混凝沉降法對(duì)廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究畢業(yè)論文

1、 . . . 0 / 36克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文畢業(yè)論文題題 目目混凝沉降法對(duì)廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究混凝沉降法對(duì)廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 1103124911031249 學(xué)學(xué) 生生 鮑海博鮑海博班班 級(jí)級(jí) 石化石化 11311131 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 高荔高荔 完成日期完成日期 2014-6-52014-6-5 克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院制克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院制二二一四一四年年六月六月 . . . 1 / 36 混凝沉淀法對(duì)選礦廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究混凝沉淀法對(duì)選礦廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究 摘要：選礦廢水中含有各種有害的懸浮物、金屬離子等，若直接排放，將對(duì)環(huán)境摘要：選礦廢水中含有各

2、種有害的懸浮物、金屬離子等，若直接排放，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，選礦廢水處理是選礦工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)以聚合氯造成嚴(yán)重污染。因此，選礦廢水處理是選礦工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)以聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺混凝劑聯(lián)合使用的方法對(duì)廢水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)研究。采用單因素分析化鋁與聚丙烯酰胺混凝劑聯(lián)合使用的方法對(duì)廢水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)研究。采用單因素分析方法確定各因素最優(yōu)圍，按照正交實(shí)驗(yàn)確定了非離子型聚丙烯酰胺用量方法確定各因素最優(yōu)圍，按照正交實(shí)驗(yàn)確定了非離子型聚丙烯酰胺用量0.5ml0.5ml、聚合氯、聚合氯化鋁用量化鋁用量22mL22mL、沉降時(shí)間、沉降時(shí)間5min5min、pHpH值值6.76.7，

3、則可使處理污水透射比達(dá)到，則可使處理污水透射比達(dá)到57.86%57.86%。出水水。出水水質(zhì)分析表明，聚合氯化鋁和非離子型聚丙烯酰胺聯(lián)合使用的出水水質(zhì)要比單一使用聚質(zhì)分析表明，聚合氯化鋁和非離子型聚丙烯酰胺聯(lián)合使用的出水水質(zhì)要比單一使用聚合氯化鋁的出水水質(zhì)要好，達(dá)到了工業(yè)排放和回用要求。合氯化鋁的出水水質(zhì)要好，達(dá)到了工業(yè)排放和回用要求。 關(guān)鍵詞：廢水關(guān)鍵詞：廢水 單因素單因素 正交試驗(yàn)正交試驗(yàn) 混凝劑混凝劑 . . . 2 / 36EXPERIMENTALEXPERIMENTAL STUDYONSTUDYON TREATMENTOFTREATMENTOF BENEFICIATIONBENEFI

4、CIATIONWASTEWATERBYWASTEWATERBY COAGULATIONANDSEDIMENTATIONMETHODCOAGULATIONANDSEDIMENTATIONMETHODABSTRACTABSTRACTAbstract: containing mineral processing reagents, various harmful suspended matter, metal ions concentration in the waste water, if the direct emissions, will cause serious pollution to

5、the environment. Therefore, ore dressing wastewater treatment is an indispensable link in the mineral processing industry. Methods in this experiment, polyaluminum chloride and polyacrylamide coagulants used for processing experimental study on Chengde Shuangluan district a mineral processing wastew

6、ater. Using single factor analysis method to determine the optimal range of each factor, according to orthogonal experiment to determine the non-ionic polyacrylamide dosage 0.5ml, polymerization aluminum chloride dosage 22mL, settling time 5min, pH value 6.7, can make the treatment of sewage transmi

7、ssion ratio reaches 57.86%. Analysis showed that water quality, better effluent quality polyaluminium chloride and non-ionic polyacrylamide combined use than single use of polyaluminium chloride water quality, achieve industrial discharge and reuse requirements. KEYWORDS:KEYWORDS:beneficiation waste

8、watersingle factororthogonal testcoagulant . . . 3 / 36目錄目錄1 前言 51.1 選礦廢水的特點(diǎn)與危害 51.2 選礦廢水的處理方法 51.2.1 混凝沉淀法 51.2.2 酸堿廢水中和處理法 71.2.3 化學(xué)氧化法 81.2.4 人工濕地法 91.2.5 吸附法 101.3 課題研究的意義與容 112 實(shí)驗(yàn)部分 122.1 選礦廢水 122.2 實(shí)驗(yàn)儀器 122.3 實(shí)驗(yàn)試劑 122.4 實(shí)驗(yàn)原理 122.4.1 聚合氯化鋁（PAC）沉降原理 122.4.2 聚丙烯酰胺（PAM）沉降原理 132.5 試驗(yàn)容 132.6 試驗(yàn)方法 13

9、2.6.1 配制試劑 132.6.1.1 濁度測(cè)定實(shí)驗(yàn)試劑配制 132.6.1.2 絮凝沉降實(shí)驗(yàn)試劑配制 152.6.2 實(shí)驗(yàn)步驟 152.6.2.1 自然沉降法 152.6.2.2 絮凝沉降法 153 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 163.1 自然沉降與混凝沉降法處理污水的考察 163.2 聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降法對(duì)選礦廢水的處理研究 163.2.1 單因素考察方法 173.2.1.1 聚合氯化鋁(PAC)對(duì)加量對(duì)透射比和出水率的影響 173.2.1.2 聚丙烯酰胺加量對(duì)透射比和出水率的影響 173.2.1.3 沉降時(shí)間對(duì)透射比和出水率的影響 183.2.1.4 pH 值對(duì)透射比和出水率

10、的影響 193.2.2 正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 193.2.2.1 直觀分析法 213.2.2.2 方差分析法 244 結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 32致 34 . . . 4 / 36 . . . 5 / 36 . . . 6 / 36混凝沉淀法對(duì)選礦廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究混凝沉淀法對(duì)選礦廢水處理的實(shí)驗(yàn)研究1 前言前言礦山是我國(guó)資源的重要來(lái)源地，在開(kāi)采過(guò)程中需要大量的生產(chǎn)用水，同時(shí)也排放出大量廢水，選礦廢水是其重要的組成部分。據(jù)估計(jì)，我國(guó)礦山的選礦廠，每年排放的廢水約占全國(guó)工業(yè)廢水總量的十分之一，是我國(guó)工業(yè)廢水排放量最多的行業(yè)之一?？刂七x礦廠廢水的排放，提高廢水的循環(huán)復(fù)用率，防止水對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)平衡的破壞是

