專利名稱：一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置及方法。
背景技術(shù)：
有色金屬選礦過程中，I噸礦石采用浮選法處理一般用水4 7m3，重選法用水20 26m3，浮選-磁選法用水23 27m3，重選-浮選法用水20 30m3，用水量巨大。大量的選礦廢水伴隨尾礦以尾礦漿形式從選礦廠流出。由于選礦廢水中固體懸浮物含量高，所含浮選藥劑種類多且濃度高，重金屬種類多且毒性大，如果將選礦廢水直接排入自然水體中，必然會對水環(huán)境造成嚴重污染，給人類的生產(chǎn)、生活帶來嚴重的潛在危害。常用的選礦廢水處理工藝一般是在廢水中投加石灰乳，再將廢水和尾砂一起送往尾砂庫。但該技術(shù)不能很好地解決廢水中固體懸浮物濃度高、絮凝沉降時間長、出水濁度和COD超標(biāo)、出水pH值偏高等問題；加上選礦廢水中含有部分難降解的有機藥劑，廢水中水玻璃和有機藥劑去除不徹底而影響選礦指標(biāo)，導(dǎo)致廢水難以回用。針對上述問題，孫水裕等根據(jù)鉛鋅硫化礦選礦廢水特點，將鋅尾水直接回用于選鋅作業(yè)，尾礦水直接回用于選硫作業(yè)，選礦廢水經(jīng)pH值調(diào)節(jié)、混凝沉淀、活性炭吸附處理后回用于磨礦、選鉛和其他選礦作業(yè)。劉興宇等采用臭氧反應(yīng)器和生物活性炭反應(yīng)器聯(lián)合處理鉛鋅硫化礦選礦廢水，處理后廢水回用于選礦流程。覃文慶等通過一種錫鉛鋅多金屬礦選礦廢水內(nèi)循環(huán)流程綜合回收工藝，采用混凝沉淀和吸附兩級處理實現(xiàn)廢水回用。陳偉等針對高海拔地區(qū)復(fù)雜銅鉛鋅多金屬礦、彭新平等針對硫化鉛鋅礦選礦廢水，采用先混凝沉淀或自然沉淀，后二氧化氯氧化曝氣，再經(jīng)調(diào)PH值、沉淀處理后回用于選礦生產(chǎn)。周前軍等采用先電解再依次加助凝劑和氧化劑除去白鎢選礦廢水中水玻璃和有機藥劑的方法，處理后出水可回用于選礦工藝。吳伯增等采用化學(xué)、物理、生物相結(jié)合的方法處理錫礦選礦廢水，通過延長其沉降距離和沉降時間，處理后出水達到農(nóng)業(yè)灌溉用水標(biāo)準(zhǔn)。陳香友等利用鑰選礦企業(yè)現(xiàn)有選礦廢水輸出設(shè)備和尾礦庫，在廢水中添加氫氧化鈣、皂化洛和電石泥廢水處理劑，使廢水中懸浮物沉降凈化并實現(xiàn)廢水循環(huán)利用。此外，孫偉等在硫化礦選礦廢水中加入聚合硫酸鐵沉降，再通入臭氧解決選礦廢水中有機物污染問題。在可見光條件下，周國華等采用納米氧化鐵粉體、梅光軍等采用三氧化二鉍粉體為光催化劑降解硫化礦選礦廢水中的有機成分。不同有色金屬礦中伴生礦物和賦存特性各異，采用不同選礦工藝和選礦藥劑制度造成選礦廢水處理相差較大。在多金屬礦浮選作業(yè)中，殘留的水玻璃等浮選藥劑使得選礦廢水難以高效絮凝和澄清，出水難以滿足回用要求。本發(fā)明針對鎢、鑰、鉍等多金屬礦選礦廢水處理問題，在《一種多金屬礦選礦廢水高效絮凝沉淀凈化方法》基礎(chǔ)上，開發(fā)針對性和適用性強、處理成本低、滿足廢水直接排放或回用要求的高效混凝沉淀新裝置及其工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置及方法。該工藝通過對混凝沉降裝置的設(shè)計以及混凝劑種類、濃度、配比、反應(yīng)時間等參數(shù)的優(yōu)化，能實現(xiàn)多金屬礦選礦廢水的高效絮凝沉降和泥水快速分離，大幅度縮短懸浮物的沉降時間，提高廢水處理效率，出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，包括混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻；所述的混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻依次串聯(lián)；所述的混凝反應(yīng)池的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第一藥劑槽；所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第二藥劑槽；所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置包括底部為倒錐形的外殼、固定在外殼內(nèi)且頂端封閉的直圓柱狀的反應(yīng)筒體、帶電機驅(qū)動的攪拌槳、進水管、溢水槽、用于阻抑污泥濃縮沉淀區(qū)污泥返混的多孔底板；所述的進水管連接混凝反應(yīng)池和第二藥劑槽并穿過外殼頂部伸入反應(yīng)筒體的內(nèi)腔，攪拌槳設(shè)置于反應(yīng)筒體內(nèi)，反應(yīng)筒體上部為絮體粗化反應(yīng)區(qū)，下部為絮凝沉降區(qū)，多孔底板固定于反應(yīng)筒體的底部并通過支架與外殼底部相連，形成呈倒錐形的污泥濃縮沉淀區(qū)，下接污泥排出管，反應(yīng)筒體與外殼間所形成的空腔為泥水分離澄清區(qū)，在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)處理后的廢水經(jīng)設(shè)置于外殼上部側(cè)壁的溢水槽排出至阻隔墻。