技术:浮选废水处理工艺
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污水处理的方法和工艺流程介绍污水是指用过的、废弃的、脏乱的或带有有害物质的水。
在现代化社会中,随着工农业的发展和人口的增加,污水成为了一个严重的环境问题。
合理的污水处理方法和工艺流程对于维护生态环境和公众健康至关重要。
本文将介绍一些常见的污水处理方法和工艺流程。
一、物理处理物理处理是污水处理的基础步骤之一,其目的是通过各种物理过程去除污水中的固体颗粒和悬浮物。
常见的物理处理方法包括筛网、沉淀、过滤和浮选等。
筛网是最早用于污水处理的方法之一,其原理是使用网状物质,如钢丝或塑料网,将较大颗粒的污物过滤出来。
筛网通常设置在污水入口处。
沉淀是通过重力作用使固体颗粒沉淀到底部,使污水变得清澈。
污水进入沉淀池后,静置一段时间,固体物质会逐渐沉淀到池底,而清水则从上方流出。
沉淀池通常用于大规模的污水处理厂。
过滤是用孔分离杂质和固体颗粒,常用的过滤介质有石英砂、滤纸和滤布等。
当污水通过过滤介质时,固体颗粒会被拦截,而清净的水则通过。
浮选是利用气泡或溶解的气体将悬浮物浮起来,从而分离出来。
气泡会附着在悬浮物上,使其漂浮到污水表面,形成浮渣。
浮渣可以通过刮板机等设备进行收集和处理。
二、化学处理化学处理是通过加入化学品使污水中的有机物质和无机盐溶解或水解。
化学物质的选择要根据污水的性质和处理的目的来确定。
常见的化学处理方法包括凝聚、沉淀、离子交换、中和和氧化等。
凝聚是利用化学物质使污水中的悬浮物聚集成较大颗粒,便于沉淀或过滤。
常用的凝聚剂有硫酸铝、聚合氯化铝等。
沉淀是通过加入沉淀剂使污水中的溶解物质转化为固体颗粒,然后再通过物理处理将其分离出来。
常见的沉淀剂有氯化铁、氯化铝等。
离子交换是通过树脂等吸附介质去除污水中的离子。
离子交换树脂上的功能团可以吸附水中的阳离子或阴离子,并释放出等量的H+或OH-。
常见的离子交换树脂有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
中和是通过加入酸或碱使污水中的酸碱度达到中性。
中和可将酸性或碱性废水中的有害物质中和成无毒或难溶的盐类。
常见污水处理工艺介绍
污水处理工艺是将生活污水或工业废水经过一系列物理、化学、生物等处理过程,去除其中的悬浮物、溶解物、有机物和无机物等
污染物质,使水质达到国家规定的标准,以保护环境和人类健康。
本文将介绍一些常见的污水处理工艺,包括物理处理工艺、化学处
理工艺和生物处理工艺。
一、物理处理工艺
1:筛网过滤:利用筛网将污水中的大颗粒悬浮物、纤维等进
行过滤,防止堵塞管道和设备。
2:沉淀:通过自然沉降或加入沉降剂使污水中的悬浮物沉降
下来,形成污泥。
3:浮选:利用气泡使污水中的悬浮物浮起,从而达到去除的
目的。
4:絮凝:加入絮凝剂使悬浮物聚结为较大的颗粒,便于沉淀
或过滤。
二、化学处理工艺
1:中和:加入酸碱等化学药剂,使污水中过多的酸性或碱性
成分中和至中性。
2:氧化:利用氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)氧化污水中的
有机物,使其降解为无害的物质。
3:沉淀/絮凝:通过加入絮凝剂或沉淀剂,使有机物或重金属
等污染物聚结沉淀。
三、生物处理工艺
1:好氧处理:利用好氧微生物将有机物分解为二氧化碳、水
和微生物生物质等。
2:厌氧处理:利用厌氧微生物将有机物分解为甲烷、二氧化
碳和有机酸等。
3:植物处理:利用水生植物(如芦苇、莲花等)通过吸收营
养物质和生物降解作用去除污水中的有机物和氮磷等。
附件:本文档涉及附件内容详见附件1(注:列出具体的附件
名称和内容)
法律名词及注释:
1:污水处理法:指我国《中华人民共和国水污染防治法》。
2:污水排放标准:指国家或地方规定的污水排放的最高标准。
工艺方法——选矿黄药废水处理技术工艺简介黄药学名为烃基黄原酸盐,在我国工业应用极为广泛,如泡沫浮选捕收剂(硫化矿、有色金属矿浮选)、湿法冶金沉淀剂、橡胶硫化促进剂等,其中以作为泡沫浮选捕收剂用量最大。
黄药本身具有很高的生物毒害性,对于选矿黄药废水的处理,我国目前广泛采用的方法包括尾矿库自然分解法、酸化法、化学氧化法、化学沉淀法等。
一、自然降解法我国目前大部分中小型选矿废水都采用自然降解法。
在尾矿浆排入尾矿库后,在水面以上的沉积滩上流动,进行充分曝气,使黄药等选矿药剂的气味大量挥发。
之后进入尾矿库内水域,进行沉淀,直到废水变为无色。
