鉛常被用作原料應用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農藥、燃料等制造業。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH3=鉛濃度最高,電鍍廢液產生的廢水鉛濃度也很高。鋅是一種在地球上儲量較為豐富的重金屬資源。我國鋅礦資源儲量居世界第二位,鋅資源并廣泛應用于現代工業生產如冶煉、制藥及食品行業之中。鋅是人體健康不可缺少的元素,它廣泛存在于人體肌肉及骨骼中,但是含量甚微,如果超量就會發生嚴重后果。含鋅廢水的排放對人體健康和工農業活動具有嚴重危害,具有持久性、毒性大、污染嚴重等危害,一旦進入環境后不能被生物降解,大多數參與食物鏈循環,并最終在生物體內積累,破壞生物體正常生理代謝活動,危害人體健康。在鋅酸鹽溶液中,加適量酸也可析出Zn(0H)2白色沉淀,再加過量的酸、沉淀又復溶解。鋅的氫氧化合物為兩性化合物,pH值過高或過低,均能使沉淀返溶而使出水超標。所以在用化學沉淀法處理含鋅廢水的過程中,要注意pH值的控制。
我國南方地區某鉛鋅礦選礦廠處理原礦1500t/d,采用先低堿、后高堿的“優先浮選”工藝生產鉛鋅精礦,其選礦廢水堿度高,含有大量選礦藥劑與重金屬離子。該廠尾礦庫靠近黔江,由于環保要求選礦廢水不能直接排放,必須處理達到國家污水綜合排放標準后排放或者回用,顯然回用在技術經濟上可行性較強,而含有大量選礦藥劑與重金屬離子的選礦廢水直接回用,對浮選指標影響較大,因此必須經過處理才能回用。廢水腐蝕性強、高粘附,擬用超高分子量聚乙烯管材輸送,該管材耐腐蝕性強、適應性強,在國內選礦行業廣為普遍。
目前國內外處理鉛鋅選礦廢水的主要方法有混凝沉降法、氧化法、吸附法、生物法等,而混凝沉降法和吸附法流程簡單,成本低而得到廣泛的應用。因此本文擬采用混凝沉降法與混凝沉降—吸附法處理該選礦廢水,并分別進行回用試驗研究。
試樣及試驗方法
1混凝沉降試驗
試樣
試樣包括試驗廢水樣和試驗礦樣。試驗廢水水樣為選廠的綜合廢水樣,取自通向尾礦庫的超高分子量聚乙烯尾礦管道,廢水水質情況:pH為11.69,CODCr值為493.65mg/L,Pb2+濃度為31.81mg/l,起泡性強。試驗礦樣含鉛0.92%,鋅2.73%,鐵7.17%,硫8.86%,銅0.0018%,砷0.22%。
試驗方法
取500ml廢水在磁力攪拌器上進行混凝試驗,加入混凝劑后,以300r/min攪拌3min,然后以100r/min攪拌5min,最后靜止22min。觀察水樣變化,取液面下2cm處水樣測其CODCr值與重金屬離子含量。
2吸附試驗
從混凝試驗的結果來看,經過混凝沉降后,廢水中的金屬離子含量已經很低,但是廢水CODCR值仍然很高,即廢水中仍殘留有浮選藥劑,所以必須去除殘留的浮選藥劑,以減少廢水回用時殘留的浮選藥劑對浮選指標的影響。本試驗用活性碳吸附沉降的方法降低廢水中的CODcr值,試驗采用粉末狀活性炭。活性炭用量試驗選用自然pH條件下PAC用量40mg/l時處理過的廢水進行試驗。
試驗結果未經處理過的廢水浮選指標與清水相比,鉛粗精礦中鋅富含較高,而經過混凝沉降—活性炭吸附處理后的廢水,浮選指標較佳,與清水浮選指標相當。因此,混凝沉降—活性炭吸附為最佳處理方法。
廢水回用試驗表明,采用混凝沉降—活性炭吸附工藝處理選礦廢水后回用浮選指標與清水接近,表明該工藝處理的廢水完全可以用于該選廠的浮選生產。
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