11、當(dāng)前世界各國(guó)共同關(guān)心的問(wèn)題。因此，如何有效地處理選礦廢水是各個(gè)礦山長(zhǎng)期以來(lái)必須解決的重大問(wèn)題，也是選礦工藝中必須解決的技術(shù)難題。而實(shí)行選礦廢水循環(huán)使用是解決該難題的重要技術(shù)措施，也是實(shí)現(xiàn)選礦廢水資源化綜合利用的重要前提1。我國(guó)的人口占世界總?cè)丝诘奈宸种?，而耕地面積人平均不到 1000m2，僅為世界人均耕地面積的 27%，特別是我國(guó)的水資源又嚴(yán)重不足，鑒于此情況，選礦廠的廢水治理就具有更加重大的意義2。目前國(guó)已開(kāi)發(fā)出混凝法、酸堿中和法、化學(xué)氧化法、人工濕地法、吸附法等一系列選礦廢水處理方法。1.11.1 選礦廢水的特點(diǎn)與危害選礦廢水的特點(diǎn)與危害選礦廢水具有水量大、懸浮物含量高、含有害物質(zhì)種類較

12、多而濃度較低等特點(diǎn)。選礦廢水中含有各種選礦藥劑( 如氰化物、黑藥、黃藥等)、一定量的金屬離子與氟、砷等污染物，若不經(jīng)處理排入水體、危害很大，大量含有泥沙和尾礦粉的選礦廢水可使整條河流變色。選礦藥劑是選礦廢水中另一重要的污染物，浮選藥劑一般都是有毒的，含浮選藥劑的選礦廠廢水進(jìn)入自然水體后，會(huì)使魚(yú)類與浮游生物受害。另外，選礦廠廢水的pH值往往高于或低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，同樣會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。1.21.2 選礦廢水的處理方法選礦廢水的處理方法1.2.1混凝沉淀法混凝沉淀法其基本原理就是在混凝劑的作用下，通過(guò)壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面電位、電中和等電化學(xué)過(guò)程，以與橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過(guò)程，

13、將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成“絮團(tuán)”；再經(jīng)沉降設(shè)備將絮凝后的廢水進(jìn)行固液分離，“絮團(tuán)”沉入沉降設(shè)備的底部而成為泥漿，頂部流出的則為色度和濁度較低的清水?；?. . . 7 / 36凝沉淀去除的對(duì)象是二級(jí)處理水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，從表觀而言，就是去除污水的色度和混濁度?；炷恋磉€可以去除污水中的某些溶解性物質(zhì)，如砷、汞等，也能有效地去除能夠?qū)е铝魉w富營(yíng)養(yǎng)化的氮和磷等?；炷恋矸ㄖ谢炷齽┑淖饔弥陵P(guān)重要，常用的混凝劑有三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁、有機(jī)高分子類等，與此同時(shí)，還常常加入一些助凝劑，常用的助凝劑有pH調(diào)整劑、絮體結(jié)構(gòu)改良劑、聚丙烯酰胺(

14、PAM) 等。以硫酸鋁、三氯化鐵和聚合硫酸鐵三種混凝劑對(duì)某藍(lán)晶石礦選礦廢水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)研究。考查了混凝劑種類與其性質(zhì)、混凝劑用量、混凝劑與絮凝劑的聯(lián)合使用、pH值、攪拌強(qiáng)度、攪拌時(shí)間以與沉降時(shí)間等因素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫酸鋁為較佳混凝劑，最佳用量為40mg/L；最佳混凝pH值為8.4，即原水的pH值；40mg/L的硫酸鋁投入原水后，按照正交實(shí)驗(yàn)確定的混凝水力條件和沉降時(shí)間，可使出水濁度從91.2NTU降至1.32NTU；而在40 mg/L的硫酸鋁投入原水后，按照正交實(shí)驗(yàn)確定的非離子型聚丙烯酰胺用量0.25mg/L、混凝水力條件和沉降時(shí)間，則可使出水濁度降至0.23NTU?？琢顝?qiáng)4等比較了聚合硫酸

15、鐵、聚合氯化鋁和明礬3 種混凝劑對(duì)蒙自鉛鋅礦選礦廢水的處理效果，結(jié)果表明，聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁和明礬都可以通過(guò)混凝使廢水金屬離子含量明顯降低，而聚合硫酸鐵是其中的最佳選擇。為強(qiáng)化混凝效果，將助凝劑聚丙烯酰胺與聚合硫酸鐵配合使用，通過(guò)混凝沉降去除廢水中的金屬離子，然后再用活性炭吸附廢水中的殘留有機(jī)藥劑，使廢水的金屬離子含量和化學(xué)耗氧量均達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。采用處理后的廢水對(duì)蒙自鉛鋅礦礦石進(jìn)行鉛鋅浮選試驗(yàn)，獲得了與采用新鮮水時(shí)相近的選別指標(biāo)，證明處理后廢水完全可以回用于選礦生產(chǎn)。偉5等采用調(diào)pH值氧化混凝催化氧化吸附回用的技術(shù)路線;通過(guò)調(diào)整廢水pH值，采用硫酸亞鐵作為混凝藥劑，通過(guò)絮凝和氧化作用去除

16、廢水中重金屬離子和選礦藥劑，通過(guò)催化氧化吸附去除殘留的選礦藥劑和Fe2+。處理后的廢水無(wú)色、無(wú)刺激性氣味，既能滿足選礦工藝用水水質(zhì)要求，又滿足GB89781996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。郭朝暉6等通過(guò)優(yōu)化聚硅酸硫酸鋁鐵中鋁硅鐵比，配制適宜的聚硅酸硫酸鋁鐵絮凝劑并進(jìn)行鎢鉍選礦廢水處理，為多金屬礦選礦廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放提供技術(shù)依據(jù)。研究結(jié)果表明：在w(SiO2)=2.0%，n(Fe+Al)/n(Si)=2:1，n(Fe)/n(Al)=1:1的適宜配比下制得的聚硅酸硫酸鋁鐵絮凝劑，在1.5%投加量下，可使鎢鉍選礦廢水濁度去除率達(dá)95%以上，處理后廢水濁

17、度為70NTU；COD去除率達(dá)70%，處理后廢水中COD含量為72 mg/L；As，Be和Pb 去除率均達(dá)90%以上，處理后廢水中As，Be和Pb質(zhì)量濃度分別為34，0.2 和13g/L，處理后廢水達(dá)到GB89781996(污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn))一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。王秋林7等針對(duì)大西溝菱鐵礦選礦廢水的特點(diǎn)，研究了外加石灰乳和不同絮凝劑(比如: 聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸 . . . 8 / 36鐵、淀粉、明礬等)配比的絮凝沉降效果，結(jié)果表明: 添加石灰乳和絮凝劑聚丙烯酰胺處理選礦廢水, 凈化后水質(zhì)遠(yuǎn)低于廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)5GB8978- 19966一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。石敏8等針對(duì)某鉬礦選礦廠浮選廢水，研究了不同混