所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，所述的混凝反應(yīng)池為內(nèi)設(shè)有單級或兩級攪拌槳的攪拌池、均化池或沉淀池中的一種。所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，所述的阻隔墻包括依次串聯(lián)的中空的集水槽、墻體和中空的出水槽，集水槽、墻體和出水槽三者的體積比為1:(3-5):1 ;所述的集水槽緩沖廢水流速并沉淀其中少量細顆粒物；所述的墻體由石礫或粗砂作為基質(zhì)填料，活性炭、膨潤土、沸 石中的一種或幾種作為輔助填料，按照(1-10): (50-100)比例完全混合且保持墻體厚度為0.5-1.0m左右；所述的出水槽緩沖出水流速并提供凈水。所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，所述的阻隔墻的墻體的外表面種植有水生植物，所述的水生植物包括蘆竹、蘆葦、菖蒲、香蒲中的至少一種，以使處理后的廢水在過濾時從墻體和植物根部滲過。所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，所述的第一藥劑槽內(nèi)所儲存的為混凝劑，所述的混凝劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、電石渣、硫酸鋁、明礬、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁鐵、活性硅土中的一種或幾種的任意比例的混和溶液，混凝劑的質(zhì)量濃度為l-50g/L，所述的第二藥劑槽內(nèi)所儲存的為助凝劑，所述的助凝劑為殼聚糖、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯亞胺中的一種或兩種的任意比例的混和溶液，助凝劑的質(zhì)量濃度為0.5_5g/L。所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)反應(yīng)筒體的高度為外殼高度的1/3-3/4，反應(yīng)筒體的直徑為外殼直徑的1/4-1/3 ;進水管伸入反應(yīng)筒體的長度為反應(yīng)筒體高度的1/5-1/4,反應(yīng)筒體中攪拌槳距反應(yīng)筒體頂端的距離為反應(yīng)筒體高度的1/4-1/3。一種使用上述的裝置的多金屬礦選礦廢水混凝沉淀方法，包括以下步驟:步驟一:在混凝反應(yīng)池的選礦廢水中投入混凝劑進行混凝，混凝劑占廢水總體積比例為0.1%_3%，混凝反應(yīng)池內(nèi)攪拌槳速度控制在100-500rpm，廢水在混凝反應(yīng)池的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至絮凝-沉降-分離一體化裝置；
步驟二:向進入絮凝-沉降-分離一體化裝置的廢水中投入助凝劑進行絮凝，助凝劑占廢水總體積比例為0.1%_2%，反應(yīng)筒體內(nèi)攪拌槳速度控制在100-300rpm，廢水在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至阻隔墻；步驟三:經(jīng)絮凝-沉降-分離后的廢水再由阻隔墻進行深度凈化后排放或回用。所述的混凝劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、電石渣、硫酸鋁、明礬、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁鐵、活性硅土中的一種或幾種的任意比例的混和溶液，混凝劑的質(zhì)量濃度為l_50g/L，所述的助凝劑為殼聚糖、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯亞胺中的一種或兩種的任意比例的混和溶液，助凝劑的質(zhì)量濃度為0.5-5g/L。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，(I)分級解決多金屬礦選礦廢水處理問題，混凝、沉降、分離效果好。在混凝工段，混凝劑加入混凝反應(yīng)池，通過壓縮雙電層、網(wǎng)捕架橋、吸附等作用在攪拌槳充分攪拌下快速脫穩(wěn)并初步絮凝，產(chǎn)生沉降性能較好的細絮體；在絮凝-沉降-分離工段，經(jīng)絮凝處理后的廢水與助凝劑再次絮凝反應(yīng)，實現(xiàn)廢水中絮體粗顆?