在徐承焱等人经研究发现,黄药在1-4d内自然分解速度很快,4d之后速度变缓,一周内黄药基本分解完全。
在自然降解的过程中,绝大部分黄药都转化为了二硫化碳。
二、酸化法对于较大量的选矿废水,自然降解难以实现完全去除废水中黄药。
人们常常采用酸分解的方法,即利用黄药易分解的特点,在黄药自然分解的基础之上,通过加入强酸性介质(盐酸或硫酸),促进黄药分解。
黄药的分解随着酸性增强,而分解速率加快,通过搅拌,在短时间内可实现全部分解。
赵永红等人通过实验发现,向250ml的浓度为10mg/L丁基黄药溶液中,加入3ml盐酸,以300r/min的速度搅拌,2h后,黄药即可分解93%,加入5ml盐酸时,就可达到100%的分解。
在实际选矿废水处理应用中,酸化分解法相对比其他方法更具有成本低、效率高、操作简单等特点,故在我国得到广泛应用。
采用酸化法分解的黄药废水会产生大量的二硫化碳。
三、化学氧化法目前较多研究的化学氧化法包括氯酸钠氧化法、臭氧氧化法、双氧水氧化法、Fenton试剂氧化法等。
(1)氯酸钠氧化法黄药自身呈还原性,可被多数氧化剂氧化成双黄药,双黄药是一种不溶于水的有机物,对废水的COD有贡献值,在水中以分子状态存在,在具有半导体性质的硫化矿物表面或矿浆中的金属离子(一般为变价金属离子)以及光和热的引发下,又会解离成黄药。
污水处理中的浮选技术的应用污水处理是确保环境健康、水资源可持续利用的重要环节。
而浮选技术作为一种高效的污水处理方法,在水处理领域发挥着重要的作用。
本文将详细介绍浮选技术在污水处理中的应用,并探讨其在提高水处理效率、减少化学药剂使用量以及节约能源方面的优势。
1. 浮选技术概述浮选技术是一种基于固液分离原理的物理处理方法,通过气泡与颗粒、悬浮物质粘附或连接的方式将污水中的固体物质从水中分离出来。
其主要原理是利用气泡的升力将悬浮物浮起,并被集中收集。
浮选技术可以高效地去除污水中的悬浮物、胶体物质、油脂等,达到水的净化处理效果。
2. 浮选技术在污水处理中的应用2.1 非金属矿山污水处理非金属矿山污水中常含有大量的悬浮物和重金属离子,对环境造成严重污染。
浮选技术通过气泡与颗粒的接触,使颗粒质量较小的悬浮物浮起,并通过集中装置进行分离。
矿山污水经过浮选处理后,可有效去除悬浮物和重金属离子,使其能够达到排放标准。
2.2 废水中的污染物回收浮选技术还可应用于废水处理过程中的污染物回收。
例如,在印染废水处理中,通过浮选技术可以有效地回收染料、有机颗粒物等,实现资源的再利用。
同样地,在污水处理厂中,通过浮选技术可回收油脂、磷酸盐等有价值的物质,提高资源利用效率。
2.3 水处理厂中的初级处理浮选技术通常被应用于水处理厂的初级处理过程中,用于去除水中的悬浮物质。
通过气泡的作用,将水中的悬浮物集中起来,并利用集中装置进行分离。
这一过程可以有效减少后续处理设备的负荷,提高整体处理效率,并降低化学药剂的使用量。
3. 浮选技术的优势3.1 高处理效率浮选技术可以高效地去除污水中的悬浮物质,其处理效率较传统的沉淀法要高。
同时,浮选技术能够处理大量水量,具有较高的处理能力。
3.2 节约能源相比于传统的沉淀技术,浮选技术使用气泡作为分离介质,减少了悬浮物质的沉降时间,从而减少了处理过程中的能源消耗。
3.3 减少化学药剂使用量浮选技术在污水处理过程中,不需要添加大量的化学药剂,只需通过气泡作用即可完成悬浮物的分离。
浮选操作技术技巧浮选是一种重要的矿石选矿操作技术,广泛应用于金属矿石的提取和分离过程中。
本文将介绍浮选操作技术的基本原理及一些常用的技巧,以帮助读者更好地理解和应用浮选技术。
一、浮选操作技术的基本原理浮选是利用矿石与气泡之间的物理和化学作用力差异,将矿石中的有用矿物颗粒与废石颗粒分离的一种方法。
其基本原理是:通过给予矿石适当的处理,使矿石中的有用矿物与气泡形成可浮性团聚体,并随气泡上升到溶液表面,形成浮选泡沫,从而实现矿物的分离。
二、浮选操作技术的技巧1. 选矿药剂的选择:选矿药剂是浮选操作中必不可少的一环。
根据矿石的性质和选矿目标,选择适当的药剂可以提高浮选效果。
常用的选矿药剂有捕收剂、起泡剂和调整剂等。
捕收剂用于吸附在有用矿物表面,增加其可浮性;起泡剂用于产生气泡,帮助矿物浮起;调整剂用于调整溶液的pH值,影响浮选过程中的化学反应。
2. 矿石的磨矿处理:磨矿是浮选前的重要步骤,矿石的磨矿处理可以增加矿石表面积,提高矿物与药剂的接触机会,有利于浮选效果的提高。
磨矿过程中应注意控制磨矿时间和磨矿细度,避免过度磨矿导致有用矿物的破损和丧失。
3. 气泡的控制:气泡是浮选过程中起到分离作用的关键因素。
