一種錳礦廢水的綜合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明廢氣廢液綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種錳礦廢水的綜合處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]錳是環(huán)境水質(zhì)污染物的重要重金屬監(jiān)測指標(biāo)之一，由于我國錳礦床多為中小型礦床，制約了錳礦山建設(shè)的規(guī)模，現(xiàn)有錳礦山生產(chǎn)能力普遍較小。全國年消耗錳礦1000萬t以上，居世界首位，但我國錳礦資源相對缺乏，富礦較少，在大量錳礦的開發(fā)和深加工過程中由于設(shè)備和處理技術(shù)等各方面的制約，使我國的含錳廢料和含錳廢水污染較為嚴(yán)重，錳礦石礦井水污染可分為礦物污染、有機(jī)物污染和細(xì)菌污染。在有些礦山中還存在放射性物質(zhì)污染和熱污染。礦物污染有砂、泥顆粒、礦物雜質(zhì)、粉塵、溶解質(zhì)、酸和堿等；有機(jī)物污染有油脂、生物代謝產(chǎn)物、木材及其他物質(zhì)的氧化分解產(chǎn)物。細(xì)菌污染主要是受開采、運(yùn)輸過程中散落的巖粉、礦粉及伴生礦物的污染。錳礦石礦井水的一大特點(diǎn)是錳離子含量高，礦井水中的錳是由巖石和礦物中錳的氧化物、硫化物、碳酸鹽及硅酸鹽等溶解于水所致。氧化過程中錳迀移于水中生成Mn2 +，因此礦井水中錳主要以Mn2 +形式存在。礦山開采過程中，從井下排出大量廢水廢石，污染了河流，占用了大量農(nóng)田、山林、草場，破壞了生態(tài)平衡。
[0003]現(xiàn)在水中錳的危害已引起人們的普遍重視，然而Mn2 +在中性條件下的氧化速率很慢，難以被溶解氧氧化為二氧化錳。一般來說，在pH值>7.0時，地下水中的Fe2 +的氧化速率已較快，相同的pH值條件下，Mn2 +的氧化要比Fe2 +慢得多，因而水中錳的去除比鐵要困難得多。在pH值>9.0時，Mn2 +的氧化速率才明顯加快，溶解氧才能迅速地將Mn2+氧化成Mn02析出，因而最初常通過投加堿性物質(zhì)提高水的pH值或投加強(qiáng)氧化劑等加快Mn2 +氧化速率的化學(xué)方法除錳，本發(fā)明人通過對含錳廢水污染問題進(jìn)行研究和分析，提出了一種錳礦廢水的綜合處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種錳礦廢水的綜合處理方法，以解決眾多錳礦廢水處理困難，污染環(huán)境，影響生態(tài)的問題。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種錳礦廢水的綜合處理方法，該方法包括以下步驟:
[0007]a、調(diào)節(jié):向錳礦廢水中加入添加劑，控制反應(yīng)過程中廢水的？11值> 9.5，反應(yīng)時間為 20-25min ；
[0008]b、沉淀:順時針方向按照規(guī)定的線速度攪拌反應(yīng)后的廢水5-10min后，將廢水放入沉淀池中靜置25min，將反應(yīng)生成的Μη02經(jīng)分離排除；
[0009]c、照射:對廢水的上清液進(jìn)行紫外線照射處理，照射時間為5-10min ;
[0010]d、二次調(diào)節(jié):向經(jīng)過照射處理的上清液中加入強(qiáng)氧化劑，繼續(xù)攪拌5-10min，然后靜置20min ；
[0011]e、混凝:向上清液中加入絮凝劑，繼續(xù)攪拌lOmin后靜置15min ;f、排放:將靜置后的沉淀分離排除，處理完成的廢水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
[0012]所述步驟a中的添加劑由以下重量份原料組成:聚合氯化鋁14份、聚合硫酸鐵12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化鐵17份、水合二氧化錳7份、羥基氧化鐵7份。
[0013]所述步驟a中的添加劑的制備方法包括以下步驟:
[0014](1)、水合二氧化錳制備:向15%的高錳酸鉀溶液中加入10%的硫酸錳溶液至反應(yīng)終點(diǎn)，生成黑褐色二氧化錳沉淀，將沉淀過濾后在60-100°C的溫度下下通風(fēng)干燥獲得固體粉末；
[0015](2)、羥基氧化鐵制備:將0.lmol/L FeCl3水溶液pH值調(diào)整為2_3，在水浴鍋中慢慢加熱升溫至75°C保溫1.5h，先用含有少量含氨的水洗滌一次后，再用蒸餾水洗滌，經(jīng)離心分離，置于烘箱中控制溫度為55°C干燥，研磨制成粉狀固體備用；
[0016](3)、混合:按重量份取聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、六水合氯化鐵、高錳酸鉀與水合二氧化錳、羥基氧化鐵混合即得到添加劑成品。
