高铁酸性矿井水处理回用技术研究

1、高铁酸性矿井水处理回用技术研究 李龙王丽张旭买帅【摘要】采用混凝沉淀烧杯搅拌实验和滤柱模型实验，研究了ph值、絮凝剂投加量对混凝沉淀除铁效果的影响，以及滤料、滤速对过滤出水水质的影响。结果说明，采用微量滴碱法将ph值调至7.0，铁的去除率达93.18%；1%质量浓度pa最正确投加量为0.5l，铁的去除率为98.23%；经高锰酸钾溶液浸泡的锰砂，除铁效果优良，出水铁浓度均在0.5g/l以下，可以到达电厂相关用水水质标准。【关键词】高铁矿井水ph调整混凝沉淀锰砂过滤目前矿井水中的含铁量到达690g/l，超过电厂用水标准(0.5g/l)1000余倍，超过煤炭工业污染物排放标准(6g/l)100余倍，

2、是一般高含铁地下水(一般范围1020g/l)的30余倍，属于特高含铁量的矿井水。初步考虑的技术方案为预曝气氧化+ph调整+混凝沉淀+锰砂接触氧化。本方案与传统锰砂接触氧化技术相比，主要是增加了预曝气氧化和混凝沉淀别离环节。1试验条件和装置1.1试验水质及回用目的试验水样为电厂矿井水，回用水质目的要到达工业循环冷却水标准。水质如表1所示。1.2试验系统1ph值调整试验系统：以浓度1l/l的氢氧化钠溶液为中和剂，用ph计-玻璃电极法测定ph值变化。用邻二氮杂菲分光光度法测定铁含量。2絮凝沉淀试验系统：选用碱性聚合铝和分子量300万的阴离子型聚丙烯酰胺为絮凝剂；试验采用六联电动搅拌器进展。混合时间为

3、1in，转速150r/in；反响时间10in，转速40r/in；反响后静置沉淀15in。然后取上清液测定有关水质指标。3接触氧化试验系统：装配了两只有机玻璃接触氧化柱，其有效直径d=76，有效高度h=500，容积v=2.25l。催化氧化填料为湘潭锰砂，粒径范围为620目，填料高420。两个接触氧化柱分别装填用水样浸泡熟化的锰砂和用高锰酸钾改性的锰砂。2结果与讨论2.1ph值调整试验在500l预曝气后的水样中快速参加氢氧化钠溶液，同时测定ph值变化。沉淀30in后过滤烘干灰化后称量沉淀质量，结果如表2所示。测定过滤后上清液铁含量时却发现铁含量仍然很高，结合有关水解聚合理论，铁离子水解聚合反响过程

4、可分为水解阶段、聚合阶段、凝胶-沉淀生成阶段。加碱方式的不同会导致水解中间产物的不同，进而影响到沉淀效果。所以第二阶段ph调整实验采用微量滴碱法，在缓慢地微滴碱的同时加以强搅拌，同时测定ph值变化(以下实验均采用配制的模拟水样，其铁浓度为207.11g/l，ph值约小于2)。将调整后水样沉淀后过滤，测定上清液铁含量，结果如图1所示。由图1数据可知，当将ph调至6.5时，铁的去除率为87.63%；当调至7.0时，去除率更达93.18%。2.2絮凝沉淀试验实验选用絮凝剂pa和pa作比照。取四组经预曝气的500l水样，分别用微量滴碱法调节ph至7.0，然后投加不同量1%pa混凝沉淀，测定上清液铁含量

5、如下列图2。结果说明，投加0.5lpa时效果最好。参加聚丙烯酰胺(pa)高分子絮凝剂，改善絮凝效果不明显，故不拟使用。2.3接触氧化试验将水样浸泡后的锰砂用水样循环过滤以熟化锰砂。结果9天后才有明显除铁效果，熟化速度偏慢。用同种同量锰砂经1l5%高锰酸钾溶液浸泡24h使其改性，将其转移至接触氧化柱中，熟化速度较快，比拟两个锰砂柱除铁效果如下列图3所示。由图3可见，当进步滤柱滤速时，未经改性的锰砂滤柱除铁效率有所下降。而经高锰酸钾驯化改性的锰砂滤柱在滤速进步时仍然保持良好的除铁性能。3结论1通过对不同ph条件、不同絮凝和混凝剂投加量、不同接触氧化滤柱滤速等多因子、多程度的组合试验，初步确定组合工艺道路为：预曝气调ph值到6.0至6.5混凝沉淀接触氧化滤池出水。2将ph调整到7.0，加1%的pa0.5l混凝沉淀后可去除水中绝大局部铁