18、凝劑、不同pH 值和不同水力條件下廢水處理后的濁度和COD。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在最佳水力條件下，原水pH 不調(diào)整，以APAM-A 為絮凝劑，以PAC 為凝聚劑，其用量分別為15 g /t，750 g/t時(shí)，處理后上清液濁度為25NTU，COD小于30 mg/L。浮選廢水經(jīng)處理后回用于選礦浮選流程，大大改善了選礦指標(biāo)。亮9等采用絮凝沉淀加BAF工藝處理某大型煤礦廢水，使出水水質(zhì)優(yōu)于生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ25.189，COD穩(wěn)定在30 mgL-1以下，SS 質(zhì)量濃度穩(wěn)定在10 mgL-1以下，水回用率達(dá)100%。運(yùn)行結(jié)果表明，采用該工藝處理煤礦廢水并回用，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行?？?0等采用鐵氧體( Fe

19、3O4)配合聚合氯化鋁(PAC) 進(jìn)行低溫低濁水( T10，濁度40NTU) 的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PAC 為30mg/LFe3O4為0004 mg時(shí)為最佳投藥量。混凝沉淀法效率高、成熟、穩(wěn)定、操作較簡(jiǎn)單、電耗較低。但投入過(guò)多的藥劑時(shí)藥劑本身也對(duì)水體造成污染( 增大COD含量等等) ，水質(zhì)不同，最佳的投藥量也各不一樣，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，同時(shí)占地面積較大，污泥需經(jīng)濃縮后脫水。1.2.2酸堿廢水中和處理法酸堿廢水中和處理法廢水中和處理法是廢水化學(xué)處理法之一，其基本原理是使酸性廢水中的H+與外加OH或使堿性廢水中的OH與外加的H +相互作用，生成弱解離的水分子，同時(shí)生成可溶解或難溶解的其他鹽類，從

20、而消除它們的有害作用。對(duì)于酸性廢水，常用的中和劑有石灰、石灰石、白云石、苛性鈉、碳酸鈉等。但是，若在工廠附近有堿性廢水和堿性廢渣，應(yīng)優(yōu)先考慮利用這些廢水和廢渣來(lái)中和處理酸性廢水。對(duì)于堿性廢水，常用的中和劑有各種無(wú)機(jī)酸，如H2SO4，HCl，HNO3，但是HCl和HNO3的價(jià)格較貴，腐蝕性強(qiáng)。故一般常用H2SO4，如能利用煙道氣中的SO2和CO2做中和劑則更經(jīng)濟(jì)。若選礦廠附近有酸性礦山廢水或廢電解液可用作堿性廢水的中和劑，則優(yōu)先考慮采用以廢治廢的中和處理方案。 采用“酸堿中和-混凝沉淀”組合工藝處理煤礦燈房含酸、含鉛廢水, 該工藝是在酸性廢水中投加苛性鈉，使廢水pH控制在9，其中溶解鉛形成氫氧化

21、鉛沉淀。在水泵提升過(guò)程中投加絮凝劑，利用水泵的葉輪混合攪拌，進(jìn)入一體化設(shè)備，完成混凝反應(yīng)、沉淀、污泥濃縮等工藝。廢水治理后出水pH分別達(dá)到7.6，SS達(dá)到110 mg/L，處理效率為63.33 %，Pb濃度為0.6 mg/L，處理效率99.67 %，達(dá)標(biāo)排放。研究了一種新型的廢水處理純水制備一體化系統(tǒng)，可將銅帶漂洗廢水用酸堿中和除去重金屬離子，達(dá)到市工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)含硫高的礦體開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的有毒氣體和熱量, 采取綜合治理措施, 在風(fēng) . . . 9 / 36機(jī)排風(fēng)口設(shè)置一套石灰水噴霧中和裝置, 對(duì)排出的廢氣進(jìn)行中和凈化, 取得了較為理想的治理效果。排出的廢氣基本上達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)

22、準(zhǔn)。邵坤14等介紹了使用兩段中和法處理礦山酸性廢水,首先用礦物或廢渣作中和劑將廢水的pH值調(diào)節(jié)到4.0 左右,再用石灰乳進(jìn)行中和。試驗(yàn)結(jié)果表明, 尾礦庫(kù)廢水pH值與重金屬溶出量呈密切的指數(shù)負(fù)相關(guān)關(guān)系，pH值為67 時(shí)，除Mn外，其他重金屬濃度均達(dá)標(biāo)排放，pH值接近9時(shí)，重金屬均能達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。吳兆清15采用石灰- 鋁鹽兩段凈化工藝，對(duì)高濃度酸性含氟廢水進(jìn)行處理研究。結(jié)果表明: 控制一段pH=11, 沉淀1h, 二段pH = 68, A1/ F=4,沉淀2h,處理后外排水中氟濃度小于10 mg/ L,達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝簡(jiǎn)單可行、操作方便,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證,效果良好。雷兆武16等采用石灰調(diào)

23、pH-鐵屑置換-石灰沉淀處理工藝對(duì)廢水進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明廢水的pH在調(diào)至2.05時(shí),廢水中Cu2+濃度較高,在此pH值條件下,可以充分回收廢水中的銅。廢水在經(jīng)石灰沉淀沉渣回流工藝處理后,廢水中的Cu2+濃度可降至0.5mg/L以下。酸堿中和法是處理酸性礦山廢水最常用的傳統(tǒng)方法,具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但也存在結(jié)垢嚴(yán)重、沉淀污泥量大、易造成二次污染等弊端。在處理酸性礦山廢水時(shí),為了提高處理效果,常將中和法與氧化法等其他方法結(jié)合使用。1.2.3化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法是徹底去除廢水中污染物的有效方法之一。通過(guò)化學(xué)氧化, 可以將液態(tài)或氣態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物轉(zhuǎn)化成微毒、無(wú)毒的物質(zhì)

