选矿废水是矿山开采和矿物加工过程中产生的重要污染源,其成分复杂、污染物浓度高,尤其是含有大量浮选药剂形成的稳定乳化体系,使得破乳处理成为选矿废水回用与达标排放的关键环节。
选矿废水的特性与处理难点
选矿废水主要来源于矿石浮选、磁选和重选等工艺过程,其中含有悬浮颗粒物、重金属离子、残留浮选药剂以及有机无机污染物。浮选过程中添加的各类捕收剂、起泡剂和抑制剂,会在水中形成稳定的乳化体系,导致废水具有高浊度、高化学需氧量和高毒性等特点。这种乳化液稳定性强,自然沉降困难,传统处理方法效果有限。
常用破乳剂类型及其作用机理
无机盐类破乳剂包括铝盐、铁盐等,如聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。这类破乳剂通过电中和作用,压缩双电层,破坏乳化颗粒的稳定性,促使油水分离。在选矿废水处理中,聚合氯化铝表现出良好的破乳效果,特别适用于含浮选药剂的废水处理。
有机高分子破乳剂如聚丙烯酰胺及其衍生物,通过桥联作用使细小颗粒絮凝成大颗粒,加速沉降过程。非离子型聚丙烯酰胺在选矿废水处理中应用广泛,能够有效去除废水中的细小悬浮颗粒和部分溶解性有机物。
复合型破乳剂是近年来发展的新型处理药剂,通过多种组分的协同作用,实现更高效的破乳效果。这类药剂通常针对特定选矿工艺的废水特性进行配方优化,具有适应性强、处理效果稳定的特点。
处理工艺与参数控制
选矿废水破乳剂处理通常采用"调节-破乳-絮凝-沉降"的主体工艺路线。首先通过水质水量调节确保处理系统稳定运行,然后投加破乳剂破坏乳化体系,再加入絮凝剂促进颗粒聚集,最后通过沉降实现固液分离。
关键控制参数包括pH值、药剂投加量、反应时间和搅拌强度。一般将pH控制在6.5-8.5范围内可获得最佳处理效果。破乳剂投加量需根据废水水质进行试验确定,过量投加不仅增加处理成本,还可能影响出水水质。
处理效果与发展趋势
采用合适的破乳剂处理选矿废水,悬浮物去除率可达95%以上,COD去除率可达85-92%,重金属离子也能得到有效去除。处理后的废水可实现回用,大大减少新水消耗,同时避免对环境造成污染。
当前,选矿废水破乳剂正朝着高效化、环保化和专用化方向发展。新型破乳剂不仅追求处理效果,更注重环境友好性和成本效益,为选矿行业的可持续发展提供技术支持。破乳剂在选矿废水处理中发挥着不可替代的作用,通过合理选择和优化使用破乳剂,能够有效解决选矿废水处理难题,实现水资源循环利用和环境保护的双重目标。