專利名稱：一種高固體懸浮物礦漿的硅藻土復合藥劑-氣浮處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理技術領域，特別涉及ー種硅藻土復合藥劑-氣浮處理高SS (固體懸浮物)礦漿的方法。
背景技術：
浮選是根據(jù)礦物顆粒表面物理化學性質(zhì)的不同，在加入浮選藥劑后礦物的可浮性的差異而分選的方法，是礦物加工中ー種重要和高效分離有用礦物與無用礦物的方法。高SS礦漿系浮選エ藝過程(配置浮選礦漿、控制濃度、沖洗泡沫等)而產(chǎn)生的精礦濃縮廢水、尾礦廢水、車間沖洗廢水等的混合廢水，其CODcr、BOD、SS、P等嚴重超出國家規(guī)定的エ業(yè)廢水排放標準，且有害物質(zhì)種類(如選礦藥劑、重金屬離子)較多、濃度較高。毎年我國礦山采選礦總排出的污水達12 15億t，選礦廢水如不經(jīng)處理直接排放或流失會破壞生態(tài)造成環(huán)境 污染，危害人身健康、水產(chǎn)及植物。隨著資源的開發(fā)和エ業(yè)的發(fā)展，環(huán)境保護問題日益嚴峻，水資源的保護和控制更成為世界性的突出問題，我國的環(huán)境保護法和水污染防治法，對水資源的保護和水污染的控制提出了更加嚴格的要求。由于高SS礦漿浮選廢水的成份復雜、流量大，任意排放將對周圍水體產(chǎn)生嚴重污染；即使排入尾礦壩，也對周圍的水體環(huán)境造成污染，同時增大輸送費用。因此，對高SS礦漿廢水進行處理再回用，非常重要。目前國內(nèi)、外一般采用自然沉降、混凝沉淀、電化學、吸附等處理方法處理，有時還采用這些方法的聯(lián)合流程進行處理，運營費用一般在2元/噸以上。由于廢水中固含量較高，單純采用藥劑法進行混凝沉淀，要消除體系的靜電平衡，需要消耗大量藥，后期エ業(yè)處理的運營費用將會很高。單純依靠重力的自然沉降、混凝沉淀，由于在現(xiàn)場エ業(yè)生產(chǎn)過程中，礦漿存在紊流擾動作用，固體顆粒沉降會受到很大影響，而導致沉降效率和效果非常差。另外ECS電解硅藻土法，處理該廢水效果較好，運營費用高，并且固含量大于4%時，較難起動，另外在エ業(yè)應用吋，當產(chǎn)生水流擾動吋，SS的去除效果將受很大影響。上述這些方法均存在處理成本高、回收利用困難、金屬殘留率高、產(chǎn)生二次污染等問題。因此，尋求運營費用低、エ藝簡便、分高效率高與效果好的高SS礦漿浮選廢水的處理方法是非常必要的?；谏鲜隹紤]，本發(fā)明主要采用硅藻土復合藥劑氣浮法對含磷鐵礦浮選高SS廢水進行處理，SS去除率達到99%以上，出水水質(zhì)清澈，循環(huán)回用率大于80%，同時硅藻土的加入對重金屬離子去除率均達到90%以上，真正實現(xiàn)了零排放，運營成本1. 5元/噸以下。

發(fā)明內(nèi)容
針對高SS礦漿廢水處理所存在的技術問題，本發(fā)明提供一種硅藻土復合藥劑-氣浮エ藝處理高SS礦漿的方法。本發(fā)明基本原理針對高SS礦漿廢水為高固含量的膠體體系，只有打破膠體本身的靜電平衡后，才可能有效去除SS。本發(fā)明的復合藥劑(微孔結構材料)以硅藻土為主，通過加入聚合氯化鋁鐵(PAFC)(河南鞏義市濾料エ業(yè)有限公司)的改性處理，PAFC和硅藻土對污水處理起協(xié)同作用，加入的陰離子混凝劑可同時實現(xiàn)帶正電荷和負電荷膠體顆粒的脫穩(wěn)，破壞廢水膠體體系本身的靜電平衡而有效去除SS，從而具備了絮凝功能同時，又具備了吸附、電中和性能，對廢水中的重金屬離子，選礦藥劑等進一歩去除。再通過微細氣泡自身的浮力將雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒浮至水面上，清水從下端流出，從而達到固液分離去除SS的目的。由于本發(fā)明采用了絮體顆粒上浮方法，顯著提高了固液分離效率。ー種高固體懸浮物礦漿的硅藻土復合藥劑-氣浮處理方法，其特征在于高固體懸浮物礦漿中加入硅藻土復合藥劑和氣浮助劑后進入固液分離裝置，溶氣水采用泥漿分離系統(tǒng)處理后的清水，然后通過溶氣裝置使1-5微米的微小氣泡穩(wěn)定釋放于氣浮池底部的進水管，再加入絮凝劑陰離子聚丙烯酰胺，使其與水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附；浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力通過中心管道自流進入浮渣池；處理后的清水流入清水池回用；硅藻土復合藥劑的加入量為350-450mg/L，氣浮助劑的加入量為20-30mg/L，絮凝劑的加入量為15-25mg/L。 