24、,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成易于分離的形態(tài),達(dá)到降低廢水COD,BOD與毒性的目的。處理廢水常用的氧化劑有臭氧、高錳酸鉀、次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、Fenton試劑等。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的達(dá)標(biāo)排放，對(duì)廢水進(jìn)行了Fenton 催化氧化處理，研究了不同pH值、藥液投加量、反應(yīng)溫度以與時(shí)間對(duì)Fenton 氧化的影響，結(jié)果表明，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，COD 去除率越大，但在反應(yīng)一段時(shí)間后，去除效果趨于平緩；溫度越高，COD 去除率也明顯增大，但在超過(guò)30之后，去除率變化趨于平緩，甚至稍有下降；當(dāng)pH值為3.0，F(xiàn)e2+與H2O2體積比為12，F(xiàn)e2+的投加量為36mL時(shí)，廢水的處理效果最好。最后通過(guò)調(diào)整出水pH，絮凝處理進(jìn)一步提高C

25、OD的去除率?？偨Y(jié)了化學(xué)氧化法對(duì)有機(jī)錫污水處理的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：高錳酸鉀氧化效果與濃度、反應(yīng)時(shí)間、pH值等因素密切相關(guān),隨著高錳酸鉀投加量增加、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)錫濃度降低,當(dāng)高錳酸鉀濃度增加時(shí),直線斜率增加,但斜率變化并不大。實(shí)驗(yàn)表明,高錳酸鉀濃度在015215mg/L時(shí)即可發(fā)揮氧化作用。高錳酸鉀在pH值89時(shí)對(duì)于有機(jī)錫污水氧化性最好。介紹了環(huán)保型氫氧化鎂的性能特征與其在含重金屬離子工業(yè)廢水中的應(yīng)用情況。與傳統(tǒng)藥劑相比，氫氧化鎂由于其所特有的緩沖性 . . . 10 / 36能，已使原來(lái)應(yīng)用于這一領(lǐng)域中的傳統(tǒng)堿類物質(zhì)暗然失色，大有取而代之的趨勢(shì)。佩英20針對(duì)某鋁制品鍛造企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中

26、排放的含熒光液廢水，經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾+活性炭過(guò)濾后，色度仍然高達(dá)80150倍，研究了以次氯酸鈉為氧化劑的氧化法來(lái)進(jìn)行脫色處理廢水，結(jié)果表明：在該熒光液廢水處理系統(tǒng)排放水池增加NaClO投加點(diǎn)，投加2.5mL/L 的NaClO，在pH值約7.6左右的情況下反應(yīng)25min，廢水出水色度降為35倍左右，色度去除率達(dá)到70%，滿足國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)( GB89781996) 的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。采用NaClO來(lái)進(jìn)行熒光液廢水的氧化脫色是可行的。1.2.4人工濕地法人工濕地法人工濕地法是近年來(lái)國(guó)外研究的重點(diǎn)，它具有出水性質(zhì)穩(wěn)定、基建和運(yùn)行費(fèi)用低、技術(shù)含量低、維護(hù)管理方便、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，其基本

27、原理是利用基質(zhì)、微生物，動(dòng)植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過(guò)過(guò)濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化21，同時(shí)通過(guò)生物地球化學(xué)循環(huán)供給營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分促使植物生長(zhǎng)，最終達(dá)到污水的資源化與無(wú)害化。研究了在人工配制的污水中投入一定量的基質(zhì)，不同條件下振蕩培養(yǎng)沸石、爐渣和瓷濾料3種基質(zhì)在不同因素影響下對(duì)氨氮( NH4+-N)和總磷( TP) 的吸附能力。結(jié)果表明，不同吸附時(shí)間時(shí)，沸石對(duì)NH+4-N 的吸附效果最好，瓷濾料對(duì)TP 的吸附效果最好；進(jìn)水濃度對(duì)沸石吸附NH+4-N 的影響較大，其吸附量隨進(jìn)水濃度的增大而增大，進(jìn)水濃度對(duì)爐渣和瓷濾料吸附NH

28、+4-N 與爐渣吸附TP影響不大；3種基質(zhì)對(duì)NH+4 -N 和TP的吸附量均是隨吸附劑量的增加而降低，要達(dá)到較好的去污效果，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果考慮基質(zhì)投入量；pH值對(duì)沸石吸附NH+4-N 影響顯著，pH值67圍吸附效果最好，pH 值812 的堿性條件有利于基質(zhì)對(duì)TP的吸附。針對(duì)稀土低水平放射性廢水的特點(diǎn)，采用人工濕地處理技術(shù)，研究表明稀土低水平放射性廢水的人工濕地處理技術(shù)具有可行性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。研究了立體式人工濕地在微污染源水體處理中的應(yīng)用，結(jié)果表明，立體式人工濕地對(duì)微污染源水的凈化處理技術(shù)是可行的，安全無(wú)污染，且成本較低、管理方便，在高溫與低溫季節(jié)均能夠有效降低微污染源水中的SS、CODCr、

29、NH3-N、TN、TP，出水基本能穩(wěn)定達(dá)到地表水III 類標(biāo)準(zhǔn)。該研究為今后人工濕地+ 水下森林生態(tài)凈化模式的構(gòu)建、維持、運(yùn)行以與推廣應(yīng)用提供了有益的參考。盧守波25等采用新型微電場(chǎng)-人工濕地耦合工藝處理重金屬?gòu)U水，研究了不同運(yùn)行條件下微電場(chǎng)-人工濕地耦合工藝去除重金屬的特性, 探討了主要的去除機(jī)理。結(jié)果表明: 不同重金屬隨進(jìn)水濃度變化對(duì)去除率影響的效果不同,對(duì)Cu2+、Pb2+影響較小,對(duì)Cd2+和Zn2+影響較大。pH對(duì)該工藝去除重金屬有較大影響, 選擇系統(tǒng)進(jìn)水以中性廢水為宜。電壓對(duì)系統(tǒng)處理重金屬?gòu)U水的效果影響顯著,隨電壓升高,重金屬去除率均呈先 . . . 11 / 36增后減的變化趨勢(shì)

30、,電壓為4V 時(shí)去除效果較佳。盧守波26研究了不同條件下水平潛流人工濕地對(duì)Cu，Pb，Cd，Zn 四種重金屬的去除效果，發(fā)現(xiàn)水力停留時(shí)間、入水pH值、入水濃度對(duì)人工濕地的去除效率有重要影響。1.2.5吸附法吸附法用固體吸附劑去除污水中污染物質(zhì)的方法，稱為廢水處理的吸附法。根據(jù)吸附劑類型不同可以分為材料吸附法和生物吸附法。吸附法因其材料便宜易得、成本低、去除效果好而一直受到人們的青睞。針對(duì)銻礦選礦廢水中銻和丁基黃原酸鈉嚴(yán)重超標(biāo)的問(wèn)題, 用酸改性粉煤灰對(duì)其進(jìn)行吸附處理。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)酸性粉煤灰與處理選礦廢水的質(zhì)量體積(g#mL- 1)為1：100,pH 值為3,靜置時(shí)間為4h時(shí),廢水中的銻可從28

