《镍钴矿采选废水治理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《镍钴矿采选废水治理（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、镍钴矿采选废水治理 第一部分 镍钴矿废水特征与污染物识别2第二部分 废水处理技术：物理法概述5第三部分 化学沉淀法原理及工艺流程8第四部分 离子交换法机理与应用范围10第五部分 膜技术分离原理及种类选择13第六部分 生物处理法应用于废水治理15第七部分 综合处理方案设计思路18第八部分 废水治理技术发展趋势展望22第一部分 镍钴矿废水特征与污染物识别 镍钴矿废水特征与污染物识别# 废水特征镍钴矿采选废水是指在镍钴矿开采、选矿和加工过程中产生的废水。其主要特点如下： 1. 悬浮物含量高废水中含有大量的悬浮物，主要包括矿石粉、粘土和有机物。悬浮物浓度通常在500-2000 mg/L之间，甚至更高。
2、 2. 碱性较强废水通常呈碱性，pH值在8-11之间。这是由于矿石中含有大量的碳酸盐矿物，如方解石和白云石，在水的作用下发生溶解，释放出碳酸根离子，从而使废水呈碱性。 3. 镍钴含量高废水中含有大量的镍和钴，浓度通常在数百毫克/升以上。镍和钴是镍钴矿的主要成分，在采选过程中会溶解进入废水中。 4. 重金属含量高除了镍和钴之外，废水中还含有其他重金属，如铜、锌、铅和镉。这些重金属通常以离子或络合物形式存在于废水中。 5. 有机物含量高废水中含有大量的有机物，主要包括矿石中的有机质、选矿过程中使用的浮选剂和破乳剂。有机物的浓度通常在数百毫克/升以上。# 污染物识别镍钴矿废水中的主要污染物包括： 1
3、. 悬浮物悬浮物是指水体中不可溶解的固体颗粒，可以分为无机悬浮物和有机悬浮物。无机悬浮物主要包括矿石粉、粘土和岩石碎片，有机悬浮物主要包括矿石中的有机质和选矿过程中使用的浮选剂和破乳剂。悬浮物会使水体浑浊，阻挡阳光照射，影响水生生物的光合作用，并为细菌和藻类提供附着场所。 2. 镍镍是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。镍在废水中主要以离子形式存在，如Ni2+和Ni4+。镍是一种有毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。镍可以引起皮肤过敏、呼吸道疾病和致癌。 3. 钴钴是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。钴在废水中主要以离子形式存在，如Co2+和Co4+。钴是一种有
4、毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。钴可以引起皮肤过敏、呼吸道疾病和致癌。 4. 铜铜是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。铜在废水中主要以离子形式存在，如Cu2+和Cu4+。铜是一种有毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。铜可以引起皮肤过敏、肝脏疾病和中枢神经系统损害。 5. 锌锌是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。锌在废水中主要以离子形式存在，如Zn2+和Zn4+。锌是一种有毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。锌可以引起皮肤过敏、呼吸道疾病和生殖系统损害。 6. 铅铅是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。铅在废水中主要以离子形式存在，如
5、Pb2+和Pb4+。铅是一种有毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。铅可以引起神经系统损害、生殖系统损害和致癌。 7. 镉镉是一种重金属，在自然界中以单质或化合物的形式存在。镉在废水中主要以离子形式存在，如Cd2+和Cd4+。镉是一种有毒物质，对人体健康和水生生态系统都有危害。镉可以引起肾脏疾病、骨骼疾病和致癌。 8. 有机物有机物是指水体中含有碳元素的化合物。有机物在废水中主要包括矿石中的有机质和选矿过程中使用的浮选剂和破乳剂。有机物会消耗水中的溶解氧，导致水体缺氧，影响水生生物的生存。有机物还可能产生异味和颜色，污染水源。第二部分 废水处理技术：物理法概述关键词关键要点沉淀法1. 利用
6、重力作用，使废水中悬浮的颗粒沉淀下来，从而去除固体杂质。2. 沉淀池的形状和水流方式对沉淀效果有很大影响，常用的沉淀池类型包括平流式、辐流式和周边进水周边出水式。3. 沉淀池中的絮凝剂投加和泥水分离对沉淀效率至关重要，絮凝剂可以促进颗粒凝聚，泥水分离可以提高沉淀物的浓度。凝聚法1. 利用化学药剂（如铁盐、铝盐）将废水中胶体颗粒凝聚成较大的絮凝体，从而提高其沉淀效率。2. 凝聚剂的类型、投加量和投加方式对凝聚效果影响较大，需要根据废水性质进行优化。3. 凝聚法常与沉淀法结合使用，以提高固液分离效率，降低后续处理难度。絮凝法1. 利用高分子絮凝剂将废水中带电粒子连接成网状结构，从而形成絮凝体。2.
