專利名稱：：一種泥砂污水處理方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種泥砂污水處理方法，屬于礦山污水處理
技術領域：
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背景技術：
：水洗碎石所產生的污水的處理一直是礦山企業(yè)的一大難題，傳統(tǒng)的做法一般采用三級沉淀池對污水進行處理。此種方法，在眾多礦山企業(yè)一直沿用至今。但是三級沉淀有諸多的弊端，一是沉淀的時間較長；二是清出的淤泥中含有較多的砂質成分等有用物質，資源白白的流失了；三是清出的淤泥含水率高，須自然干化后才能處理，但干化時間太長，不僅占用大面積的土地，而且還有可能造成環(huán)境污染。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為解決上述技術問題提供一種泥砂污水處理方法。本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的—種泥砂污水處理方法，包括如下步驟①砂分離將泥砂污水進行初步分離，分離出砂粒；②沉淀處理加入質量濃度為O.20.4%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；沉淀生成后，再加入0.10.3%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；分離出沉淀；③沉淀壓濾將②步分離出的沉淀壓濾。本發(fā)明上述技術方案中，步驟①是將粒度大、密度大的砂石從水中分離出來；步驟②是用絮凝劑將污水中的各類雜質去除，污水就能變成清水，可滿足礦山用水的需求；步驟③是將步驟②得到的沉淀壓干，就能得到污泥，所述污泥也是一種產品。本發(fā)明不僅能較快回收碎石污水中的各種固含量，還有效地解決了現有技術沉淀時間長、資源白白流失和淤泥含水率高的技術問題。作為優(yōu)選，所述的泥砂污水進行初步分離包括一級分離和二級分離步驟，所述的一級分離是分離出粗砂的步驟，所述二級分離是分離出細砂的步驟。將粗砂和細砂分別分離出來，提高了資源的利用率，同時提高了污水處理工藝的速度和質量。作為優(yōu)選，所述的一級分離為采用螺旋式離心分離出粗砂。作為優(yōu)選，所述的二級分離為采用旋流器組和高頻振動裝置分離出細砂。作為優(yōu)選，步驟③中所述的壓濾是利用自動拉板壓濾機完成的。所述螺旋式離心分離機、旋流器組和高頻振動裝置、自動拉板壓濾機為本領域技術人員在碎石制造、生產過程所常用的儀器設備。作為優(yōu)選，所述的步驟②為加入質量濃度為0.3%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；沉淀生成后，再加入0.2%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液，最后分離出沉淀。上述技術方案中先后采用了質量分數分別為0.3%和0.2%的陰離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑明顯提高了凈水的效率。有機高分子絮凝劑具有用量少、絮凝速度快、受共存鹽類ra值及溫度影響小，并且容易處理等特點。陰離子型聚丙烯酰胺作為本發(fā)明使用的絮凝劑其絮凝機理有以下幾點由于其具有極性基因-酰胺基，易于借其氫健的作用在泥沙顆粒表面吸附；因其有很長的分子鏈，大數量級的長鏈在水中有巨大的吸附表面積，故絮凝作用好，能利用長鏈在顆粒之間架橋，形成大顆粒的絮凝體，加速沉降；借助于聚丙烯酰胺的絮凝_助凝，在凈水處理的泥凝過程中可能發(fā)生雙電離壓縮，使顆粒聚集穩(wěn)定性降低，在分子引力作用下顆粒結合起來，分散相的簡單陰離子可以被聚合物陰離子基團所取代；高分子和天然水組成中的物質和水中懸浮物，或在它之前投加的水解混凝劑的離子之間發(fā)生化學相互作用，可能是絡合反應；由于分子鏈固定在不同顆粒的表面上，各個固相顆粒之間形成聚合橋。上述特性與碎石污水的固含物及其相配。但并不是絮凝劑用量越多越好，當顆粒表面被聚合物分子過飽和，就會導致絮凝惡化，因為在這種情況下絮凝劑分子的自由末端也可以吸附在同一表面上，形成彎曲狀，相領顆粒間的架橋結合數因而減少。