；?，高效去除廢水中的懸浮物，并實現(xiàn)快速沉降和泥水高效分離。處理后出水水質(zhì)達《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838— 2002)》III類標(biāo)準(zhǔn)要求。(2)設(shè)計了簡單、高效、實用的處理裝備，能顯著提高廢水處理效率，減少設(shè)備占地空間?？梢猿浞掷脗鹘y(tǒng)的攪拌池、均化池、沉淀池等工藝設(shè)備；藥劑的投加點選擇在輸送管道中，增加了藥劑與廢水的接觸時間；自行設(shè)計的絮凝-沉降-分離一體化裝置將絮凝反應(yīng)過程、團聚沉淀過程和泥水分離過程在同一裝置中實現(xiàn)，固定在絮凝-沉降-分離一體化裝置殼體內(nèi)的反應(yīng)筒體上部形成高效的絮體粗化反應(yīng)區(qū)，中部形成絮凝沉降區(qū)、下部形成污泥濃縮沉淀區(qū)并有對應(yīng)的污泥排出管相連，反應(yīng)筒體與殼體之間形成高效的泥水分離澄清區(qū)。具體說來，助凝劑經(jīng)進水管進入絮凝-沉降-分離一體化裝置，在攪拌槳的低速攪拌混勻過程中，使廢水與助凝 劑在反應(yīng)筒體上部高效絮凝粗化，在筒體中下部快速沉降。反應(yīng)后經(jīng)反應(yīng)筒體底板孔中流出，筒體底部多孔底板一方面對水流進行減速，同時又能有效緩沖絮體由于擾動而上浮，使絮體在自身重力作用下快速進入污泥濃縮區(qū)，保證澄清區(qū)的水質(zhì)清澈，上清液經(jīng)溢水槽排出，從而實現(xiàn)了泥水分離。增加了自行設(shè)計的阻隔墻系統(tǒng)，可以根據(jù)選礦廠生產(chǎn)現(xiàn)場需要，澄清區(qū)內(nèi)的水經(jīng)溢水槽送往阻隔墻后可就近排放或回用，減少遠距離輸送量，節(jié)約運行成本。(3)大大縮短廢水停留時間，提高廢水處理效率。廢水處理工藝運行設(shè)備簡單，流程短，廢水停留時間小于IOmin ;藥劑投加量少，運行費用較低，能高效處理多金屬礦選礦廢水。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明絮凝-沉降-分離一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為多孔底板的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I電機，2入水口，3外殼，4出水口，5溢水槽，6攪拌槳，7反應(yīng)筒體，8多孔底板，9筒體底部側(cè)開孔，10支架，11排泥管，12混凝反應(yīng)池，13絮凝-沉降-分離一體化裝置，14第一藥劑槽，15第二藥劑槽，16阻隔墻，17計量泵。
具體實施例方式參見圖1、圖2，本發(fā)明裝置包括混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻；混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻依次串聯(lián)；混凝反應(yīng)池的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第一藥劑槽；絮凝-沉降-分離一體化裝置的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第二藥劑槽；絮凝-沉降-分離一體化裝置包括底部為倒錐形的外殼、固定在外殼內(nèi)且頂端封閉的直圓柱狀的反應(yīng)筒體、帶電機驅(qū)動的攪拌槳、進水管、溢水槽、用于阻抑污泥濃縮沉淀區(qū)污泥返混的多孔底板；進水管連接混凝反應(yīng)池和第二藥劑槽并穿過外殼頂部伸入反應(yīng)筒體的內(nèi)腔，攪拌槳設(shè)置于反應(yīng)筒體內(nèi)，反應(yīng)筒體上部為絮體粗化反應(yīng)區(qū)，下部為絮凝沉降區(qū)，多孔底板固定于反應(yīng)筒體的底部并通過支架與外殼底部相連，形成呈倒錐形的污泥濃縮沉淀區(qū)，下接污泥 排出管，反應(yīng)筒體與外殼間所形成的空腔為泥水分離澄清區(qū)，在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)處理后的廢水經(jīng)設(shè)置于外殼上部側(cè)壁的溢水槽排出至阻隔