合理控制气泡的大小、数量和速度,可以提高浮选效果。
常用的气泡生成装置有机械搅拌器和气溶胶喷射器等,通过调整搅拌速度和气体流量,可以控制气泡的大小和数量。
4. 浮选机槽的设置:浮选机槽是浮选操作中的主要设备,其结构和参数的设置对浮选效果有重要影响。
浮选机槽的设计应考虑到矿浆的流动性和搅拌性,避免矿浆的死角和积聚现象。
同时,根据矿石的性质和选矿目标,选择适当的浮选机槽型号和参数,可以提高浮选效果。
5. 浮选过程的监控和调节:浮选过程中,及时监控和调节各项参数是保证浮选效果的关键。
通过测量浮选泡沫高度、药剂用量和浮选尾矿的品位等指标,可以了解浮选过程的实时情况,并根据需要进行调整。
常用的监控仪器有浮选泡沫高度计、药剂自动控制装置和浓密机等。
工业废水预处理处理工艺以下是更为口语化的工业废水预处理工艺解释:格栅和筛网:就像厨房里的滤网一样,这些设备能拦住废水里那些大的垃圾,比如木头碎片、塑料片、布料啥的,防止它们堵住后面要用的机器和管道。
碎碎和撇油:如果有特别大的固体颗粒混在废水里,先拿机器把它们砸成小块儿,这样好处理。
然后用各种办法把浮在上面的油和渣滓捞出来,就像炒菜时把油撇掉一样。
捞油:用专门的池子或者气泡法,让废水里的油和浮渣自己浮到水面,再用工具刮走,就像汤面上的油花一样。
沉淀和絮凝:往废水里加点“神奇粉末”(絮凝剂),让那些小颗粒抱成团,变成大絮状物,好沉到底下去。
接着在沉淀池里让它们自然沉降,泥巴沉下去,清水浮上来。
气泡浮选:吹点小气泡进废水里,那些油啊、渣滓什么的就会粘在气泡上,一起升到水面形成浮渣,再清理掉。
预先吹气和搅拌均匀:为了让废水里的氧气更充足,有时会先给它充点气,还能帮助去掉一些易挥发的物质。
另外,通过搅拌池让废水的水质、水量变得稳定,就像调鸡尾酒前要摇匀一样。
调酸碱度:如果废水太酸或太碱,就用化学方法把它调到合适的酸碱度,就像做菜要控制盐的量一样。
吸附法:用活性炭、树脂这些“吸尘器”一样的东西,把废水里的颜色、怪味还有溶解的脏东西吸走。
微电解处理:利用铁和碳组成的材料,在微小电流作用下,产生一些能跟废水里的污染物发生反应的新物质,达到去色、分解难处理有机物的效果。
预加热:对于需要高温处理的废水,提前给它加个温,就像做饭前要先热锅一样,这样后续处理时能省点能源。
总之,处理工业废水就像做一道复杂的菜,需要根据废水的具体情况和后面的处理步骤,灵活运用这些“厨艺”,搭配使用,才能做出一道“环保达标”的“佳肴”。
污水处理的方法与原理污水处理是指将含有各种污染物质的废水经过一系列的处理工艺,达到国家或地方的排放标准,保护环境和人类健康的过程。
本文将详细介绍污水处理的方法与原理。
一、物理处理方法1. 筛网过滤:通过筛网将污水中的固体颗粒物拦截,如砂石、树叶等,以减少后续处理过程中的负担。
2. 沉淀:利用重力作用,使污水中的悬浮固体沉降,形成污泥,以减少悬浮固体的含量。
3. 浮选:利用气泡将污水中的悬浮物质浮起,然后通过刮板将其从水体中去除。
4. 溶解气体浮选:将气体溶解于污水中,使污水中的悬浮物质与气泡结合,从而实现浮选的效果。
二、化学处理方法1. 氧化:利用氧化剂如氯气、臭氧等,将污水中的有机物氧化分解为无机物,以降低有机物的浓度。
2. 沉淀剂处理:通过加入适量的沉淀剂,使污水中的悬浮物质凝聚成较大的颗粒,形成沉淀物,然后通过沉淀或过滤的方式将其去除。
3. 中和:通过加入碱性或酸性物质,将污水中的酸性或碱性物质中和至中性,以减少对环境的影响。
4. 沉淀-吸附:利用沉淀剂将污水中的悬浮物质凝聚成较大的颗粒后,再加入吸附剂,使污水中的溶解物质吸附在颗粒表面,从而实现去除。
三、生物处理方法1. 好氧处理:利用好氧微生物,将污水中的有机物质分解为无机物质,产生二氧化碳和水。
2. 好氧-厌氧处理:首先利用好氧微生物将有机物质分解为较简单的有机物质,然后利用厌氧微生物将有机物质进一步分解为甲烷等气体。
3. 活性污泥法:通过将含有微生物的污泥与污水充分接触,利用微生物的生长和代谢作用,将有机物质分解为无机物质。
4. 植物处理:利用植物的吸收和降解能力,将污水中的有机物质和营养物质吸收和转化为植物生长所需的养分。
四、高级处理方法1. 膜分离技术:利用超滤、微滤、纳滤、反渗透等膜技术,将污水中的溶解物质和微生物截留在膜表面,从而实现去除。
2. 活性炭吸附:通过将污水通过活性炭床,利用活性炭对有机物质的吸附能力,将污水中的有机物质去除。
废水处理的工艺
废水处理工艺是指通过一系列的物理、化学和生物工艺,将产生的废水进行处理,以达到法定排放标准或再利用要求的过程。