所以本發(fā)明人經過長期的研究和總結得到以下技術方案在處理污水時所選取的絮凝劑的濃度不可過高，在首次處理時選用0.3%為宜，但是只通過一次處理可能達不到水質凈化的標準。故采取兩段凈化工藝法來去除污水中的雜質，二次處理時陰離子型聚丙烯酰胺的濃度為0.2%為宜。作為優(yōu)選，在所述的步驟②前還包括有添加濃度為35%的聚合氯化鋁溶液的步驟。無機聚合物絮凝劑能提供大量的絡合離子，且能夠強烈吸附膠體微粒，通過吸附、橋架、交聯作用，從而使膠體凝聚；同時還會發(fā)生物理化學變化，中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低s電位，使膠體微粒由原來的相斥變?yōu)橄辔?，使膠體微粒相互碰撞，從而形成絮狀混凝沉淀。聚合氯化鋁作為本發(fā)明方法所選用的無機聚合物絮凝劑，對水中膠體顆?；蚰z體污染物的混凝是鋁鹽水解_聚合產物對其進行電性中和、脫穩(wěn)和吸附架橋作用生成粗顆粒絮凝體而去除的。陰離子型聚丙烯酰胺其分子鏈很長，它的酰胺基(_C0NH2)可與許多物質親和、吸附形成氫鍵，這就使它能在吸附的粒子之間架橋，使數個甚至數十個粒子連接在一起，生成絮團，加速粒子下沉。這兩種絮凝劑的絮凝機理不同，先后使用能夠起到相互補益的效果。但兩類絮凝劑同時使用的結果可能比兩者分別使用時的效價更低，其原因是當顆粒周圍存在多種絮凝劑時不會與多種絮凝劑都結合從而加速沉降，反而會因為顆粒結合了不同種類的絮凝劑從而導致結團的能力降低，從而使得絮凝的作用減弱。本發(fā)明先后使用兩種絮凝劑，先用聚合氯化鋁出去水中的膠體顆粒或膠體污染物，再通過陰離子型聚丙烯酰胺除去剩下的大部分的雜質，以確保確保絮凝的效果得到最優(yōu)化。作為優(yōu)選，所述聚合氯化鋁的質量濃度為5%。作為優(yōu)選，所述的陰離子型聚丙烯酰胺溶液的配制方法是在溫度506(TC的條件下加水攪拌，攪拌速度保持在500600轉/分。聚丙烯酰胺的溶解需要有一定的溫度，以加快溶解速度。但溫度過高，又會使高聚物的分子鏈斷裂，降低使用效果，較適宜的溶解溫度為5060°C。聚丙烯酰胺的溶解應避免過強的剪切力攪拌，過強的攪拌會使分子鏈斷裂，從而降低使用效果。在配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液時還要注意如下事項均勻分散投料，陰離子型聚丙烯酰胺溶解的關鍵環(huán)節(jié)是投料的均勻分散，開動攪拌機后，最好采用機械震動篩網投料，晝避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使陰離子型聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果；避免與鐵接解，在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質；每段準備兩個溶解裝置，聚丙烯酰胺的溶解需要攪拌40分鐘左右，為避免換藥過程中無陰離子型聚丙烯酰胺溶液投加，每段應準備兩個溶解裝置。在研究聚合氯化鋁和陰離子型聚丙烯酰胺對污水中的顆粒的絮凝作用時本發(fā)明人做了以下實驗實驗一取10只燒杯各裝入200ml的污水，然后按不同比例分別先后加入聚合氯化鋁溶液和陰離子型聚丙烯酰胺溶液，進行沉降絮凝試驗，實驗結果如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實驗二取10只燒杯各裝入200ml的污水，然后分別加入不同量的陰離子型聚丙烯酰胺溶液。此次試驗APAM濃度分別為1%。和2%。，按不同比例加入到200ml污水中，進行沉降絮凝試驗，試驗結果如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從實驗結果可以看出，在使用聚合氯化鋁和陰離子型聚丙烯酰胺兩種不同類型絮凝劑后，沉降時間有了明顯的縮短，也就意味著沉降效果更佳。如實驗一第七組數據顯示，該組結果礬花大小較大，沉降時間較短。但在平時使用時因為要考慮到經濟成本、絮凝劑的毒性等因素，往往選擇并不是效果最好的方案組而是效果較好的方案組。綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明方法有效地解決了礦山的污水如何處理的難題，并且分離出粗砂、細砂、污泥三類有用的物質，增加了企業(yè)創(chuàng)收。