m ο參見圖3，多孔底板為設(shè)有多個通孔的平板，可有效防止沉淀后的污泥在攪拌時重新?lián)P起而產(chǎn)生二次污染?；炷磻?yīng)池為內(nèi)設(shè)有單級或兩級攪拌槳的攪拌池、均化池或沉淀池中的一種。阻隔墻包括依次串聯(lián)的中空的集水槽、墻體和中空的出水槽，集水槽、墻體和出水槽三者的體積比為1:(3-5):1 ;集水槽緩沖廢水流速并沉淀其中少量細顆粒物；墻體由石礫或粗砂作為基質(zhì)填料，活性炭、膨潤土、沸石中的一種或幾種作為輔助填料，按照(1-10):(50-100)比例完全混合且保持墻體厚度為0.5-1.0m左右；出水槽緩沖出水流速并提供凈水。阻隔墻的墻體的外表面種植有水生植物，水生植物包括蘆竹、蘆葦、菖蒲、香蒲中的至少一種，水生植物的根部生長到墻體的內(nèi)部后，處理后的廢水在過濾時就可從墻體和植物根部滲過，這樣可對廢水中尚殘留的少量有機物進行吸附、吸收，既進一步深度凈化廢水，又美化阻隔墻景觀。第一藥劑槽內(nèi)所儲存的為混凝劑，混凝劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、電石渣、硫酸鋁、明礬、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁鐵、活性硅土中的一種或幾種的任意比例的混和溶液，混凝劑的質(zhì)量濃度為l_50g/L，第二藥劑槽內(nèi)所儲存的為助凝劑，助凝劑為殼聚糖、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯亞胺中的一種或兩種的任意比例的混和溶液，助凝劑的質(zhì)量濃度為0.5-5g/L。絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)反應(yīng)筒體的高度為外殼高度的1/3-3/4，反應(yīng)筒體的直徑為外殼直徑的1/4-1/3 ;進水管伸入反應(yīng)筒體的長度為反應(yīng)筒體高度的1/5-1/4，反應(yīng)筒體中攪拌槳距反應(yīng)筒體頂端的距離為反應(yīng)筒體高度的1/4-1/3。一種使用上述的裝置的多金屬礦選礦廢水混凝沉淀方法，包括以下步驟:步驟一:在混凝反應(yīng)池的選礦廢水中投入混凝劑進行混凝，混凝劑占廢水總體積比例為0.1%_3%，混凝反應(yīng)池內(nèi)攪拌槳速度控制在100-500rpm，廢水在混凝反應(yīng)池的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至絮凝-沉降-分離一體化裝置；
步驟二:向進入絮凝-沉降-分離一體化裝置的廢水中投入助凝劑進行絮凝，助凝劑占廢水總體積比例為0.1%_2%，反應(yīng)筒體內(nèi)攪拌槳速度控制在100-300rpm，廢水在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至阻隔墻；步驟三:經(jīng)絮凝-沉降-分離后的廢水再由阻隔墻進行深度凈化后排放或回用。為進一步說明一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置及方法，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計、力口工了 0.05m3的混凝反應(yīng)池、0.25m3的絮凝-沉降-分離一體化裝置和0.5X0.25X0.5m的阻隔墻，形成了流量為100m3/d的中試系統(tǒng)，采用湖南某多金屬礦選礦廢水，開展了系列連續(xù)運行試驗。以其中三個具體實施例進一步說明本發(fā)明效果。實施例1:在混凝反應(yīng)池中進行30L原廢水的單元處理試驗。供試多金屬礦選礦廢水 PH 值為 7.6，SSl 17g/L，C0D280mg/L,廢水中重金屬 Asl.05mg/L, Pb25.lmg/L, Be8.2mg/L。在混凝反應(yīng)池中加入30L原廢水，通過泵送入液體混凝劑聚硅酸硫酸鋁鐵，質(zhì)量濃度為8.4g/L (以鋁計)的混凝劑溶液泵入量占廢水總體積的百分比例為1%，攪拌速度控制在200rpm，反應(yīng)2min ;再泵入以甲基纖維素為主的助凝劑，質(zhì)量濃度為lg/L的助凝劑泵入量占廢水總體積的百分比例為0.5%,再反應(yīng)2min,靜置Imin后,取上清水進行檢測,上清水pH值 7.72、C0D38mg/L、濁度為 54NTU,出水中 As,Pb,Be 含量達到 0.03,0.06,<0.0 lmg/L,出水水質(zhì)達《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)。實施例2:利用根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的中試系統(tǒng)，開展流量為100m3/h、連續(xù)2h的中試試驗。采用廢水水質(zhì)同實施例1。通過污水泵將選礦廢水、以聚氯化鋁為主的混凝劑同時泵入混凝反應(yīng)池，質(zhì)量濃度為27g/L的混凝劑溶液泵入量占廢水總體積的百分比例為1.5%，攬祥速度控制在300rpm,反應(yīng)時間為2min。