常用的废水处理工艺包括以下几种:
1.物理处理:主要是通过物理方法去除废水中的悬浮物和固体
颗粒,如筛网过滤、沉淀、浮选、离心分离、膜分离等。
2.化学处理:通过添加适当的化学药剂,与废水中的有害物质
发生化学反应,以达到去除或转化的目的。
常见的化学处理方法有中和、氧化、还原、沉淀、络合等。
3.生物处理:利用微生物(如细菌、藻类、真菌等)对废水中
的有机物进行降解和转化的过程。
生物处理可以分为好氧处理和厌氧处理两种方式,常见的有好氧法、厌氧法、活性污泥法、生物膜法等。
4.高级氧化:通过添加一定的氧化剂和光催化剂,利用紫外光
或其他光源产生的活性氧来降解废水中的有机物和有害物质。
5.吸附处理:利用特定的吸附材料(如活性炭、离子交换树脂等)吸附废水中的有机物、重金属离子等污染物质。
6.膜分离:通过微孔膜、超滤膜、反渗透膜等膜分离技术,将
废水中的溶解物质、悬浮物质和微生物等进行分离,实现废水的净化和回收利用。
废水处理工艺的选择取决于废水的性质、流量和要求的处理效果。
综合运用多种工艺,可以实现废水的高效处理和资源化利用。
浮选法在废水治理中的应用浮选法在废水治理中的应用一、引言随着工业化和城市化的发展,废水排放量不断增加,给环境带来了严重的污染问题。
废水中含有大量的悬浮物、有机物和重金属等有害物质,直接排放到水体中会对生态环境和人体健康造成巨大的威胁。
因此,如何高效地治理废水成为全球环境保护的重要任务。
浮选法作为一种常用的废水处理方法,具有操作简便、处理效果好等优点,被广泛应用于废水治理中。
本文将重点介绍浮选法在废水处理中的原理、工艺流程以及应用案例,并对其优缺点进行分析和讨论,以期为废水治理工作提供科学依据和技术支持。
二、浮选法的原理浮选法是利用气泡与颗粒物或气泡与液滴之间的附着和升浮作用,将悬浮物或溶解物与气泡一起升浮到液体表面,形成浮渣或泡沫,从而实现固液分离的过程。
该方法主要依靠气泡与颗粒物或气泡与溶解物之间的界面张力差异和浮力差异来实现。
在浮选过程中,首先要将废水中的目标污染物与气泡等接触,使其发生附着;然后通过气泡与溶解物之间的浮力差异,使附着的污染物上升到液体表面形成浮渣或泡沫;最后将浮渣或泡沫从液体中分离出来,达到固液分离的目的。
三、浮选法的工艺流程浮选法的工艺流程一般可以分为预处理、悬浮剂添加、气泡生成和固液分离四个步骤。
3.1 预处理预处理是为了将废水中的大颗粒物和杂质去除,以减少后续处理过程中的阻力和能耗。
常用的预处理方法有物理和化学方法,如筛分、沉淀、过滤等。
3.2 悬浮剂添加悬浮剂是浮选过程中的重要辅助剂,它的作用是增加污染物与气泡的接触机会和附着能力,从而提高浮选效果。
选择合适的悬浮剂要考虑废水性质、污染物类型和处理效果等因素。
3.3 气泡生成气泡的生成是实现浮选过程的关键步骤。
常用的气泡生成方法有机械搅拌、压缩空气注入、超声波和电解等。
生成的气泡要足够小且均匀分布,以增加与污染物接触的机会。
3.4 固液分离固液分离是将浮渣或泡沫从废水中分离出来的过程。
常用的固液分离方法有溢流槽、旋流器、压滤机和离心机等。
污水处理的几种方法一、概述污水处理是指将含有有害物质的废水经过一系列物理、化学和生物处理工艺,使其达到排放标准或者再利用的要求。
本文将介绍污水处理的几种常见方法,包括物理处理、化学处理和生物处理。
二、物理处理方法1. 筛网过滤:通过设置不同孔径的筛网,将废水中的固体颗粒物、悬浮物等进行过滤,以减少其对后续处理工艺的影响。
2. 沉淀:利用重力作用或者添加沉淀剂,使废水中的悬浮物、悬浮液等沉降下来,形成污泥,从而实现固液分离。
3. 浮选:通过向废水中加入气泡或者化学药剂,使悬浮物浮起,从而实现固液分离。
4. 吸附:利用活性炭等吸附剂吸附废水中的有机物、重金属等污染物,达到去除的目的。
三、化学处理方法1. 氧化:通过加入氧化剂,如过氧化氢、臭氧等,使废水中的有机物、硫化物等被氧化成无害物质。
2. 中和:通过加入酸碱等化学药剂,调节废水的酸碱度,使其达到中性,减少对环境的影响。
3. 沉淀:利用化学反应产生的沉淀物,如氢氧化铁、氢氧化铝等,与废水中的污染物结合,形成沉淀物,从而实现去除的目的。
四、生物处理方法1. 好氧生物处理:利用好氧微生物,如细菌、藻类等,将废水中的有机物分解为二氧化碳和水,并生长繁殖,达到净化水质的目的。
2. 厌氧生物处理:利用厌氧微生物,如厌氧菌等,将废水中的有机物分解为甲烷等可再利用的产物,同时减少废水中的污染物。
3. 植物处理:利用水生植物,如芦苇、莲花等,通过植物的吸收、降解和生长作用,将废水中的有机物、氮、磷等污染物去除,达到净化水质的目的。