2、本發(fā)明方法具有凈水效率高，凈水效果好的優(yōu)點；3、本發(fā)明方法針對泥砂污水的特點先后使用了聚合氯化鋁和陰離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑，具有意想不到的效果；4、本發(fā)明方法從凈水效果、凈水效率以及經濟和環(huán)保角度多方面綜合考慮，并通過實驗的論證，所采用的兩種絮凝劑的濃度是最合理的；不僅如此，兩者先后使用所獲得的效果比兩者分別使用所獲得的效果要好得多；5、經測算，一個日產生4000噸污水的企業(yè)，每天可提取粗砂約92噸，按25元/噸計算，可增收2300元/天；二級處理后，使水中砂泥固體含量從3.2%降到1.54%減少了1.66%，同樣每天可提取細沙約66.4噸；干化后的污泥61.6噸，按3元/噸計算，可增收185元/天。企業(yè)每天增收4327元(粗砂2300元、細沙996元、污泥185元、循環(huán)用水846元)。一年按300天計算，每年增收129.8萬元，扣除運行成本每年31.8萬元(電費800度/天XO.7元/度=560元/天、機械易損件320元/天，藥劑費180元/天，合計1060元/天，每年按300天計算)，每年凈增收入98萬元。這樣處理污水所投入的150萬元，不到二年就可以收回。新工藝、新技術、新設備的運用，為水資源的充分利用、礦產資源的綜合利用奠定了基礎。具體實施例方式本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。實施例1—種泥砂污水處理方法，污水是采石場水洗碎石產生的，其中含有大量的泥砂，固含量約為4%。本實施例直接對產線上排出的污水進行處理，污水依次流經粗砂分離裝置，細沙分離裝置，一級絮凝劑加入裝置，二級絮凝劑加入裝置。上述裝置依次對污水進行處理。首先對上述污水首先進行砂分離，上述砂分離步驟包括一級分離和二級分離步驟。一級分離步驟采用螺旋式離心分離出污水中的粗砂，二級分離采用旋流器組和高頻振動裝置分離出污水中的細砂。配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液在溫度約5(TC的條件下向盛有陰離子型聚丙烯酰胺的容器內加水并攪拌，其攪拌速度保持在500轉/分，待充分溶解后備用。將配制好的陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)溶液加入到經過上述砂分離步驟的污水中。上述加入陰離子型聚丙烯酰胺溶液的步驟分成兩個階段，首先加入2%。的APAM溶液到污水中，溶液與污水的體積比約為1:40000。加入APAM溶液后，污水中產生沉淀后，再次向污水中加入1。；的APAM溶液，溶液與污水的體積比約為1:40000。通常上述兩次加入APAM溶液的間隔時間為1030秒。本實施例中，陰離子型聚丙烯酰胺溶解要求投料均勻分散。它采用機械震動篩網投料，避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果。溶液在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質，避免采用鐵質材料。加入兩次絮凝劑后，污水經過三級沉淀池沉淀，分離出沉淀物后從三級沉淀池出水。三級沉淀池中的沉淀物還需經自動拉板壓濾機壓濾出水。實施例2—種泥砂污水處理方法，污水是采石場水洗碎石產生的，其中含有大量的泥砂，固含量約為5%。本實施例直接對產線上排出的污水進行處理，污水依次流經粗砂分離裝置，細沙分離裝置，一級絮凝劑加入裝置，二級絮凝劑加入裝置。上述裝置依次對污水進行處理。首先對上述污水首先進行砂分離，上述砂分離步驟包括一級分離和二級分離步驟。一級分離步驟采用螺旋式離心分離出污水中的粗砂，二級分離采用旋流器組和高頻振動裝置分離出污水中的細砂。配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液在溫度約6(TC的條件下向盛有陰離子型聚丙烯酰胺的容器內加水并攪拌，其攪拌速度保持在600轉/分，待充分溶解后備用。將配制好的陰離子型聚丙烯酰胺溶液加入到經過上述砂分離步驟的污水中。