[0017]所述步驟b中的攪拌線速度為5-10m/s。
[0018]所述步驟c中紫外線照射處理的照射距離為20-25cm。
[0019]所述步驟d中的強(qiáng)氧化劑為高錳酸鉀。
[0020]所述步驟e中加入的絮凝劑為三氯化鐵。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明采用了兩次調(diào)節(jié)法，有效的將水中的Mn2+轉(zhuǎn)化成Μη02，從而達(dá)到除錳的目的，在處理過程中通過加入添加劑，簡化處理過程，使其能夠快速的形成絮凝體，以便迅速從水中去除，配合紫外線的照射消毒，大幅度的降低了廢水排除對環(huán)境的影響，本方法添加劑是將幾種特性互補(bǔ)的添加劑復(fù)合在一起而得到的添加劑，由于各種添加劑水解機(jī)理不同而且有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，為了發(fā)揮各單一添加劑的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)其不足，因此將兩種以上添加劑復(fù)合使用以達(dá)到揚(yáng)長避短的效果，本方法處理效果好，處理效率高、工藝簡單，是一種上佳的錳礦廢水的處理方法。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
[0023]實(shí)施例一
[0024]配方:聚合氯化鋁14份、聚合硫酸鐵12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化鐵17份、水合二氧化錳7份、羥基氧化鐵7份。
[0025]錳礦廢水的綜合處理方法:
[0026]a、調(diào)節(jié):向錳礦廢水中加入添加劑，控制反應(yīng)過程中廢水的？11值> 9.5，反應(yīng)時間為 20min ；
[0027]b、沉淀:順時針方向按照規(guī)定攪拌線速度為5m/s攪拌反應(yīng)后的廢水5min后，將廢水放入沉淀池中靜置25min，將反應(yīng)生成的Μη02經(jīng)分離排除；
[0028]c、照射:對廢水的上清液進(jìn)行紫外線照射處理，照射距離為20cm、照射時間為5min ；
[0029]d、二次調(diào)節(jié):向經(jīng)過照射處理的上清液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)攪拌5-10min，然后靜置20min ；
[0030]e、混凝:向上清液中加入三氯化鐵，繼續(xù)攪拌lOmin后靜置15min ；
[0031]f、排放:將靜置后的沉淀分離排除，處理完成的廢水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
[0032]實(shí)施例二
[0033]配方:聚合氯化鋁14份、聚合硫酸鐵12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化鐵17份、水合二氧化錳7份、羥基氧化鐵7份。
[0034]錳礦廢水的綜合處理方法:
[0035]a、調(diào)節(jié):向錳礦廢水中加入添加劑，控制反應(yīng)過程中廢水的？11值> 9.5，反應(yīng)時間為 25min ；
[0036]b、沉淀:順時針方向按照規(guī)定攪拌線速度為10m/s攪拌反應(yīng)后的廢水lOmin后，將廢水放入沉淀池中靜置25min，將反應(yīng)生成的Μη02經(jīng)分離排除；
[0037]c、照射:對廢水的上清液進(jìn)行紫外線照射處理，照射距離為25cm、照射時間為lOmin ；
[0038]d、二次調(diào)節(jié):向經(jīng)過照射處理的上清液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)攪拌lOmin，然后靜置 20min ；
[0039]e、混凝:向上清液中加入三氯化鐵，繼續(xù)攪拌lOmin后靜置15min ；
[0040]f、排放:將靜置后的沉淀分離排除，處理完成的廢水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
[0041]實(shí)施例三
[0042]配方:聚合氯化鋁14份、聚合硫酸鐵12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化鐵17份、水合二氧化錳7份、羥基氧化鐵7份。
[0043]錳礦廢水的綜合處理方法:
[0044]a、調(diào)節(jié):向錳礦廢水中加入添加劑，控制反應(yīng)過程中廢水的？11值> 9.5，反應(yīng)時間為 23min ；
[0045]b、沉淀:順時針方向按照規(guī)定攪拌線速度為8m/s攪拌反應(yīng)后的廢水8min后，將廢水放入沉淀池中靜置25min，將反應(yīng)生成的Μη02經(jīng)分離排除；
