鐵礦選礦廢水特點及處理要求
鐵礦選礦過程中會產(chǎn)生大量廢水,這些廢水含有多種污染物。其中包括大量的懸浮物,如礦石顆粒、尾礦渣等,這些顆粒大小不一,小的顆粒容易形成膠體,具有較高的穩(wěn)定性,難以自然沉降。此外,廢水中還含有殘留的選礦藥劑,如浮選藥劑、絮凝劑等,這些藥劑含有有機(jī)物,會增加廢水的化學(xué)需氧量(COD)。在處理鐵礦選礦廢水時,需要有效地去除懸浮物和降低 COD,使廢水能夠循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。
聚丙烯酰胺在鐵礦選礦中的作用原理
絮凝作用:聚丙烯酰胺分子鏈上有大量的活性基團(tuán),在鐵礦選礦廢水中能夠吸附在懸浮顆粒表面。對于帶有電荷的顆粒,它可以通過電荷中和作用使顆粒之間的斥力減小。同時,其長分子鏈在不同顆粒之間架橋,將許多小顆粒聚集在一起形成較大的絮體。例如,對于鐵礦廢水中的鐵屑和礦石顆粒,聚丙烯酰胺可以有效地吸附并使它們絮凝沉淀。
助凝作用:與其他混凝劑(如聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等)配合使用時,聚丙烯酰胺能發(fā)揮助凝作用。先加入的混凝劑使廢水中的懸浮顆粒初步凝聚,聚丙烯酰胺則進(jìn)一步強(qiáng)化凝聚效果,使絮體更加緊密、粗大,有利于后續(xù)的沉淀和過濾。
聚丙烯酰胺類型的選擇
陰離子聚丙烯酰胺:適用場景:鐵礦選礦廢水中的懸浮顆粒,如礦石顆粒和鐵屑等,帶有正電荷。陰離子聚丙烯酰胺分子鏈上帶有大量的負(fù)電荷,能夠與這些帶正電荷的懸浮顆粒通過電荷中和及吸附架橋作用,有效地使它們絮凝沉淀。它適用于處理廢水的 pH 值在中性到堿性范圍內(nèi)的情況。
優(yōu)勢:價格相對陽離子聚丙烯酰胺較為便宜,對于處理量較大的鐵礦選礦廢水成本是一個重要的考慮因素,使用陰離子聚丙烯酰胺可以在保證處理效果的同時降低藥劑成本。
陽離子聚丙烯酰胺:適用場景:當(dāng)鐵礦選礦廢水中含有較多的有機(jī)物,且這些有機(jī)物帶有負(fù)電荷,如某些選礦藥劑殘留時,陽離子聚丙烯酰胺更合適。它的分子鏈上帶有正電荷,可以與這些帶負(fù)電荷的物質(zhì)相互吸引,使它們絮凝沉淀。在污泥脫水方面,陽離子聚丙烯酰胺表現(xiàn)出色,鐵礦選礦過程中會產(chǎn)生大量的污泥,陽離子聚丙烯酰胺可以有效地使污泥中的膠體顆粒絮凝,降低污泥的含水率,便于污泥的后續(xù)處理,如填埋、焚燒等。
非離子聚丙烯酰胺:適用場景:當(dāng)廢水的酸堿度接近中性,且廢水中懸浮顆粒的性質(zhì)較為復(fù)雜,既包含帶正電荷的顆粒,也包含帶負(fù)電荷的顆粒時,非離子聚丙烯酰胺可以發(fā)揮作用。它不帶電荷,主要通過分子鏈的吸附架橋作用來絮凝廢水中的懸浮顆粒。在一些小型鐵礦選礦廠,廢水的成分相對簡單但又具有一定的不確定性,非離子聚丙烯酰胺可以作為一種通用的絮凝劑使用。
聚丙烯酰胺的使用方法
溶解配置:將聚丙烯酰胺固體產(chǎn)品緩慢加入到有攪拌裝置的溶解罐中的水中。溶解水更好是干凈的自來水或者是經(jīng)過處理的水,避免水中雜質(zhì)影響溶解效果。對于陰離子聚丙烯酰胺,溶解濃度一般控制在 0.1% - 0.3% 左右;對于陽離子聚丙烯酰胺,溶解濃度可以稍低,在 0.1% - 0.2% 之間;非離子聚丙烯酰胺的溶解濃度可以在 0.2% - 0.5% 之間。溶解過程中需要持續(xù)攪拌,攪拌速度以中低速為宜,避免高速攪拌使分子鏈斷裂。攪拌時間一般需要 30 - 60 分鐘,直到得到均勻透明的溶液。
投加方式和投加量:可以采用計量泵進(jìn)行投加,計量泵能夠控制聚丙烯酰胺溶液的投加量。投加位置一般在廢水管道的前端或者是廢水預(yù)處理池的入口處,這樣能讓聚丙烯酰胺在廢水中充分混合均勻,盡早發(fā)揮絮凝作用。
投加量根據(jù)廢水的性質(zhì)(如廢水的來源、成分、濃度等)和處理要求來確定。一般對于鐵礦選礦廢水,陰離子聚丙烯酰胺的投加量在 1 - 10mg/L 之間,陽離子聚丙烯酰胺的投加量在 1 - 8mg/L 之間,非離子聚丙烯酰胺的投加量在 2 - 8mg/L 之間。需要通過小試和現(xiàn)場調(diào)試來確定準(zhǔn)確的投加量,以避免投加不足導(dǎo)致絮凝效果不佳,或者投加過量造成浪費和對廢水后續(xù)處理產(chǎn)生負(fù)面影響。
注意事項
避免過量投加:如果聚丙烯酰胺投加過量,會導(dǎo)致廢水的粘性增加,反而不利于廢水的沉降和過濾。同時,過量的聚丙烯酰胺會殘留在處理后的水中,對水體造成二次污染。因此,需要嚴(yán)格控制投加量,并且在投加過程中要密切觀察廢水的絮凝效果和處理后的水質(zhì)。
溶解溫度控制:在溶解聚丙烯酰胺時,溫度不宜過高。一般建議在常溫下溶解,溫度更好不超過 60℃。因為高溫會使聚丙烯酰胺的分子鏈斷裂,降低其絮凝性能。同時,溫度過低也會影響溶解速度,所以如果在低溫環(huán)境下溶解,可以適當(dāng)延長攪拌時間。
儲存條件:聚丙烯酰胺產(chǎn)品應(yīng)儲存在陰涼、干燥的地方,避免受潮和受熱。如果產(chǎn)品受潮,會結(jié)塊,影響其溶解性能和使用效果。同時,要注意產(chǎn)品的保質(zhì)期,盡量在保質(zhì)期內(nèi)使用,以保證其性能穩(wěn)定。