礦山含氟廢水處理方法
2023-12-12 17:38:32
專利名稱：礦山含氟廢水處理方法
技術領域：
本發明涉及一種含氟、含懸浮物的工業廢水的淨化方法。
在單一螢石礦山、含螢石的有色金屬礦山、含螢石的黑色金屬礦山等類型礦山的採礦、選礦、冶金生產過程中產生大量含懸浮物和氟的廢水，其中除含有呈溶解狀態的氟離子外，還含有大量膠體CaF2、SiO2等懸浮物，含量達數千乃至數萬mg/l，平均粒度僅數微米，含氟量為數十乃至上千mg/l。這類廢水的排放對水體、農田及人們的生活環境造成嚴重汙染，礦區附近的居民因氟汙染而導致發病率高，牧草、牛羊等也受到嚴重危害。
目前，工業含氟廢水的一般處理方法是石灰沉降法。該方法石灰用量大，且處理水殘餘氟仍較高(＞20ppm)、PH值高達12。近幾年來，國外專利介紹了許多處理含氟廢水的新方法，有一類是在鈣鹽、磷酸鹽、鐵鹽、鋁鹽中選用兩種或三種搭配使用，降氟效果較好，例如日本專利JP-62388所介紹的淨化煙氣含氟廢水的處理方法是廢水-加入聚合氯化鋁-調節PH6～8-固液分離-上清液-加入聚合氯化鋁-調節PH6～8-固液分離-沉渣加酸溶解-返回原廢水。該方法可使處理水中氟降到3ppm左右，但用藥量高，聚合氯化鋁用量達4080mg/l、氫氧化鈉1000mg/l;二次沉渣的酸溶不僅耗酸量大(HCl＝11.2Kg/m3汙泥)，且PH為1左右，對設備、管道的腐蝕性很強。上述方法適於處理以含游離氟為主的含氟廢水，而對於呈膠體狀含氟懸浮物為主的含氟廢水的處理，目前尚無適宜的辦法。
本發明的目的是為了有效地對同時含固體懸浮物和氟的工業廢水進行處理，以達到符合排放標準的淨化程度。
本發明的主要技術方案是以鋁鹽(或鋁酸鹽)、高分子化合物為聚集劑，以鈣鹽為輔助降氟劑，控制PH＝6～8，將沉渣部分返回作為聚集晶種，並形成循環處理過程。
本發明的方法是，向廢水中加入鋁鹽或鋁酸鹽，如硫酸鋁、氯化鋁、鹼式硫酸鋁、鹼式氯化鋁，或者鋁酸鈉等，添加量按Al2O3計為10-100mg/l;然後用石灰乳(Ca(OH)2)或氫氧化鈉(NaOH)調整廢水的PH值在6～8範圍，攪拌2～10分鐘;再加入高分子絮凝劑如聚丙烯醯胺(分子狀聚丙烯醯胺、部分水解的聚丙烯醯胺、磺化聚丙烯醯胺等)，其用量為0～10mg/l，爾後緩慢攪拌均勻;經30～100分鐘沉降，分離出固體沉渣(將其中一部分返回到待處理的廢水中)，即可得到已被淨化的處理水(F-≤10mg/1.55＜100mg/l)。
根據懸浮物的含量可採用一段或兩段處理過程。當懸浮物55≤5000mg/l時按上述過程進行即為一段處理過程。當廢水中的懸浮物含量達5000mg/l以上時，可採用兩段處理過程即先加入鋁鹽或鋁酸鈉，添加量按Al2O3計為10～50mg/l;用Ca(OH)2或NaOH調PH＝6～8;攪拌後，沉降30～60分鐘，固體渣全部排放，得到第一段過程的處理水;然後第二段過程按懸物含量≤5000mg/l的方法再處理一次，所沉降的固體渣返回待處理的廢水，並得到淨化的處理水。
返渣率與原水中的懸浮物含量呈反比關係，一般控制在50～200%，即返渣的循環量為沉渣排放量的50～200%。最佳PH值為7.0，但實際運用中難以準確控制，一般掌握在6.5～7.5即可。
當聚集劑用量足夠大，仍不能使處理水達到排放標準時，應在原水中加入適量的鈣鹽，添加量為0～400mg/l，所述鈣鹽可以是硫酸鈣、氯化鈣等易溶性鈣鹽。這樣可以降低聚集劑的消耗量，起到一定的除氟作用，節省費用。
本發明有效地利用了廢水中懸浮物的性質和特點，最大限度地發揮了藥劑的效能工藝流程簡單，水處理周期只有40～120分鐘;藥劑用量低，而且價廉來源廣，無毒;沉渣固化性好，可直接送尾礦壩堆存，且對尾礦壩內沉降有利無害;水處理成本低，適於黑色、有色、螢石礦山大規模含氟，含膠體懸浮物廢水的治理。
附
圖1為本發明的一段處理過程的原則流程圖;