[0046]c、照射:對廢水的上清液進(jìn)行紫外線照射處理，照射距離為23cm、照射時間為8min ；
[0047]d、二次調(diào)節(jié):向經(jīng)過照射處理的上清液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)攪拌8min，然后靜置 20min ；
[0048]e、混凝:向上清液中加入三氯化鐵，繼續(xù)攪拌lOmin后靜置15min ；
[0049]f、排放:將靜置后的沉淀分離排除，處理完成的廢水可以送入水池中排除好，或者直接排放。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: a、調(diào)節(jié):向錳礦廢水中加入添加劑，控制反應(yīng)過程中廢水的PH值>9.5，反應(yīng)時間為20_25min ； b、沉淀:順時針方向按照規(guī)定的線速度攪拌反應(yīng)后的廢水5-10min后，將廢水放入沉淀池中靜置25min，將反應(yīng)生成的MnO2經(jīng)分離排除； C、照射:對廢水的上清液進(jìn)行紫外線照射處理，照射時間為5-10min ； d、二次調(diào)節(jié):向經(jīng)過照射處理的上清液中加入強(qiáng)氧化劑，繼續(xù)攪拌5-10min，然后靜置20min ； e、混凝:向上清液中加入絮凝劑，繼續(xù)攪拌1min后靜置15min； f、排放:將靜置后的沉淀分離排除，處理完成的廢水可以送入水池中排除好，或者直接排放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟a中的添加劑由以下重量份原料組成:聚合氯化鋁14份、聚合硫酸鐵12份、聚丙烯酰胺11份、六水合氯化鐵17份、水合二氧化錳7份、羥基氧化鐵7份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟a中的添加劑的制備方法包括以下步驟: (1)、水合二氧化錳制備:向15%的高錳酸鉀溶液中加入10%的硫酸錳溶液至反應(yīng)終點(diǎn)，生成黑褐色二氧化錳沉淀，將沉淀過濾后在60-100°C的溫度下下通風(fēng)干燥獲得固體粉末； (2)、羥基氧化鐵制備:將0.lmol/L FeCl3水溶液pH值調(diào)整為2_3，在水浴鍋中慢慢加熱升溫至75°C保溫1.5h，先用含有少量含氨的水洗滌一次后，再用蒸餾水洗滌，經(jīng)離心分離，置于烘箱中控制溫度為55°C干燥，研磨制成粉狀固體備用； (3)、混合:按重量份取聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺、六水合氯化鐵、高錳酸鉀與水合二氧化錳、羥基氧化鐵混合即得到添加劑成品。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟b中的攪拌線速度為5-10m/s。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟c中紫外線照射處理的照射距離為20-25cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟d中的強(qiáng)氧化劑為高錳酸鉀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳礦廢水的綜合處理方法，其特征在于:所述步驟e中加入的絮凝劑為三氯化鐵。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種錳礦廢水的綜合處理方法，該方法包括以下步驟：調(diào)節(jié)、沉淀、照射、二次調(diào)節(jié)、混凝、排放。本發(fā)明能夠有效的將水中的Mn2﹢轉(zhuǎn)化成MnO2，從而達(dá)到除錳的目的，在處理過程中通過加入添加劑，簡化處理過程，使其能夠快速的形成絮凝體，以便迅速從水中去除，配合紫外線的照射消毒，大幅度的降低了廢水排除對環(huán)境的影響，本方法添加劑是將幾種特性互補(bǔ)的添加劑復(fù)合在一起而得到的添加劑，由于各種添加劑水解機(jī)理不同而且有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，為了發(fā)揮各單一添加劑的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)其不足，因此將兩種以上添加劑復(fù)合使用以達(dá)到揚(yáng)長避短的效果，本方法處理效果好，處理效率高、工藝簡單，是一種上佳的錳礦廢水的處理方法。
【IPC分類】C02F9/08, C02F101/20
【公開號】CN105236637
【申請?zhí)枴緾N201510655817
【發(fā)明人】肖軍
【申請人】貴州萬山興隆錳業(yè)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月10日