具體過程如下調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)由污水提升泵提升經(jīng)過管道混合器加藥(硅藻土復合藥劑+氣浮助齊U)進入固液分離裝置，溶氣水采用泥漿分離系統(tǒng)處理后的清水，然后通過溶氣裝置使1-5微米的微小氣泡穩(wěn)定釋放于氣浮池底部的進水管，并充分與原水混合，同時加入陰離子聚丙烯酰胺，使其于水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附。通過池體上部的布水裝置均勻的布于整個池體斷面上，通過微細氣泡自身的浮力將雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒浮至水面上。浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力通過中心管道自流進入浮渣池。處理后的清水流入清水池回用。硅藻土復合藥劑的制備硅藻土與聚合氯化鋁鐵按照7:3的質(zhì)量比混合，再加入水，使得固液質(zhì)量比為1:2. 5-3，在25-30°C下攪拌均勻后，抽濾后放在干燥箱中于100 V干燥2h，經(jīng)過研磨，過40目篩，即得復合水處理劑，然后將制備的復合水處理劑置于干燥器中待用。絮凝劑為陰離子聚丙烯酰胺(APAM)是水溶性的高分子聚合物，主要用于各種エ業(yè)廢水的絮凝沉降，沉淀澄清處理，由于其分子鏈中含有一定數(shù)量的極性基團，它能通過吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速懸浮液中粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液澄清，促進過濾等效果。氣浮助劑的詳細配方在本領域?qū)儆诒Ｃ芘浞?，本發(fā)明的氣浮助劑是購自市場的成熟產(chǎn)品。且現(xiàn)有氣浮助劑配方大同小異，都能滿足本發(fā)明的要求。主要成分是陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鈉，和少量非離子表面活性劑以及磷酸鹽，硅酸鹽等助劑，其作用是輔助APAM絮凝產(chǎn)物上浮，提高上浮速度，在出水清澈同時，提高固、液分離效率。本發(fā)明的特點本發(fā)明主要采用硅藻土復合藥劑-氣浮處理工藝，其過程為連續(xù)給水，連續(xù)出水，當出水水質(zhì)清澈，即可正常運轉(zhuǎn)，操作簡單，節(jié)約時間的同吋，大大增加的廢水處理效率和效果。本發(fā)明的優(yōu)點
1、本技術操作簡單，整個過程可自動控制，易工程化。2、該エ藝方法給水與出水具有連續(xù)性，節(jié)約時間的同時大大増加的廢水處理效率，實現(xiàn)了水資源的最大化循環(huán)利用。3、固體懸浮物(SS)去除率達到99%以上,水質(zhì)清澈,循環(huán)率>80%，運行成本在1. 5元/噸以下。
具體實施方式
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采用硅藻土復合藥劑-氣浮エ藝，對不同含量(SS)的懸浮物廢水進行了實驗研究，廢水中含固量的不同，對處理運營費用有較大影響，但均低于采用其他エ藝的處理費用。實施例子中的陰離子聚丙烯酰胺(APAM)購自河南鞏義市鵬程凈水劑廠，氣浮助劑購自河南浩祥凈水材料有限公司，但本發(fā)明不局限于此。方案1:原水pH為7. 9，懸浮物(SS)為45g/L，被提升進入固液分離裝置，同時經(jīng)過管道混合器加入硅藻土復合藥劑400mg/L，氣浮助劑25mg/L ;通過溶氣裝置釋放1_5微米的微小氣泡，同時加入陰離子聚丙烯酰胺20mg/L，使其于水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附，從而通過微細氣泡自身的浮力將雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒浮至水面上。浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力作用進入浮渣收集池深度處理，處理后的清水流入清水池回用。通過檢測SS去除率為99. 5%，處理成本1. 