五、综合处理方法综合处理方法是将物理、化学和生物处理方法结合起来,根据废水的特性和处理要求,选择合适的处理工艺进行处理。
常见的综合处理方法包括:物化处理、生化处理、生物化学处理等。
六、案例分析以某工业园区的废水处理为例,该园区废水含有大量有机物和重金属,需要达到国家排放标准。
经过初步筛选,选择物理处理中的筛网过滤和沉淀工艺,将固体颗粒物和悬浮物去除。
废水处理工艺及原理概述废水处理是现代工业生产不可或缺的环节之一,其目的是将产生的废水经过处理,达到符合排放标准或回收再利用的要求。
废水处理的工艺及原理涉及多个方面,下面将从污水处理的一般流程、常用工艺和原理等几个方面进行概述。
一、污水处理的一般流程废水处理通常包括预处理、主处理和后处理三个阶段。
预处理是对原始废水进行初步处理,主要包括固液分离、沉淀、过滤等过程,旨在除去废水中的悬浮物和大颗粒物质。
主处理是对预处理后的废水进行进一步处理,常用的方法包括生物处理、物理化学处理和高级氧化处理等。
后处理则是对主处理后的废水进行深度处理,以达到更高的排放标准或实现废水的回收再利用。
二、常用的废水处理工艺及其原理1. 生物处理工艺生物处理工艺是利用生物学原理,通过微生物降解废水中有机物的方法进行处理。
其中常用的生物处理工艺有活性污泥法、厌氧消化法和生物膜法等。
活性污泥法利用污水中的有机物作为微生物生长的底物,通过氧化降解有机物;厌氧消化法则是利用缺氧环境下特定微生物的降解能力,将有机物转化为沼气;生物膜法则是通过微生物附着在固定载体上形成生物膜,利用生物膜对废水中有机物进行降解。
2. 物理化学处理工艺物理化学处理工艺主要利用化学反应与物理过程对废水进行处理。
常见的物理化学处理工艺有混凝沉淀、吸附、离子交换和膜分离等。
混凝沉淀过程通过加入混凝剂使废水中的悬浮物凝聚成较大颗粒,然后通过沉淀或浮选将其分离;吸附过程通过在吸附剂表面吸附废水中的溶解物质实现去除;离子交换过程则通过固定相中的交换基与废水中的离子进行交换;膜分离则是利用膜孔隙大小选择性分离溶质。
3. 高级氧化处理工艺高级氧化处理工艺是指利用高能量的氧化剂对废水中的有机物进行氧化降解的方法。
通常采用臭氧氧化、高级氧化氧化和超声波降解等方法。
臭氧氧化工艺通过将臭氧气体引入废水中,利用臭氧的强氧化性能对废水中的有机物进行氧化降解;高级氧化氧化工艺则是利用过硫酸盐、过氧化氢等高级氧化剂对废水中的有机物进行氧化处理;超声波降解则是利用超声波的机械能量对废水中的物质进行物理振荡和分散,进而实现降解。
废水处理工艺流程工艺流程一般分为三级:一级处理采用物理处理方法,即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物,去除废水中的固体悬浮物、浮油,初步调整PH值,减轻废水的腐化程度。
废水经一级处理后,一般达不到排放标准(BoD去除率仅25—40%)。
故通常为预处理阶段,以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。
二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。
经过二级处理后,废水中BOD 的去除率可达80-90%,即BOD合量可低于30mg∕L。
经过二级处理后的水,一般可到达农灌标准和废水排放标准,故二级处理是废水处理的主体。
但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物,并含有病毒和细菌。
因而不能满足要求较高的排放标准,如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染,也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。
三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物,如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。
废水的三级处理是在二级处理的根底上,进一步采用化学法(化学氧化、化学沉淀等)、物理化学法(吸附、离子交换、膜分离技术等)以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。
显然,废水的三级处理耗资巨大,但能充分利用水资源。