將混凝反應(yīng)后的廢水和在輸送管道中栗入以聚丙烯酰胺為主的助凝劑一起送入絮凝-沉降-分離一體化裝置，質(zhì)量濃度為lg/L的助凝劑泵入量占廢水總體積的百分比例為0.5%，攪拌速度控制在200rpm，反應(yīng)2min ;廢水中懸浮物經(jīng)絮凝粗化、 沉降分離，凈化后出水pH值7.40,COD為60mg/L、濁度為35NTU，出水中As、Pb, Be含量達到0.04,0.04,<0.0 lmg/L,出水水質(zhì)達《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)。實施例3:利用根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的中試系統(tǒng)，開展流量為100m3/h、連續(xù)3h的中試試驗。采用廢水水質(zhì)同實施例1。通過污水泵將選礦廢水、以聚氯化鋁為主的混凝劑同時泵入混凝反應(yīng)池，質(zhì)量濃度為27g/L的混凝劑溶液泵入量占廢水總體積的百分比例為1.5%，攬祥速度控制在300rpm,反應(yīng)時間為2min。將混凝反應(yīng)后的廢水和在輸送管道中栗入以聚丙烯酰胺為主的助凝劑一起送入絮凝-沉降-分離一體化裝置，質(zhì)量濃度為lg/L的助凝劑泵入量占廢水總體積的百分比例為0.5%，攪拌速度控制在200rpm，反應(yīng)時間為2min ;廢水中懸浮物經(jīng)絮凝粗化、沉降分離，通過絮凝-沉降-分離一體化裝置上部側(cè)壁的溢水槽送往由97%的河砂和3%活性炭組成的阻隔墻進一步深度凈化，凈化后出水pH值7.56、COD為19mg/L、濁度為2INTU,出水中As、Pb、Be含量達到〈0.01、0.01、〈0.0 lmg/L,出水水質(zhì)達《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》一級標(biāo)準(zhǔn)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838— 2002)》111類相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
1.一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，包括混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻；所述的混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻依次串聯(lián)；所述的混凝反應(yīng)池的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第一藥劑槽；所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置的入口并聯(lián)有設(shè)置了計量泵的第二藥劑槽；所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置包括底部為倒錐形的外殼、固定在外殼內(nèi)且頂端封閉的直圓柱狀的反應(yīng)筒體、帶電機驅(qū)動的攪拌槳、進水管、溢水槽、用于阻抑污泥濃縮沉淀區(qū)污泥返混的多孔底板；所述的進水管連接混凝反應(yīng)池和第二藥劑槽并穿過外殼頂部伸入反應(yīng)筒體的內(nèi)腔，攪拌槳設(shè)置于反應(yīng)筒體內(nèi)，反應(yīng)筒體上部為絮體粗化反應(yīng)區(qū)，下部為絮凝沉降區(qū)，多孔底板固定于反應(yīng)筒體的底部并通過支架與外殼底部相連，形成呈倒錐形的污泥濃縮沉淀區(qū)，下接污泥排出管，反應(yīng)筒體與外殼間所形成的空腔為泥水分離澄清區(qū)，在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)處理后的廢水經(jīng)設(shè)置于外殼上部側(cè)壁的溢水槽排出至阻隔墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，所述的混凝反應(yīng)池為內(nèi)設(shè)有單級或兩級攪拌槳的攪拌池、均化池或沉淀池中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，所述的阻隔墻包括依次串聯(lián)的中空的集水槽、墻體和中空的出水槽，集水槽、墻體和出水槽三者的體積比為1:(3-5):1 ;所述的集水槽緩沖廢水流速并沉淀其中少量細顆粒物；所述的墻體由石礫或粗砂作為基質(zhì)填料，活性炭、膨潤土、沸石中的一種或幾種作為輔助填料，按照(1-10): (50-100)比例完全混合且保持墻體厚度為0.5-1.0m左右；所述的出水槽緩沖出水流速并提供凈水。