附圖2為本發明的二段處理過程的原則流程圖。
實施例1.採用一段沉降處理過程處理鋼鐵企業的綜合廢水、有色金屬礦山廢水、螢石礦山含氟廢水，其原水水質見表1;水中固體懸浮物的粒度組成見表2;處理條件及結果見表3。
2.採用二段沉降處理過程。
處理對象為螢石礦山浮選尾礦廢水。連續觀測時間為96個小時。
廢水含55＝12000～17000mg/l;總氟＝470～1000mg/l，游離氟F-＝18.5～24mg/l;水量Q＝21.9～32.3Kg/分鐘。第一段沉降過程加入Al2(SO4)3·18H2O為162mg/l;用石灰水調PH＝6～8;攪拌混勻;沉降時間為30～40分鐘;一次沉渣全部排放，排放量為5.7～15.0Kg/分鐘;第二段處理時將一次處理水加入Al2(SO4)3·18H2O為194mg/l;用石灰水調PH＝6.5～7.5再加入聚丙烯醯胺5.1mg/l;攪拌混勻後經60～100分鐘二段沉降;得到含SS＝12.3～40mg/l、總氟＝6.2～9.5mg/l、F-＝5.0～8.4mg/l，Q＝13.4～22.5Kg/分鐘的處理水;分離出的固體沉渣7.0～13.1Kg/分鐘(含SS＝29000～49000mg/l)全部返回到原水中，或作少量排放。
權利要求
1.礦山含氟廢水處理方法，適用於含大量懸浮物和氟的工業廢水處理，本發明的特徵是向廢水中按順序加入0～400mg/l的鈣鹽、10～1.00mg/l的鋁鹽或鋁酸鹽(按Al2O3計)，調整PH=6～8，經混勻再加入0～10mg/l的高分子絮凝劑，緩慢混勻，沉降分離出固體沉渣和處理水，部分沉渣返回到待處理的原水中。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，採用一段循環過程。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，採用二段循環過程。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述鈣鹽為硫酸鈣或氯化鈣。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述鋁鹽或鋁酸鹽為硫酸鋁、氯化鋁、鹼式硫酸鋁、鹼式氯化鋁或鋁酸鈉。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，用Ca(OH)2調整PH值為6.5～7.5。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵是，所述高分子絮凝劑為聚丙烯醯胺及其衍生物。
8.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵是，一段過程的沉降時間為30～100分鐘。
9.根據權利要求1或3所述的方法，其特徵是二段過程的第二段沉降時間為30～120分鐘。
10.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特徵是，固體沉渣的返回率為50～200%。
全文摘要
礦山含氟廢水的處理方法，適用於含固體懸浮物和氟的廢水處理，以鋁鹽或鋁酸鹽、高分子絮凝劑為聚集劑，以鈣鹽為輔助降氟劑，並將部分固體沉渣返回用作聚集晶種。其控制條件是按順序加入輔助降氟劑、鋁鹽或鋁酸鹽、調整pH＝6～8、混勻後再加入高分子絮凝劑，混勻後沉降分離固體渣與處理水，將部分沉渣返回到原水中形成連續的循環處理過程。可採用二段處理過程處理含懸浮物高的廢水。藥劑來源廣、用量少，水處理過程時間短。
文檔編號C02F1/52GK1035997SQ8810569
公開日1989年10月4日 申請日期1988年3月26日 優先權日1988年3月26日
發明者薛玉蘭, 潘煥基, 陳庭中, 侯敬華, 繆敢 申請人:中南工業大學, 浙江省東風瑩石公司