废水处理相当复杂,处理方法的选择,必须根据废水的水质和数量,排放到的接纳水体或水的用途来考虑。
同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题,以及絮凝剂的回收利用等。
常用的废水处理工艺可以分为以下几种:(1)物理法:废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。
一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。
利用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。
例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物;浮选法(或气浮法)可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物;过滤法可除去水中的悬浮颗粒;蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。
作为废水处理技术中的浮选法[摘要]在本文当中,对浮选法的工作环境进行了详细的论述,并且简单介绍了浮选的方法以及浮选的设备,还探讨了在最近几年当中,浮选法操作在处理矿业废水当中的进展。
[关键词]浮选法废水处理环境工程0引言废水当中含有金属离子的话,就会有强烈的毒性,而且矿业废水存在的时间非常的长,目前正成为人们废水处理中最为关注的问题。
因为工业水当中有非常复杂的化学成分,而且自身体积也相对较大,甚至当中存在有价物质的时候,也不能够使用经济有效的处理办法。
含有有机物在排出液体的时候,尤其是当油变成乳浊状存在的时候,油和水之间的分离将会变得非常困难。
假设,乳浊油滴的尺寸不大,但是却具有很强的化学性能的时候,他们就会消耗掉了。
1矿业废水的处理方法1.1普通方法一般我们常见的处理矿业废水的方法有沉淀法、沉降法、或者使用氢化物或者是不溶盐的形式把当中的金属去除。
可是这些方法从技术层面来说,还存在非常多的制约因素。
在有稀有金属的溢流操作当中,金属氢氧化物没有良好的形成效果。
而且当有络合剂或者是螯合剂存在的时候,金属不能够完全的实现沉淀,会有较大的渣体积,而且水分的含量非常的大;另外一点就是沉淀的粒度直径小,过滤起来耗费的时间非常的多。
因为动力学当中有规模问题存在,要想实现每秒2立方米到每秒4立方米的流量完成凝结和沉降的工作将会非常的困难,而且也要耗费巨大的成本。
这些问题都给现代矿业的废水处理工作带来了非常严峻的挑战。
1.2浮选法因为浮选处理的数量非常的庞大,现在已经生产出了有强大处理能力的浮选设备了,因此,可以预见的是,在未来的发展当中,浮选法将会有非常广阔的发展空间。
浮选法在矿业废水的处理工作当中,有强大的优点,具体表现为对于有价离子能够进行可供选择性的回收,像金、银、铂等等有价值的金属。
1.3废水处理中的浮选法浮选法一开始是使用在选矿的工作当中,依靠可靠的泡沫进行选择性的对不同的矿物进行分离操作。
关于浮选在废水以及生活污水的处理中,经过长时间的实践,发现了溶解空气的浮选法。
技术 | 浮选废水处理工艺为了有效地浮选出有价矿物,铅锌硫化矿选矿厂在各个浮选阶段均加入了一定量的有机巯基类捕收剂,这些有机巯基类捕收剂致使选矿作业废水的成分复杂、有毒有害成分增多,若将这些大水量的选矿作业废水直接排放,势必对周边环境造成严重危害。
因此,选矿作业废水一般先排入尾矿库中,在尾矿库通过自然降解后再外排至周边水体。
尽管尾矿库外排水的硫化物指标达到了《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466—2010)的排放要求,但该标准并没有提出关于尾矿库外排水的挥发性有机硫化物(VOSCs)排放种类的要求,而挥发性有机硫化物会对水体周边环境造成严重影响。
VOSCs进入大气对流层后被氧化生成SO2,形成硫酸盐,对区域酸沉降有较大影响,另外,多数含硫的有机物毒性很强,会危害人体健康。
常见的VOSCs物质如二硫化碳(CS2)、二甲基二硫醚(C2H6S2)和3,6-二甲基-1,2,4,5-四硫环己烷(C2H4S4)等因具有刺激性的恶臭气味和极低的嗅阈值而受到人们的广泛关注。
但目前还未见到有关铅锌硫化矿矿山废水中VOSCs 组成特征及来源的研究。
人类活动所产生的人类排放,如化石燃料的燃烧、石化炼油行业的生产排放、城市污水处理厂、禽畜养殖场、垃圾填埋场和矿山行业等是VOSCs的重要来源。