31、.611mg#L-1降到0.05 mg# L-1以下, 去除率達(dá)99. 8%以上；廢水中丁基黃原酸鈉可從0.1373mg#L-1降到0. 02 mg#L-1以下, 去除率達(dá)95.0%以上。躍新28研究了以黃鐵礦為吸附劑、CN為吸附質(zhì)，考察了吸附時(shí)間、溶液pH 值、黃鐵礦用量等因素對(duì)吸附效果的影響，結(jié)果表明，黃鐵礦對(duì)氰化鈉的吸附很快，1min 即達(dá)到吸附平衡，最大吸附負(fù)載達(dá)3.81mg/g，最大吸附率達(dá)到90.28% ，吸附受pH影響很小；氰根離子與黃鐵礦有很強(qiáng)的鍵合吸附作用；黃鐵礦顆粒對(duì)氰根離子的吸附是以單分子層化學(xué)吸附為主的吸附過(guò)程。研究了以改性筍殼為吸附劑去除廢水中的鉻離子，探討振蕩時(shí)間、

32、吸附劑量、初始濃度、溫度、pH對(duì)鉻離子去除率的影響。結(jié)果表明：pH對(duì)鉻離子去除率有很大影響，pH越低，吸附效果越好。當(dāng)溫度為30，時(shí)間為1.5 h、筍殼用量為0.5 g、振蕩時(shí)間為90 min，鉻離子吸附率可達(dá)40%以上。宋衛(wèi)鋒29等研究了硫化礦浮選廢水生物降解效能，采用序批式生物反應(yīng)器( SBR) 研究浮選廢水的降解能力，探討不同的運(yùn)行條件對(duì)苯胺黑藥、黃藥與乙硫氮去除效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)24d的培養(yǎng)馴化，浮選藥劑的降解達(dá)到預(yù)期效果；SBR 在HRT為2h，pH在67之間，葡萄糖投加量為0.1g/L時(shí)，降解效果達(dá)到最佳；除此以外活性污泥對(duì)硫化物承受濃度可達(dá)到120mg/L。目前處理礦

33、山廢水的方法主要有酸堿中和法、混凝沉降法、化學(xué)氧化法、人工濕地法和生物法5種。酸堿中和法和混凝沉降法都具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但也存在結(jié)垢嚴(yán)重,沉淀污泥量大,易造成二次污染等弊端?；瘜W(xué)氧化法最顯著的特點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)單并能有效處理各種形態(tài)的污染物,但處理費(fèi)用較高,因此很難在生產(chǎn)實(shí)踐中推廣應(yīng)用。人工濕地法具有投資低、操作簡(jiǎn)單、抗沖擊能力強(qiáng)和運(yùn)行費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn),但占地面積大,易受外界環(huán)境的影響,對(duì)一些難處理的廢水效果不佳,有一定的局限性。微生物法作為一項(xiàng)新的實(shí)用技術(shù), 具有費(fèi)用低、容易管理、適用性強(qiáng)、無(wú)二次污染、可回收短缺原料單質(zhì)硫和一些重金屬離子如銅、鋅等優(yōu)點(diǎn),被越來(lái)越多地應(yīng)用于廢

34、水處理中,但 . . . 12 / 36如何在常溫下保持微生物的活性, 如何消除重金屬離子對(duì)微生物的抑制作用,以與微生物在廢水處理中的作用機(jī)理等,都有待更深入的研究。1.31.3 課題研究的意義與容課題研究的意義與容礦山是我國(guó)資源的重要來(lái)源地，在開(kāi)采過(guò)程中需要大量的生產(chǎn)用水，同時(shí)也排放出大量廢水，選礦廢水是其重要的組成部分。據(jù)估計(jì)，我國(guó)礦山的選礦廠，每年排放的廢水中了約占全國(guó)工業(yè)廢水總量的十分之一，是我國(guó)工業(yè)廢水排放量最多的行業(yè)之一?？刂七x礦廠廢水的排放，提高廢水的循環(huán)復(fù)用率，防止水對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)生態(tài)平衡的破壞是當(dāng)前世界各國(guó)共同關(guān)心的問(wèn)題。因此，如何有效地處理選礦廢水是各個(gè)礦山長(zhǎng)期以來(lái)必須解

35、決的重大問(wèn)題，也是選礦工藝中必須解決的技術(shù)難題。而實(shí)行選礦廢水循環(huán)使用是解決該難題的重要技術(shù)措施，也是實(shí)現(xiàn)選礦廢水資源化綜合利用的重要前提。我國(guó)的人口占世界總?cè)丝诘奈宸种?，而耕地面積人平均不到 1000m2，僅為世界人均耕地面積 27%，特別是我國(guó)的水資源又嚴(yán)重不足，鑒于此情況，選礦廠的廢水治理就具有更加重大的意義。目前國(guó)已開(kāi)發(fā)出混凝法、酸堿中和法、化學(xué)氧化法、人工濕地法、吸附法等一系列選礦廢水處理方法。其中，混凝沉淀法相對(duì)于其他方法具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，本課題在前人研究的基礎(chǔ)上采用聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺混凝劑聯(lián)合使用對(duì)市雙灤區(qū)某礦選礦廢水進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確

36、定出此方法對(duì)選礦廢水處理的最佳工藝條件。 . . . 13 / 362 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分2.12.1 選礦廢水選礦廢水實(shí)驗(yàn)所處理的廢水為某選礦廢水，選礦廢水的各項(xiàng)性能指標(biāo)如表 2-1 所示。表 2-1 原油性質(zhì)理化性能指標(biāo)檢測(cè)方法密度/gcm-31.00212GB/T 1884-2000濁度/NTU5616ISO70271984水質(zhì)濁度的測(cè)定pH 值6.7酸度計(jì)COD/mgL10.35GB11914-892.22.2 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器722 型分光光度計(jì)：精密科學(xué)儀器；電動(dòng)攪拌器：鄄城新科教學(xué)儀器廠；離心機(jī)：化工機(jī)械廠；分析天平：精密科學(xué)儀器；離心機(jī)：化工機(jī)械廠；燒杯、容量瓶、量筒、移液管、玻