42元/噸。方案2 :原水pH為7. 9，懸浮物(SS)為42g/L，被提升進入固液分離裝置，同時經(jīng)過管道混合器加入硅藻土復合藥劑350 mg/L，氣浮助劑20 mg/L ;通過溶氣裝置釋放1_5微米的微小氣泡，同時加入陰離子聚丙烯酰胺15 mg/L，使其于水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附，從而通過微細氣泡自身的浮力將雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒浮至水面上。浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力作用進入浮渣收集池深度處理，處理后的清水流入清水池回用。通過檢測SS去除率為99. 8%，處理成本1. 30元/噸。方案3 :原水pH為7. 9，懸浮物(SS)為48g/L，被提升進入固液分離裝置，同時經(jīng)過管道混合器加入硅藻土復合藥劑450 mg/L，氣浮助劑30 mg/L ;通過溶氣裝置釋放1_5微米的微小氣泡，同時加入陰離子聚丙烯酰胺25 mg/L，使其于水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附，從而通過微細氣泡自身的浮力將雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒浮至水面上。浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力作用進入浮渣收集池深度處理，處理后的清水流入清水池回用。通過檢測SS去除率為99. 2%，處理成本1. 50元/噸。本エ藝方案主要有硅藻土復合藥劑的絮凝沉降和氣浮處理實現(xiàn)固液分離兩部分組成，該エ藝處理效果可以達到所需要求，SS去除率均達到99%以上，出水水質(zhì)清澈，循環(huán)水回用率大于80%，同時硅藻土的加入對重金屬離子去除率均達到90%以上，真正實現(xiàn)了零排放，且整個處理(運營)費用低。
權利要求
1.一種高固體懸浮物礦漿的硅藻土復合藥劑-氣浮處理方法，其特征在于 高固體懸浮物礦漿中加入硅藻土復合藥劑和氣浮助劑后進入固液分離裝置，溶氣水采用泥漿分離系統(tǒng)處理后的清水，然后通過溶氣裝置使1-5微米的微小氣泡穩(wěn)定釋放于氣浮池底部的進水管，再加入絮凝劑陰離子聚丙烯酰胺，使其與水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附；浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力通過中心管道自流進入浮渣池；處理后的清水流入清水池回用；硅藻土復合藥劑的加入量為350-450mg/L，氣浮助劑的加入量為20-30mg/L，絮凝劑的加入量為15-25mg/L ； 上述硅藻土復合藥劑的制備硅藻土與聚合氯化鋁鐵按照7:3的質(zhì)量比混合，再加入水，使得固液質(zhì)量比為1:2. 5-3，在25-30°C下攪拌均勻后，抽濾后放在干燥箱中于100 V干燥2h，經(jīng)過研磨，過40目篩，即得硅藻土復合藥劑。
全文摘要
一種高固體懸浮物礦漿的硅藻土復合藥劑-氣浮處理方法屬于水處理技術領域。高固體懸浮物礦漿中加入硅藻土復合藥劑和氣浮助劑后進入固液分離裝置，溶氣水采用泥漿分離系統(tǒng)處理后的清水，然后通過溶氣裝置使1-5微米的微小氣泡穩(wěn)定釋放于氣浮池底部的進水管，再加入絮凝劑陰離子聚丙烯酰胺，使其與水中的雜質(zhì)顆粒和絮體顆粒相粘附；浮渣由不停旋轉(zhuǎn)運動的螺旋狀除渣器收起，靠重力通過中心管道自流進入浮渣池；處理后的清水流入清水池回用；硅藻土復合藥劑的加入量為350-450mg/L，氣浮助劑的加入量為20-30mg/L，絮凝劑的加入量為15-25mg/L。本發(fā)明簡單，整個過程可自動控制；給水與出水具有連續(xù)性，固體懸浮物去除率達到99%以上，水質(zhì)清澈，循環(huán)率>80%，成本在1.5元/噸以下。
文檔編號C02F1/24GK103011310SQ20121039800
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權日2012年10月18日
發(fā)明者杜玉成, 鄭廣偉, 吳海云, 蔣飛, 韓長青, 孟琪, 范海光, 王利平 申請人:北京工業(yè)大學