旋流絮凝法处理选矿废水
目前，我国黑色金属矿山选厂废水处理多采用普通浓缩机进行自然沉淀，水质净化效果差。例如某矿将485m3/h的废水打入直径18m普通浓缩机中进行自然沉淀，当出水为425m3/h时，其溢流浓度高达9996mg/L，已不符合国家工业废水排放标准的要求。为此，一些选矿厂将普通浓缩机装上斜板，改装成斜板沉淀池。这种沉淀池效果虽然好些，但改造费用高，使用寿命短，易堵塞，维修工作量大。
为充分利用选矿厂原处理设备，我们提出将直径18m的浓缩机改成旋流絮凝沉淀池。经小试得知，如果把出水浓度控制在300mg/L以下时，其处理负荷最高只有0.3m3/m2•h，但在改造的旋流絮凝沉淀池内投加阴离子型聚丙烯酰胺后，处理负荷量可以达到2m3/m2•h，即旋流絮凝沉淀池的处理效率是普通浓缩机处理效率的7倍。
1 浓缩机的改造
将直径18m普通浓缩机改成旋流絮凝沉淀池。是在原普通浓缩机结构不变的基础上进行的，也就是在其中心支柱和耙架之间安装一个旋流反应器，它的形状呈圆台状，内部装设多层旋流导板(见图1)。
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改造后的旋流絮凝沉淀池有以下特点：
①不破坏原普通浓缩机的结构，既利用了原来的浓缩设施，又显著提高了废水的净化效率；
②在旋流絮凝反应器进口附近投加阴离子型聚丙烯酰胺，可以充分利用水力旋流进行反应，不需加设机械搅拌器；
③旋流絮凝沉淀池采用深层进水，由于大大缩短了固体颗粒的沉淀距离，使中粗颗粒很快沉入压缩层，相对降低了池体中部和上部水体的浓度，而迫使细颗粒进入浓度较高的压缩区上部。由于稠密颗粒的碰撞，大大消减了它们的能量，使相当数量的细颗粒停留下来不能上浮，相应提高了底流浓度。
④旋流絮凝反应器的上部直径小，下部直径大，水流无级变速，符合混凝反应先快速混合，后慢速絮凝的要求。水流离开反应器后仍有一段旋流过程，逐步扩散，“絮团”不断长大，而且出水和进水量逆向流动，经过浓缩层进入清水区，再向周边溢出，比普通浓缩机上部辐射的流向要优越得多。
2 絮凝剂设备
2.1静态试验
以浓度为300~mg/L的选矿污水为试液(pH=8.12)，在室温下在100mL量筒和直径40ram，高2m的沉淀管内对聚铁、聚铝、聚丙烯酰胺等进行筛选试验。从絮凝物的沉降速度和上清液的浊度两个方面评价各种絮凝剂之间促进沉降效果的次序，肯定了阴离子型聚丙烯酰胺对处理该选矿废水的沉降效果最好。试验曲线见图2。
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2.2工业性试验
工艺流程见图3。
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所选择的阴离子型聚丙烯酰胺分子量为700～800万，浓度0.1%，用量为2.3g/m3。在实际运行中，当原进水浓度为21540mg/L，pH=8.05，温度6度时，投加阴离子型聚丙烯酰胺后，出水浓度为33mg/L，去除率可达99.85%。
2.3投药设备
①搅拌筒：采用直径1.7m的搅拌筒，体积3吗m3。按4h搅拌周期考虑，一台工作，一台备用。
②加药泵：为便于自动控制加药量，选用了XF-101型计量泵。一台工作，一台备用。
③储浆池：按照阴离子型聚丙烯酰胺的浓度为0.1%，搅拌筒连续工作并能逐次排入的工作条件，设计容积为7m3。
3 处理效果厦效益分析
此改装设备2年多时间的运行及监铡数据表明，选矿外排水经处理后达标率为100%，处理率100%，净化效率99.85%，其它水质指标均低于国家褒水排放标准；选矿厂尾矿浆排放量由l80m3/h控制到≤ll5m3/h，使浓缩机底部排污率由15%提高到31.89%，实现了用一台YJB～120/25型马尔斯泵输送全部尾矿矿浆的控制目标。据测算，这套新型废水处理系统投运后，每年免缴超标排污费约149万元，免交提高征收标准收费约22万元。扣除运转费用，该工程直接经济效益约为143.14万元/年。
4 结论
采用两级矿废水属国内首创。这套新型高效选矿废水处理设备的使用，使我国黑色金属矿山选矿废水的治理技术达到了九十年代的国内先进水平，它为我国众多的黑色金属选矿厂找到了一个技术先进、经济、实用、高效的废水处理方法。
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