37、璃棒、錐形瓶、容量瓶等玻璃儀器若干；2.32.3 實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)試劑聚丙烯酰胺（分析純） ，雙灤建龍礦業(yè)；聚合氯化鋁（分析純） ，瑞星工貿(mào)發(fā)展；硫酸肼（分析純） ；佳興化工玻璃儀器工貿(mào)；六次甲基四胺（分析純） ；2.42.4 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理2.4.1聚合氯化鋁（聚合氯化鋁（PACPAC）沉降原理）沉降原理聚合氯化鋁（PAC）的作用是通過(guò)它或者它的水解產(chǎn)物的壓縮雙電層、電性中和、卷帶網(wǎng)捕以與吸附橋連等四個(gè)方面的作用完成的，將能被氧化劑氧化的有機(jī)顆粒物質(zhì)沉淀下來(lái)過(guò)濾掉，從而降低了水中污染物的含量。顆粒物質(zhì)的沉淀，毫無(wú)疑問(wèn)的降低了水質(zhì) . . . 14 / 36中懸浮物的含量。2.4.2聚丙烯酰胺（

38、聚丙烯酰胺（PAMPAM）沉降原理）沉降原理聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺單體在引發(fā)劑作用下均聚或共聚所得聚合物的統(tǒng)稱，它的絮凝性、粘合性、降阻性、增稠性具有在顆粒間形成更大的絮體由此產(chǎn)生的巨大表面吸附作用，加速顆粒的沉降速度。2.52.5 試驗(yàn)容試驗(yàn)容（1）選礦廢水性能指標(biāo)測(cè)定（2）實(shí)驗(yàn)試劑的配置（3）探究聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化鋁（PAC）加量對(duì)選礦廢水出水率和透射比的影響。（4）探究 pH 值和沉降時(shí)間對(duì)選礦廢水出水率和透射比的影響（5）設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)確定影響因素的最優(yōu)組合2.62.6 試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法2.6.1配制試劑配制試劑2.6.1.1濁度測(cè)定實(shí)驗(yàn)試劑配制濁度測(cè)定實(shí)驗(yàn)試劑配制1

39、.測(cè)定原理在適當(dāng)溫度下，硫酸肼與六次甲基四胺聚合，形成白色高分子聚合物， 以此作為濁度標(biāo)準(zhǔn)液，在一定條件下與水樣濁度相比較2.無(wú)濁度水因?qū)嶒?yàn)條件有限故將去離子水看作無(wú)純度水。3.濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1）1g/100mL 硫酸肼溶液準(zhǔn)確稱取1.000g（準(zhǔn)確到0.0001g）硫酸肼(N2H4)H2SO4，溶于少量去離子水，移入100mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。注：硫酸肼有毒、致癌!（2）10g100mL 六次甲基四胺溶液準(zhǔn)確稱取10.00g 六次甲基四胺(CH2)6N4)，溶于少量去離子水，移入100mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。4.濁度標(biāo)準(zhǔn)貯備液制備 . . . 15 / 36吸

40、取5.00mL 硫酸肼溶液與5.00mL 六次甲基四胺溶液于 100mL 容量瓶中，混勻。于253下靜置反應(yīng)24h。冷后用水稀釋至標(biāo)線，混勻。此溶液濁度為 400度?？杀４嬉粋€(gè)月。5. 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制吸取濁度標(biāo)準(zhǔn)液0ml，0.50ml，1.25ml，2.50ml，5.00ml，10.00ml 與12.50mL，置于50mL 的容量瓶中，加水至標(biāo)線。搖勻后，即得濁度為 0.4，10，20，40，80與100度的標(biāo)準(zhǔn)系列。于 680nm 波長(zhǎng)，用30mm 比色皿測(cè)定吸光度，繪制濁度測(cè)定數(shù)據(jù)表如表2-2；濁度校準(zhǔn)曲線如圖 2-1.表2-2 濁度數(shù)據(jù)測(cè)定表吸光度98.993.385.47454.332

41、.123.8濁度00.410204080100圖 2-1 濁度校準(zhǔn)曲線6. 測(cè)定吸取 1mL 搖勻尾礦水樣于 100ml 容量瓶中用無(wú)濁度水定容，測(cè)定選礦廢水水樣吸光度，由校準(zhǔn)曲線趨勢(shì)公式 y =-1.3173x+122.68；R2 = 0.9701 帶入水樣吸光度可測(cè)得水樣濁度。原溶液的濁度計(jì)算公式為： 濁度=a（b+c）/c其中，a 為稀釋后水樣的濁度，單位度；b 為稀釋水體積，單位 mL；c 為原水樣體積，單位 mL。y = -1.3173x + 122.68R2 = 0.9701-20020406080100120020406080100120濁度吸光度濁度線性 (濁度) . . .

42、16 / 362.6.1.2絮凝沉降實(shí)驗(yàn)試劑配制絮凝沉降實(shí)驗(yàn)試劑配制（1）聚合氯化鋁（PAC）沉淀劑配制準(zhǔn)確稱取聚合氯化鋁（PAC）0.5000g（準(zhǔn)確到 0.0001g） ，溶于少量去離子水，移入1000mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。（2）聚丙烯酰胺（PAM）絮凝劑配制準(zhǔn)確稱取聚丙烯酰胺（PAM）0.5000g（準(zhǔn)確到 0.0001g） ，溶于少量去離子水，移入1000mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。2.6.2 實(shí)驗(yàn)步驟2.6.2.1自然沉降法自然沉降法用8個(gè)50mL量筒各取40mL的選礦廢水水樣，在2000r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌1min，在室溫下放置1天，測(cè)定污水的出水率和透

43、射比。2.6.2.2絮凝沉降法絮凝沉降法用 8 個(gè) 50mL 量筒各取 40mL 的選礦廢水水樣，向廢水水樣中加不同量的聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鋁（PAC） ，在 2000r/min 的轉(zhuǎn)速下時(shí)攪拌 1min, 隨后靜置絮凝。選取不同絮凝時(shí)間的上清液, 測(cè)定其透射比和出水率, 取液表面下 23cm 處的上清液最佳, 由此確定最佳混凝劑與其添加量。在混凝試驗(yàn)過(guò)程中觀察加入不同混凝劑所生成礬花的速度、礬花的大小、體積與沉降速度。 . . . 17 / 363 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.13.1 自然沉降與混凝沉降法處理污水的考察自然沉降與混凝沉降法處理污水的考察分別使用自然沉降法和混凝

