀：顺时针方向按照规定搅拌线速度为5m/s搅拌反应后的废水5min后，将废水放入沉淀池中静置25min，将反应生成的MnO2经分离排除；
c、照射：对废水的上清液进行紫外线照射处理，照射距离为20cm、照射时间为5min；
d、二次调节：向经过照射处理的上清液中加入高锰酸钾，继续搅拌5-10min，然后静置20min；
e、混凝：向上清液中加入三氯化铁，继续搅拌10min后静置15min；
f、排放：将静置后的沉淀分离排除，处理完成的废水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
实施例二
配方：聚合氯化铝14份、聚合硫酸铁12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化铁17份、水合二氧化锰7份、羟基氧化铁7份。
锰矿废水的综合处理方法：
a、调节：向锰矿废水中加入添加剂，控制反应过程中废水的PH值＞9.5，反应时间为25min；
b、沉淀：顺时针方向按照规定搅拌线速度为10m/s搅拌反应后的废水10min后，将废水放入沉淀池中静置25min，将反应生成的MnO2经分离排除；
c、照射：对废水的上清液进行紫外线照射处理，照射距离为25cm、照射时间为10min；
d、二次调节：向经过照射处理的上清液中加入高锰酸钾，继续搅拌10min，然后静置20min；
e、混凝：向上清液中加入三氯化铁，继续搅拌10min后静置15min；
f、排放：将静置后的沉淀分离排除，处理完成的废水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
实施例三
配方：聚合氯化铝14份、聚合硫酸铁12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化铁17份、水合二氧化锰7份、羟基氧化铁7份。
锰矿废水的综合处理方法：
a、调节：向锰矿废水中加入添加剂，控制反应过程中废水的PH值＞9.5，反应时间为23min；
b、沉淀：顺时针方向按照规定搅拌线速度为8m/s搅拌反应后的废水8min后，将废水放入沉淀池中静置25min，将反应生成的MnO2经分离排除；
c、照射：对废水的上清液进行紫外线照射处理，照射距离为23cm、照射时间为8min；
d、二次调节：向经过照射处理的上清液中加入高锰酸钾，继续搅拌8min，然后静置20min；
e、混凝：向上清液中加入三氯化铁，继续搅拌10min后静置15min；
f、排放：将静置后的沉淀分离排除，处理完成的废水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
Claims (7)
1.一种锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a、调节：向锰矿废水中加入添加剂，控制反应过程中废水的PH值＞9.5，反应时间为20-25min；
b、沉淀：顺时针方向按照规定的线速度搅拌反应后的废水5-10min后，将废水放入沉淀池中静置25min，将反应生成的MnO2经分离排除；
c、照射：对废水的上清液进行紫外线照射处理，照射时间为5-10min；
d、二次调节：向经过照射处理的上清液中加入强氧化剂，继续搅拌5-10min，然后静置20min；
e、混凝：向上清液中加入絮凝剂，继续搅拌10min后静置15min；
f、排放：将静置后的沉淀分离排除，处理完成的废水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
2.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤a中的添加剂由以下重量份原料组成：聚合氯化铝14份、聚合硫酸铁12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化铁17份、水合二氧化锰7份、羟基氧化铁7份。
3.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤a中的添加剂的制备方法包括以下步骤：
(1)、水合二氧化锰制备：向15％的高锰酸钾溶液中加入10％的硫酸锰溶液至反应终点，生成黑褐色二氧化锰沉淀，将沉淀过滤后在60-100℃的温度下下通风干燥获得固体粉末；
(2)、羟基氧化铁制备：将0.1mol/LFeCl3水溶液pH值调整为2-3，在水浴锅中慢慢加热升温至75℃保温1.5h，先用含有少量含氨的水洗涤一次后，再用蒸馏水洗涤，经离心分离，置于烘箱中控制温度为55℃干燥，研磨制成粉状固体备用；
(3)、混合：按重量份取聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、六水合氯化铁、高锰酸钾与水合二氧化锰、羟基氧化铁混合即得到添加剂成品。
4.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤b中的搅拌线速度为5-10m/s。
5.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤c中紫外线照射处理的照射距离为20-25cm。
6.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤d中的强氧化剂为高锰酸钾。
7.根据权利要求1所述的锰矿废水的综合处理方法，其特征在于：所述步骤e中加入的絮凝剂为三氯化铁。
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