4.根據(jù)權(quán)利要求 3所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，所述的阻隔墻的墻體的外表面種植有水生植物，所述的水生植物包括蘆竹、蘆葦、菖蒲、香蒲中的至少一種，以使處理后的廢水在過濾時從墻體和植物根部滲過。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，所述的第一藥劑槽內(nèi)所儲存的為混凝劑，所述的混凝劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、電石渣、硫酸鋁、明礬、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁鐵、活性硅土中的一種或幾種的任意比例的混和溶液，混凝劑的質(zhì)量濃度為l_50g/L，所述的第二藥劑槽內(nèi)所儲存的為助凝劑，所述的助凝劑為殼聚糖、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯亞胺中的一種或兩種的任意比例的混和溶液，助凝劑的質(zhì)量濃度為0.5-5g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置，其特征在于，所述的絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)反應(yīng)筒體的高度為外殼高度的1/3-3/4，反應(yīng)筒體的直徑為外殼直徑的1/4-1/3 ;進水管伸入反應(yīng)筒體的長度為反應(yīng)筒體高度的1/5-1/4，反應(yīng)筒體中攪拌槳距反應(yīng)筒體頂端的距離為反應(yīng)筒體高度的1/4-1/3。
7.一種使用權(quán)利要求1-6任一項所述的裝置的多金屬礦選礦廢水混凝沉淀方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:在混凝反應(yīng)池的選礦廢水中投入混凝劑進行混凝，混凝劑占廢水總體積比例為0.1%_3%，混凝反應(yīng)池內(nèi)攪拌槳速度控制在100-500rpm，廢水在混凝反應(yīng)池的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至絮凝-沉降-分離一體化裝置； 步驟二:向進入絮凝-沉降-分離一體化裝置的廢水中投入助凝劑進行絮凝，助凝劑占廢水總體積比例為0.1%-2%，反應(yīng)筒體內(nèi)攪拌槳速度控制在100-300rpm，廢水在絮凝-沉降-分離一體化裝置內(nèi)的停留時間為2-5min，經(jīng)處理后的廢水輸出至阻隔墻； 步驟三:經(jīng)絮凝-沉降-分離后的廢水再由阻隔墻進行深度凈化后排放或回用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的混凝劑為氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、電石渣、硫酸鋁、明礬、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚硅酸硫酸鋁鐵、活性硅土中的一種或幾種的任意比例的混和溶液，混凝劑的質(zhì)量濃度為l_50g/L，所述的助凝劑為殼聚糖、甲基纖維素、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯亞胺中的一種或兩種的任意比例的混和溶液，助凝 劑的質(zhì)量濃度為0.5-5g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多金屬礦選礦廢水混凝沉淀裝置及方法，該工藝主要裝置包括混凝反應(yīng)池、絮凝-沉降-分離一體化裝置和阻隔墻。該工藝流程為多金屬礦選礦廢水經(jīng)混凝反應(yīng)池與混凝劑充分反應(yīng)使廢水快速脫穩(wěn)并高效絮凝；混凝后廢水進入絮凝-沉降-分離一體化裝置，與助凝劑反應(yīng)進一步絮凝粗化并快速沉降，實現(xiàn)泥水高效分離；處理后廢水直接外排或經(jīng)阻隔墻深度凈化后回用。本發(fā)明有效解決了多金屬礦選礦廢水處理中絮凝沉淀效果不穩(wěn)定、絮凝和沉降時間長等問題，能快速脫穩(wěn)，高效絮凝、沉淀和分離。該裝置及其工藝流程簡單、實用，可顯著提高廢水凈化效率，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)。
文檔編號C02F9/04GK103193339SQ20131012000
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者郭朝暉, 李康康, 蔣凱琦, 肖細元, 姜智超, 袁珊珊 申請人:中南大學(xué)