44、沉降法對(duì)選礦廢水進(jìn)行處理行試驗(yàn)。其中自然沉降法在常壓常溫 pH 為 6.7 下進(jìn)行，沉降時(shí)間為 1 天；混凝沉降法在常壓常溫 pH 為 6.7 下進(jìn)行，沉降時(shí)間為 5min，其他條件均一樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表 3-1 所示。表 3-1 自然沉降與混凝沉降法的比較從表3-1中可以看出：采用自然沉降法對(duì)選礦廢水驚醒的處理，其出水率和透射比幾乎為零，而采用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降的方法處理選礦廢水，均得到了相當(dāng)大的出水率和透射比，而且所需沉淀時(shí)間短，是一種方便、環(huán)?？旖?、高效的污水處理方法。這是由于聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法中凝聚劑聚合氯化鋁可以破壞膠

45、體的穩(wěn)定性, 使細(xì)小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉降, 從而達(dá)到廢水凈化的目的。同時(shí)，再加入絮凝劑聚丙烯酰胺，可加快選礦廢水中懸浮物的沉降速度。說(shuō)明聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降的方法處理選礦廢水可顯著提高廢水的凈化程度。3.23.2 聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降法對(duì)選礦廢水的處理研究聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降法對(duì)選礦廢水的處理研究混凝沉降法作為一種基本的水凈化方法, 被廣泛用于各種污水的處理, 其主要機(jī)理是通過(guò)吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕、壓縮雙電層作用使膠體脫穩(wěn)并凝結(jié)成絮體而沉降。選礦廢水在混凝劑的作用下，通過(guò)壓縮微顆粒表面雙電層、降低界面電位、電中和

46、等電化學(xué)過(guò)程，以與橋聯(lián)、網(wǎng)捕、吸附等物理化學(xué)過(guò)程，將廢水中的懸浮物、膠體和可絮凝的其它物質(zhì)凝聚成“絮團(tuán)”；再經(jīng)沉降設(shè)備將絮凝后的廢水進(jìn)行固液分離，“絮團(tuán)”沉入沉降設(shè)備的底部而成為泥漿，頂部流出的則為色度和濁度較低的清水。混凝沉淀去除的對(duì)象是二級(jí)處理水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，從表觀而言，就是去除污水的色度和混濁度?；炷恋磉€可以去除污水中的某些溶解性物質(zhì)，如砷、汞等，也能有效地去除能夠?qū)е铝魉w富營(yíng)養(yǎng)化的氮和磷等。針對(duì)于選礦廢水的特點(diǎn)，本文采用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降的方法處理污水，首先采用單因素考察方法確定影響處理污水透射比和絮體積各因素的合處理方法處理?xiàng)l件透

47、射比/%出水率/%自然沉降1 天00混凝沉降5 分鐘57.8675.62 . . . 18 / 36適水平，然后進(jìn)一步應(yīng)用正交設(shè)計(jì)法研究其處理污水的最佳工藝條件。3.2.1單因素考察方法單因素考察方法3.2.1.1聚合氯化鋁聚合氯化鋁(PAC)(PAC)對(duì)加量對(duì)透射比和出水率的影響對(duì)加量對(duì)透射比和出水率的影響采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法，在室溫,pH為 6.7,聚丙烯酰胺加量為 3mL,沉降時(shí)間為 5min 的條件下,進(jìn)行混凝沉降實(shí)驗(yàn),尋找最佳聚合氯化鋁添加量圍。聚合氯化鋁（PAC）添加量與透射比和出水率的關(guān)系如圖 3-1 所示。圖 3-1 PAC 加

48、量對(duì)出水率和透射比的影響從圖 3-1 中曲線可見(jiàn)，增加 PAC 加量對(duì)選礦廢水處理有利。當(dāng) PAC 加量小于 20ml 時(shí)，透射比隨 PAC 加量的增加而提高；PAC 加量超過(guò) 20ml 時(shí)，透射比開(kāi)始下降，在 PAC 加量為 20ml 時(shí)透射比達(dá)到最大值為 52.3%，繼續(xù)加大 PAC 加量，透射比呈降低趨勢(shì)。3.2.1.2聚丙烯酰胺加量對(duì)透射比和出水率的影響聚丙烯酰胺加量對(duì)透射比和出水率的影響采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法，在室溫，聚合氯化鋁(PAC)加量 20mL，pH 為 6.7，沉降時(shí)間為 5min 的條件下，進(jìn)行混凝沉降實(shí)驗(yàn)，尋找最佳聚丙烯酰

49、胺(PAM)添加量圍。聚丙烯酰胺添加量與透射比和出水率的關(guān)系如圖 3-2 所示。從圖 3-2 中曲線可見(jiàn)，增加 PAM 加量對(duì)選礦廢水處理有利。當(dāng) PAM 加量小于 0.5mL0102030405060051015202530PAC加量/mL出水率、透射比/%出水率透射比 . . . 19 / 36時(shí)，出水率隨 PAM 加量的增加而提高，而透射比則隨著 PAM 加量的增加下降，具體原因?yàn)椴患?PAM 時(shí)，此時(shí)的透射比約為 PAC 的透射比；PAM 加量超過(guò) 0.5ml 時(shí)，透射比開(kāi)始下降，在 PAM 加量為 0.5mL 時(shí)出水率達(dá)到最大值為 61.1%，繼續(xù)加大 PAC 加量，透射比呈降低趨勢(shì)

50、，出水率大致不變。圖 3-2 PAM 加量對(duì)出水率和透射比的影響表3.2.1.3 沉降時(shí)間對(duì)透射比和出水率的影響沉降時(shí)間對(duì)透射比和出水率的影響采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法，在室溫，聚合氯化鋁加量 20ml，pH 為 6.7，PAM 加量 0.5ml 的條件下，進(jìn)行混凝沉降實(shí)驗(yàn)，尋找最佳沉降時(shí)間圍。沉降時(shí)間與透射比和出水率的關(guān)系如圖 3-3 所示。圖 3-3 沉降時(shí)間對(duì)出水率和透射比的影響02040608010002468PAM加量透射比和出水率出水率透射比01020304050607080900102030405060沉降時(shí)間出水率、透射比出水率透射比

51、 . . . 20 / 36從圖 3-3 中曲線可見(jiàn)，延長(zhǎng)沉降時(shí)間對(duì)選礦廢水處理有利。當(dāng)沉降時(shí)間為 5min 時(shí)，出水率和透射比隨沉降時(shí)間的延長(zhǎng)顯著提高；沉降時(shí)間超過(guò) 5min 時(shí)，出水率和透射比呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)，在沉降時(shí)間為 5min 時(shí)出水率和透射比達(dá)到最優(yōu)值，此時(shí)出水率為 70%、透射比為 51.9%。3.2.1.4 pHpH 值對(duì)透射比和出水率的影響值對(duì)透射比和出水率的影響采用聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化鋁(PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法，在室溫，聚合氯化鋁加量 20ml，沉降時(shí)間為 5min 的條件下，進(jìn)行混凝沉降實(shí)驗(yàn)，尋找最佳 pH 值圍。pH 值與透射比和出水率的關(guān)系如圖 3-

