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矿山选矿废水回用处理工艺对比
矿山选矿废水回用处理工艺对比
发布时间:2020/9/18 11:23:45      来源:http://www.huoxingtan123.com      浏览:

    选矿废水是指在选矿生产作业过程中产生的一系列废水。具有排放量大、成分复杂、悬浮物含量高、有毒有害污染物种类多而浓度低,废水尾砂粒度极细、呈分散的胶态,不易自然沉降等特点。如果不经过化理而直接排入到水体环境中,会引起严重的生态环境污染问题。因此,矿山选矿废水的处理是选矿工艺过程中必须考虑解决的重要技术难题,也是各个矿山需要解决的重大问题。目前处理回用选矿废水的主要方法有絮凝法、氧化法、吸附法、生物处理法、浮选法等。

    混凝沉淀法

    混凝是指通过投加化学药剂等方法而使水中的胶体颗粒和微小悬浮物聚集的过程,是一种复杂的物理化学过程。混凝通常分为凝聚和絮凝两个阶段。其基本原理就是在混凝剂的作用下,通过压缩微颗粒表面双电层、降低界面ζ电位、电中和等电化学过程,以及桥联、网捕、吸附等物理化学过程,将废水中的悬浮物、胶体和可絮凝的其它物质凝聚成“絮团”;再经沉降设备将絮凝后的废水进行固液分离,“絮团”沉入沉降设备的底部而成为泥浆,顶部流出的则为色度和浊度较低的清水。

    优点:混凝沉淀法效率高、成熟、稳定、操作较简单、电耗较低。

    缺点:要不断向废水中投加混凝剂,沉渣量大且脱水困难。

    氧化法

    通过次氯酸钠、漂白粉、双氧水等强氧化性物质氧化黑药、黄药、乙硫氮等有机浮选药剂,去除污染物的方法即为氧化法。

    优点:工艺简单、处理效果好、沉淀少、设备投资少等。

    缺点:处理成本较高。

    氢氧化物沉淀法

    OH-与重金属离子反应生成难溶的金属氧氧化物沉淀,通过过滤分离实现废水净化。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是利用不同的金属氢氧化物在不同pH值下沉淀析出的特性,分段加入沉淀剂,依次回收各种金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加足量的沉淀剂,使废水中各种重金属离子同时以氧氧化物沉淀的形式析出。采用氢氧化物沉淀法常用的沉淀剂有NaOH、CaCO3、Ca(OH)2、CaO等。

    优点:投资少、技术成熟、处理成本低、适应性强、自动化程度高、管理方便等。

    缺点:存在处理后产生的重金属污泥可造成二次污染,络合物形式的重金属离子用氧氧化物法不易去除,处理前后均要调节pH等不足。

    硫化物沉淀法

    废水中的重金属离子与S2-结合可以生成溶解度很小的盐,在废水中以沉淀形式出现,常用的沉淀剂有Na2S和H2S。

    优点:去除率高,沉淀渣量较少,沉淀渣中金属品位高,便于后期的回收利用,对于中和沉淀法较难去除的Hg,As,Pb等重金属离子,硫化物沉淀法均可除去。

    缺点:药剂价格比较贵,故处理成本要高于中和沉淀法。

    铁氧体法

    铁氧体是一种具有一定晶体结构的复合氧化物,主要由铁离子、氧离子及其他金属离子组成,它具有高的导磁率和高的电阻率,是一种重要的磁性半导体。在废水中加入铁离子,可以使废水中的各种金属离子形成铁氧体晶粒沉淀析出,从而使废水得到净化。

    特点:常用的铁离子添加剂有FeSO4或FeCl3,对于酸性废水,还需要加入NaOH调节pH值为8~9,在此条件下,大多数难溶的金属氢氧化物可同时沉淀析出,当在常温和缺氧的条件下进行沉淀时,Zn2+,Fe2+,Fe3+,Cr3+等的氢氧化物沉淀是以胶体状态存在的,故要向废水中通入空气并加温到60~80℃,破环氢氧化物胶体和脱水分解,使其转化为尖晶石结构的铁氧体。

    吸附法

    废水处理中的吸附处理法,主要是利用固体吸附剂的物理吸附和化学吸附性能,去除废水中多种污染物的过程。吸附剂可分为材料吸附剂和生物吸附剂,材料吸附剂包括无机类的活性炭、沸石、膨润土、羟基磷灰石等和有机类的天然有机吸附剂和合成有机吸附剂。

    优点:处理废水中COD和金属离子效果好、工艺简单。

    缺点:存在吸附剂吸附量小用量大、再生困难、处理成本高的缺陷。

    碱氯化法

    碱氯化法是处理含氰废水比较有效的方法。其基本原理是在碱性介质中,利用氯的强氧化性使氰化物被氧化成二氧化碳和氮气,从而达到破坏氰化物的目的,使水质达到要求。

    优点:操作简单、使用方便、方法较成熟、应用也比较广泛。

    缺点:其无法去除铁氰络合物,并且工作环境污染比较严重,药剂消耗量也比较大,长期使用设备腐蚀严重。另外碱性氯化法不能回收废水中的CN-,因此仅适用于已无回收价值的含氰废水。

    膜分离法

    膜分离法是二十世纪末发展起来的高新技术,基本原理是在某种特定的推动力作用下,利用膜的选择性透过性使目标物质进行分离的过程。

    特点:由于其具有分离过程物质不发生相变、分离效果好、耗能低、操作简便、选择性强、分离产物易于回收等优点,使其在处理重金属废水方面具有很广阔的前景。

    生物处理法

    生物处理法是通过微生物在新陈代谢过程中分解有机物维持生命从而使有机污染物得到清除的方法。

    特点:具有成本低、效果好、无二次污染等优势。但使用该法具有一定局限性。利用某些植物的生理特性来净化矿山废水也属于生物处理法。

    人工湿地法

    人工湿地法是近年来国内外研究的重点,其基本原理是利用基质、微生物,动植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用,通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化,同时通过生物地球化学循环供给营养物质和水分促使植物生长,最终达到污水的资源化与无害化。

    特点:具有出水性质稳定、基建和运行费用低、技术含量低、维护管理方便、抗冲击负荷强等诸多优点。

    除此之外,选矿废水处理及回收利用的方法还有浮选法(如离子浮选、电浮选、分散气体浮选、溶解空气浮选等)、光催化降解法、改性药剂法、逆洗法等。在选矿废水的净化处理中,上述的几种方法有各自的优势和缺陷,选矿废水要达到好的处理效果回用于生产,有时经常需要使用这几种方法相结合的联合处理工艺。

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