上述加入陰離子型聚丙烯酰胺溶液的步驟分成兩個階段，首先加入4^的APAM溶液到污水中，溶液與污水的體積比約為l:40000。加入APAM溶液后，污水中產生沉淀后，再次向污水中加入3。；的APAM溶液，溶液與污水的體積比約為1:40000。通常上述兩次加入APAM溶液的間隔時間為1030秒。本實施例中，陰離子型聚丙烯酰胺的溶解要求投料均勻分散。它采用機械震動篩網投料，避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果。溶液在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質，避免采用鐵質材料。加入兩次絮凝劑后，污水經過三級沉淀池沉淀，分離出沉淀物后從三級沉淀池出水。三級沉淀池中的沉淀物還需經自動拉板壓濾機壓濾出水。實施例3—種泥砂污水處理方法，污水是采石場水洗碎石產生的，其中含有大量的泥砂，固含量約為4.5%。本實施例直接對產線上排出的污水進行處理，污水依次流經粗砂分離裝置，細沙分離裝置，一級絮凝劑加入裝置，二級絮凝劑加入裝置。上述裝置依次對污水進行處理。首先對上述污水首先進行砂分離，上述砂分離步驟包括一級分離和二級分離步驟。一級分離步驟采用螺旋式離心分離出污水中的粗砂，二級分離采用旋流器組和高頻振動裝置分離出污水中的細砂。配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液在溫度約55t:的條件下向盛有陰離子型聚丙烯酰胺的容器內加水并攪拌，其攪拌速度保持在550轉/分，待充分溶解后備用。將配制好的陰離子型聚丙烯酰胺溶液加入到經過上述砂分離步驟的污水中。上述加入陰離子型聚丙烯酰胺溶液的步驟分成兩個階段，首先加入30;的APAM溶液到污水中，溶液與污水的體積比約為l:38000。加入APAM溶液后，污水中產生沉淀后，再次向污水中加入2。；的APAM溶液，溶液與污水的體積比約為1:40000。通常上述兩次加入APAM溶液的間隔時間為1030秒。本實施例中，陰離子型聚丙烯酰胺溶解要求投料均勻分散。它采用機械震動篩網投料，避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果。溶液在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質，避免采用鐵質材料。加入兩次絮凝劑后，污水經過三級沉淀池沉淀，分離出沉淀物后從三級沉淀池出水。三級沉淀池中的沉淀物還需經自動拉板壓濾機壓濾出水。實施例4—種泥砂污水處理方法，污水是采石場水洗碎石產生的，其中含有大量的泥砂，固含量約為4%。本實施例直接對產線上排出的污水進行處理，污水依次流經粗砂分離裝置，細沙分離裝置，一級絮凝劑加入裝置，二級絮凝劑加入裝置。上述裝置依次對污水進行處理。首先對上述污水首先進行砂分離，上述砂分離步驟包括一級分離和二級分離步驟。一級分離步驟采用螺旋式離心分離出污水中的粗砂，二級分離采用旋流器組和高頻振動裝置分離出污水中的細砂。配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液在溫度約53t:的條件下向盛有陰離子型聚丙烯酰胺的容器內加水并攪拌，其攪拌速度保持在560轉/分，待充分溶解后備用。采用同樣的方法溶解得到5%的聚合氯化鋁溶液，備用。將配制好的陰離子型聚丙烯酰胺溶液加入到經過上述砂分離步驟的污水中。上述加入陰離子型聚丙烯酰胺溶液的步驟分成兩個階段，首先加入30;的APAM溶液到污水中，溶液與污水的體積比約為l:40000。加入APAM溶液后，污水中產生沉淀后，再次向污水中加入2。；的APAM溶液，溶液與污水的體積比約為1:37000。通常上述兩次加入APAM溶液的間隔時間為1030秒。再次向污水中添加5%的聚合氯化鋁溶液，溶液與污水的比例為i:40000。本實施例中，陰離子型聚丙烯酰胺溶解要求投料均勻分散。它采用機械震動篩網投料，避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果。溶液在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質，避免采用鐵質材料。加入三次絮凝劑后，污水還需經過三級沉淀池沉淀，分離出沉淀物后從三級沉淀池出水。三級沉淀池中的沉淀物還需經自動拉板壓濾機壓濾出水。