52、4 所示。從圖 3-4 中曲線可見(jiàn)，適當(dāng)?shù)?PH 值對(duì)選礦廢水處理有利。當(dāng) pH 值小于 6.7 時(shí)，透射比與出水率隨 pH 值的增加而提高，當(dāng) PH 值大于 6.7 時(shí)，透射比則隨著 pH 的增加呈下降趨勢(shì)，出水率變化不明顯。3.2.2 正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考慮到影響透射比和出水率各因素之間的制約性，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以確定聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用處理污水的最佳工藝條件。將 PAC加量、PAM 加量、pH 值和沉降時(shí)間作為正交實(shí)驗(yàn)四個(gè)因素，依據(jù)單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，PAC 加量的水平選取圍為 1622mL；PAM 加量的水平選取圍為 0.30.6ml；pH 值

53、的水平選取圍為 510；沉降時(shí)間的水平選取圍為 17min。采用 PAC 與 PAM 聯(lián)合使用的混凝沉降方法，按正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法詳細(xì)考察了濁度01020304050607080024681012pH值出水率和透射比出水率透射比 . . . 21 / 36為 5616NTU 的選礦廢水經(jīng)處理后的透射比和出水率的變化情況規(guī)律。試驗(yàn)將 PAC 加量、PAM 加量、pH 值和沉降時(shí)間作為 4 個(gè)因素，選取 4 個(gè)水平如表 3-2。表 3-2 選礦廢水處理的因素水平表按 L16(45)正交表（見(jiàn)表 3-3）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，考察各因素對(duì)選礦廢水處理后透射比和出水率的影響，從中優(yōu)選出最佳處理污水工藝

54、條件。按 L16(45)正交表設(shè)計(jì)方案，實(shí)施實(shí)驗(yàn)。在每個(gè)設(shè)計(jì)條件下，分別進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn)選取平均值作為最終的透射比和出水率，以此減少選礦廢水穩(wěn)定性以與操作上的誤差給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的影響。實(shí)驗(yàn)具體結(jié)果列于表 3-3。水平PAC 加量（A）PAM 加量（B）PH 值（C）沉降時(shí)間（D）空白（E）122ml0.3ml0.65218ml0.4ml0.810316ml0.5ml0.56.7420ml0.6ml0.79 . . . 22 / 36表 3-3 正交試驗(yàn)表根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別采用直觀分析和方差分析兩種分析方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析， 以此找到最佳的實(shí)驗(yàn)條件。3.2.2.1 直觀分析法直觀分析法1、計(jì)算透射比

55、K 值KA 1=Y1+Y2+Y3+Y4=43.1+53.6+47.4+53.5=197.6；KA 2=Y5+Y6+Y7+Y8=31.6+25+46.5+52.1=155.2；試驗(yàn)號(hào)ABCDE透射比/%出水率/%11111143.16521222253.672.531333347.468.941444453.57552123431.67.56221432541.272341246.576.282432152.176.293134243.171.2103243139.140113312439.865123421346.877.5134142351.657.5144231449.5751543241

56、48.567.5164413214.32.5 . . . 23 / 36KA 3=Y9+Y10+Y11+Y12=43.1+39.1+39.8+46.8=168.8；KA 4=Y13+Y14+Y15+Y16=51.6+49.5+48.5+14.3=163.9；同理: KB 1=169.4；KB 2=167.2；KB 3=182.2； KB 4=166.7；KC 1=122.2；KC 2=180.5；KC 3=192.1； KC 4=190.7；KD 1=185.9；KD 2=197.1；KD 3=132.4； KD 4=170.1；KE 1=182.8；KE 2=157.5；KE 3=170.8

57、； KE 4=174.4；2、計(jì)算出水率 K 值KA 1=Y1+Y2+Y3+Y4=65.0+72.5+68.8+75.0=281.25；KA 2=Y5+Y6+Y7+Y8=7.5+41.3+76.3+76.3=201.25；KA 3=Y9+Y10+Y11+Y12=71.3+40.0+65.0+77.5=253.75；KA 4=Y13+Y14+Y15+Y16=57.5+75.0+67.5+2.5=202.5；同理: KB 1=201.25；KB 2=228.75；KB 3= 277.5；KB 4=231.25；KC 1=173.75；KC 2=225 KC 3=291.25；KC 4=248.75

58、；KD 1=293.75；KD 2=271.25；KD 3=118.75；KD 4=255；KE 1=248.75；KE 2=222.5； KE 3=245； KE 4=222.5；3、計(jì)算透射比 k 值根據(jù)公式：k=K/4 可以求得：KA 1=49.4； kA 2=38.8； kA 3=42.2； kA 4=40.975；kB 1=42.35；kB 2=41.8； kB 3=45.55；kB 4=41.675；kC 1=30.55；kC 2=45.13；kC 3=48.03；kC 4=47.675；kD 1=46.48；kD 2=49.28; kD 3=33.1； kD 4=42.525；k

59、E 1=45.7； kE 2=39.38; kE 3=42.7； kE 4=43.6；4、計(jì)算出水率 k 值根據(jù)公式：k=K/4 可以求得：KA 1=70.3125； kA 2=50.3125； kA 3=63.4375； kA 4=50.625；kB 1=50.3125； kB 2=57.1875； kB 3=69.375； kB 4=57.8125；kC 1=43.4375； kC 2=56.25； kC 3=72.8125； kC 4=62.1875；kD 1=73.4375； kD 2=67.8125； kD 3=29.6875； kD 4=63.75；kE 1=62.1875； kE

60、 2=55.625； kE 3=61.25； kE 4=55.625；5、計(jì)算透射比極差 R . . . 24 / 36RA=1/4(197.6-155.2)=10.6；RB=1/4(182.2-166.7)=3.875；RC=1/4(192.1-122.2)=17.475；RD=1/4(197.1-132.4)=16.175；RE=1/4(182.8-157.5)=6.325；6、計(jì)算出水率極差 RRA=1/4(281.25- 201.25)= 20；RB=1/4(277.5- 201.25)= 19.0625；RC=1/4291.25- 173.75)= 29.375；RD=1/4(293