一部分VOSCs是生产过程中“跑冒滴漏”的排放,一部分是废水中大量繁殖的厌氧微生物在进行新陈代谢过程中产生的。
国内外对矿山行业中浮选废水的VOSCs组成及来源的相关报道很少,Simpson等(2010)发现油砂在露天开采的过程中会有VOSCs排放。
但这些研究仅对矿石开采过程中的VOSCs进行分析,没有摸清VOSCs在废水中的组成特征,也没有对选矿废水和尾矿库外排水中VOSCs进行探讨。
因此,本研究以国内某铅锌硫化矿作为研究对象,对其浮选过程及尾矿库外排水中VOSCs的组成进行系统研究,在获得VOSCs组成特征的基础上,分析各单元作业废水及尾矿库外排水中VOSCs的来源,以期为铅锌硫化矿浮选工艺改进和尾矿库外排水安全排放提供参考。
1、材料与方法(Materialsandmethods)1.1采样点的布设以国内某铅锌硫化矿各选矿作业废水及尾矿库外排水作为研究对象,采样点分布如图1所示。
洗矿废水为破碎洗矿作业出水;φ45m浓密机溢流水为浮选作业混合水;φ53m浓密机溢流水为锌尾浓缩作业出水;φ30m浓密机溢流水为选硫作业后硫尾产品浓缩出水,是尾矿库进水水源。
对上述4种作业废水及尾矿库外排水进行采集,用采水器采集采样点水样,装于25L聚乙烯水桶并带回实验室。
同时,收集选矿作业过程中投加的工业用浮选药剂,真空密封带回实验室用于研究自然降解特性。
图1 铅锌硫化矿选矿作业流程及作业废水示意图(图中为采集水样点)1.2样品处理与分析采用QJ-8001Y臭氧发生器(5g·h-1)对尾矿库外排水与各单元作业废水进行臭氧氧化处理,臭氧浓度为40mg·L-1,水样放置在自制玻璃圆柱反应器中(总体积3.5L,有效液体体积3L),臭氧从反应器底部曝气盘以鼓泡方式通入水样中进行反应,反应过程维持在25℃左右,总取样体积保持在水样体积10%以下。
当水样总有机碳(TOC)、pH和硫酸根离子(SO2-4)浓度趋向稳定时停止反应,并对水样臭氧氧化处理前后TOC、pH和SO2-4浓度进行观察。
根据臭氧处理前后SO2-4浓度增量,通过摩尔质量公式推算水中低价态硫(价态小于+6)浓度,同时与无机硫化物的浓度测定值进行对比。
取尾矿库外排水原水与各单元作业废水原水使用StratumPTC吹扫-捕集样品浓缩器进行样品浓缩,然后注入GC7890A/5975CMSD气相色谱质谱联用仪进行分析,观察尾矿库进水与外排水中挥发性有机硫化物变化情况。
以纯净水为溶剂,分别配制药剂质量浓度为100mg·L-1的丁基二硫代碳酸钠(n-BX)、二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、腐殖酸钠(SH)和松醇油溶液,药剂溶液置于相对湿度75%、周边平均温度28℃、敞开明亮光照环境下进行自然降解试验。
当4种浮选药剂水溶液自然降解率达到100%时,取水样使用StratumPTC吹扫-捕集样品浓缩器进行样品浓缩,然后注入GC7890A/5975CMSD 气相色谱质谱联用仪进行分析。
其中,pH测定方法参照《水质pH值的测定玻璃电极法(GB/T6920—1986)》;水质中无机硫化物浓度测定方法参照《水质硫化物的测定碘量法(HJ/T60—2000)》;硫酸根离子(SO2-4)经0.45μm滤膜过滤后用882型离子色谱仪测定;总有机碳(TOC)经0.45μm滤膜过滤后用TOC-VCPH总有机碳分析仪测定;自然降解过程中浮选药剂的浓度采用紫外分光光度法测定;GC色谱柱为:30m ×250μm×0.25μmHP-5MS弹性石英毛细管柱,柱始温40℃,以5℃·min-1升至100℃,以15℃·min-1升至280℃,再以30℃·min-1升至330℃;载气为氦气,流速为2.20mL·min-1。
MS为电子电离源(EI);离子化能量70eV,离子源温度为230℃,接口温度为300℃,质量扫描范围20-550amu。
2、结果与讨论(Resultsanddiscussion)2.1浮选废水中的VOSCs组成及来源分析2.1.1各单元作业废水中低价态硫的存在形式各单元作业废水经臭氧氧化处理30min后,pH、TOC、SO2-4浓度变化情况见表1。
各作业出水经过臭氧持续处理后,各单位作业废水pH均下降至2。
20左右,洗矿废水、φ45m浓密机溢流水、φ53m浓密机溢流水、φ30m浓密机溢流水TOC去除率分别是8.83%、10.55%、10.79%、2.96%,说明臭氧氧化处理后各单位作业废水中仍含有部分难降解有机物。
表1 各单元作业废水臭氧氧化处理前后pH、TOC、SO2-4浓度变化各单元作业废水经臭氧氧化处理后SO2-4浓度显著增加。