實施例5—種泥砂污水處理方法，污水是采石場水洗碎石產生的，其中含有大量的泥砂，固含量約為4%。本實施例直接對產線上排出的污水進行處理，污水依次流經粗砂分離裝置，細沙分離裝置，一級絮凝劑加入裝置，二級絮凝劑加入裝置。上述裝置依次對污水進行處理。首先對上述污水首先進行砂分離，上述砂分離步驟包括一級分離和二級分離步驟。一級分離步驟采用螺旋式離心分離出污水中的粗砂，二級分離采用旋流器組和高頻振動裝置分離出污水中的細砂。配制陰離子型聚丙烯酰胺溶液在溫度約5(TC的條件下向盛有陰離子型聚丙烯酰胺的容器內加水并攪拌，其攪拌速度保持在500轉/分，待充分溶解后備用。采用同樣的方法溶解得到5%的聚合氯化鋁溶液，備用。將配制好的陰離子型聚丙烯酰胺溶液加入到經過上述砂分離步驟的污水中。上述加入陰離子型聚丙烯酰胺溶液的步驟分成兩個階段，首先加入20;的APAM溶液到污水中，溶液與污水的體積比約為l:40000。加入APAM溶液后，污水中產生沉淀后，再次向污水中加入1。；的APAM溶液，溶液與污水的體積比約為1:40000。通常上述兩次加入APAM溶液的間隔時間為1030秒。再次向污水中添加5%的聚合氯化鋁溶液，溶液與污水的比例為i:40000。本實施例中，陰離子型聚丙烯酰胺溶解要求投料均勻分散。它采用機械震動篩網投料，避免產生"大團塊狀"、"魚眼狀"難溶顆粒，從而使聚丙酰胺得到充分溶解，發(fā)揮好使用效果。溶液在溶解攪拌及輸送投加系統(tǒng)中，最好采用塑料、搪瓷、鋁、不銹鋼等材質，避免采用鐵質材料。加入三次絮凝劑后，污水還需經過三級沉淀沉淀，分離出沉淀物后從三級沉淀池出水。三級沉淀池中的沉淀物還需經自動拉板壓濾機壓濾出水。權利要求一種泥砂污水處理方法，包括如下步驟①砂分離將泥砂污水進行初步分離，分離出砂粒；②沉淀處理加入質量濃度為0.2-0.4％的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；沉淀完成后，再加入0.1-0.3％的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；分離出沉淀；③沉淀壓濾將②步分離出的沉淀壓濾。2.根據權利要求1所述的泥砂污水處理方法，其特征在于所述的泥砂污水進行初步分離包括一級分離和二級分離步驟，所述的一級分離是分離出粗砂的步驟，所述二級分離是分離出細砂的步驟。3.根據權利要求2所述的泥砂污水處理方法，其特征在于所述的一級分離為采用螺旋式離心分離出粗砂。4.根據權利要求2所述的泥砂污水處理方法，其特征在于所述的二級分離為采用旋流器組和高頻振動裝置分離出細砂。5.根據權利要求1所述的泥砂污水處理方法，其特征在于步驟③中所述的壓濾是利用自動拉板壓濾機完成的。6.根據權利要求1所述的泥砂污水處理方法，其特征在于在所述的步驟②前還包括有添加濃度為35%的聚合氯化鋁溶液的步驟。7.根據權利要求1所述的泥砂污水處理方法，其特征在于所述的陰離子型聚丙烯酰胺溶液的配制方法是，在溫度506(TC的條件下加水攪拌，攪拌速度保持在500600轉/分。8.根據權利要求1所述的泥砂污水處理方法，其特征在于所述的步驟②為加入質量濃度為0.3%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；沉淀完成后，再加入0.2%的陰離子型聚丙烯酰胺溶液，最后分離出沉淀。9.根據權利要求6所述的一種泥沙污水處理方法，其特征在于所述聚合氯化鋁的質量濃度為5%。全文摘要本發(fā)明涉及一種泥砂污水處理方法，屬于礦山污水處理
技術領域：
。它包括如下步驟①砂分離將泥砂污水進行初步分離，分離出砂粒；②沉淀處理加入質量濃度為0.2～0.4％的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；沉淀生成后，再加入0.1～0.3％的陰離子型聚丙烯酰胺溶液；分離出沉淀；③沉淀壓濾將②步分離出的沉淀壓濾。本發(fā)明方法有效地解決了礦山的污水如何處理的難題，并且分離出粗砂、細砂、污泥三類有用的物質，增加了企業(yè)創(chuàng)收。文檔編號C02F9/02GK101708907SQ20091015434公開日2010年5月19日申請日期2009年11月28日優(yōu)先權日2009年11月28日發(fā)明者張長貴申請人:湖州鹿山塢礦業(yè)有限公司