通过摩尔质量浓度公式折算出各作业废水中低价态硫(价态小于+6)浓度分别是:洗矿废水5mg·L-1,φ45m浓密机溢流水107mg·L-1,φ53m浓密机溢流水149mg·L-1,φ30m浓密机溢流水112mg·L-1。
各单元作业废水中无机硫化物的浓度范围是0.60-1.59mg·L-1,经臭氧氧化处理后无机硫化物浓度均未检测出,因此,无机硫化物中S2-经臭氧氧化后产生的SO2-4对各单元作业废水SO2-4浓度增量的贡献很低,可以排除无机硫化物对水体中含硫化合物的贡献。
破碎、冲洗作业工段产生的洗矿废水含有大量的泥沙和泥浆,这类作业废水的主要污染物是含硫量低的有机化合物,臭氧氧化处理后生成大量的有机酸导致其pH下降。
磨矿作业工段和铅锌浮选作业工段在作业过程中加入大量的有机巯基类捕收剂,矿浆和废水经过铅锌浮选后进入锌尾浓缩作业工段,锌尾浓缩作业工段产生的作业废水(φ53m浓密机溢流水)低价态元素硫含量最高。
锌尾浓缩作业后的矿浆和部分废水会进入硫浮选作业工段,通过自动化调控添加硫酸调节矿浆和废水pH,导致随后的φ30m浓密机溢流水呈中性。
作为进入尾矿库的主要水源的φ30m浓密机溢流水是选硫作业工段产生的废水,这类作业废水进入尾矿库时无机硫化物浓度很低,然而φ30m浓密机溢流水经过臭氧氧化处理后SO2-4浓度增量是335mg·L-1,说明这类废水还存在浓度较大的低价态硫化物,因此,推测进入尾矿库的废水中低价态硫的存在形式可能为有机硫化物,2.1.2各单元作业废水中VOSCs的分析结果各单元作业废水中主要PTC-GC/MS监测结果见表2。
各单元作业废水中φ45m浓密机溢流水、φ53m浓密机溢流水、φ30m浓密机溢流水均检测出CS2。
CS2在水中的溶解度为0.201%(20℃),易溶于醇类,若水体中存在醇类等有机物,根据相似相溶原理,将增大水体中CS2的含量。
表2 各单元作业废水主要PTC-GC/MS监测结果结合图1和表2可以看出,金属硫化矿在破碎、冲洗作业产生的洗矿废水中未检测出VOSCs相关物质,因此,矿渣不是各单元作业废水VOSCs主要来源。
磨矿作业和铅锌浮选作业加入大量有机巯基类捕收剂,随后在锌尾浓缩作业产生的φ53m浓密机溢流水中检测出相对比例较高的CS2。
作为混合作业废水的φ45m浓密机溢流水,当含有CS2的φ53m浓密机溢流水与不含CS2的洗矿废水混合稀释后,检测出的CS2相对比例有所下降。
硫浮选作业工段再次加入大量的有机巯基类捕收剂进行硫浮选,随后经过φ30m浓密机沉降后的溢流水中检测出的主要VOSCs物质是CS2、C4H7NS,其中,CS2在各种成分中所占的相对比例最高(35.60%);同时,φ30m浓密机溢流水是进入尾矿库的主要水源,为尾矿库水体带入大量的CS2。
φ53m浓密机溢流水、φ45m浓密机溢流水和φ30m浓密机溢流水均属于浮选作业工段产生的作业废水,选矿作业过程产生的VOSCs主要来源于浮选作业工段,其中,主要VOSCs物质是CS2。
因此,浮选作业废水VOSCs排放情况与浮选作业工段投加的大量有机巯基类捕收剂有关。
2.2各单元作业废水中VOSCs药剂来源分析经过12d自然降解后,100mg·L-14种浮选药剂水溶液自然降解率达到100%,PTC-GC/MS检测结果如表3所示。
除松醇油(C10H18O)自然降解的产物中未检测出CS2外,3种浮选药剂水溶液自然降解产物中均检测出CS2。
n-BX(C5H9NaOS2)药剂水溶液自然降解后产生的CS2含量最高,相对比例是80.33%。
其次DDTC(C5H10NNaS2)药剂水溶液自然降解后产生的CS2相对比例是58.35%,同时还产生C4H7NS为φ30m浓密机溢流水贡献VOSCs,与表2的测定结果相符。
SH(C9H8Na2O4)药剂水溶液自然降解产物中仍检测出相对比例较高的CS2、丁醇(C4H9OH)、苯(C6H6)和氨基甲酸乙酯(C3H7NO2),推断SH除腐殖酸盐外,还混合了部分含硫和含氮的有机化合物。
表3 四种浮选药剂水溶液自然降解后主要PTC-GC/MS监测结果磨矿和浮选作业中加入大量有机巯基类浮选药剂(如n-BX、DDTC和SH),除65%-80%被铅锌精矿带到冶炼厂精炼外,其他部分残留在细小的尾矿和选矿废水中,在浓密机中经过长时间的自然降解后产生CS2,导致浮选作业废水中含有相对比例较高的CS2。
其中,n-BX在浮选过程中的药剂用量是其他3种药剂用量总和的2.80倍,其自然降解过程中产生了大量的CS2,因此,n-BX是φ53m浓密机溢流水、φ45m浓密机溢流水和φ30m浓密机溢流水中VOSCs的主要药剂来源。