7、 絮凝剂的分子量、电荷密度和投加量对絮凝效果十分重要，需要根据废水性质进行选择和优化。3. 絮凝法常与凝聚法结合使用，可以进一步提高固液分离效率，减少后续处理费用。浮选法1. 利用矿物表面亲水性和疏水性的差异，添加浮选剂使疏水性矿物粒子与气泡附着并浮选到液面，从而与亲水性矿物粒子分离。2. 浮选剂的类型、用量和投加方式对浮选效果有很大影响，需要根据矿石性质进行优化。3. 浮选法广泛应用于镍钴矿的选矿和废水处理，可以有效去除废水中的细小颗粒和重金属离子。离子交换法1. 利用离子交换树脂上的活性基团与废水中的离子进行交换，从而去除或回收废水中的特定离子。2. 离子交换树脂的种类、交换容量和再生条件
8、对离子交换效果影响很大，需要根据废水性质进行选择和优化。3. 离子交换法常用于去除废水中的重金属离子，如镍、钴等，可以提高废水的净化程度。反渗透法1. 利用半透膜的渗透作用，在压力差的作用下将废水中的水分子透过半透膜，从而将溶质截留在进水侧，达到分离废水中的溶质和水。2. 反渗透膜的类型、压力和膜面积对反渗透效果影响很大，需要根据废水性质和处理要求进行优化。3. 反渗透法可有效去除废水中的重金属离子、有机物和盐分，是深度处理镍钴矿废水的常用方法。废水处理技术：物理法概述沉淀法沉淀法利用重力将废水中不溶的悬浮物絮凝、沉淀，达到固液分离的目的。沉淀法分为自然沉淀和加速沉淀两种。* 自然沉淀：利用重
9、力使悬浮物自然沉降，沉降速度较慢，适用于处理悬浮物浓度较低的废水。* 加速沉淀：采用絮凝剂或助沉剂使悬浮物快速凝聚成絮体，提高沉降速度。过滤法过滤法利用多孔介质拦截废水中悬浮物，实现固液分离。常用的过滤介质包括砂滤层、粒状活性炭、膜等。* 砂滤法：利用砂层拦截废水中较粗大的悬浮物，适用于预处理或后处理。* 活性炭吸附过滤法：利用活性炭的吸附性能去除废水中的有机物、重金属等污染物。* 膜过滤法：利用膜材料拦截废水中不同尺寸的悬浮物和污染物，具有高效率、高截留率的特点。浮选法浮选法利用气泡与废水中亲水性颗粒的疏水性结合，使颗粒浮至水面，达到固液分离的目的。* 泡沫浮选：利用气泡产生泡沫，将吸附于气
10、泡上的颗粒浮出水面。* 絮凝浮选：在废水中加入絮凝剂，使颗粒絮凝后吸附气泡浮出水面。离子交换法离子交换法利用离子交换树脂交换废水中的离子，达到去除或回收特定离子的目的。离子交换树脂具有特定的官能基团，可以与废水中的离子发生交换反应。* 阳离子交换法：去除废水中的阳离子，如重金属离子。* 阴离子交换法：去除废水中的阴离子，如硫酸根离子、氯离子。反渗透法反渗透法利用半透膜的特性，在压力的作用下，将废水中的水分子透过半透膜，留下溶质，达到脱盐和浓缩的目的。反渗透法具有高脱盐率、能耗低等优点。电渗析法电渗析法利用电场的作用，使废水中的离子透过阴极或阳极的半透膜，达到脱盐和浓缩的目的。电渗析法具有能耗低
11、、无化学添加剂等优点。蒸馏法蒸馏法利用沸腾和冷凝的原理，将废水中的水蒸发，冷凝后得到纯水。蒸馏法具有脱盐彻底的特点，但能耗较高。物理法优点：* 操作简单，易于控制。* 投资成本较低。* 不产生二次污染。物理法局限性：* 对于溶解性污染物或细小颗粒，处理效果有限。* 产生的污泥需要进一步处理。第三部分 化学沉淀法原理及工艺流程关键词关键要点【化学沉淀法原理】1. 利用化学试剂和废水的化学反应，将废水中溶解或胶体状态的镍、钴等重金属离子转化为沉淀物，从而去除重金属。2. 常用的化学沉淀剂有石灰、氢氧化钠、硫化钠等，通过调节PH值和投加量，控制沉淀反应的进行。3. 沉淀反应需在一定的搅拌条件下进行，
12、以利于微细沉淀物的形成和凝聚，提高去除效率。【化学沉淀法工艺流程】化学沉淀法原理及工艺流程原理化学沉淀法是一种通过化学反应，将废水中溶解的金属离子转化为不溶性沉淀物的废水处理技术。该方法主要基于以下原理：* 离子的溶解度积：每种离子在特定溶液中都有一个溶解度积，当离子浓度超过溶解度积时，就会产生沉淀。* 沉淀剂的投加：向废水中投加适量的化学沉淀剂，会与废水中的金属离子反应，生成不溶性沉淀物。* 沉淀物的絮凝：沉淀剂与金属离子反应后形成的细小沉淀物颗粒会互相碰撞聚结，形成较大的絮凝体。* 沉淀物的沉降：絮凝体密度大于水并具有良好的沉降性能，能够从废水中沉降下来。工艺流程化学沉淀法废水处理工艺流程
13、一般包括以下步骤：1. 酸碱调节废水进水pH值对沉淀效果有较大影响，需要根据所用沉淀剂的最佳pH值进行调节。一般情况下，用于去除重金属的沉淀剂的最佳pH值在7-9之间。2. 混凝在废水中投加混凝剂，使废水中胶体和悬浮物絮凝成较大的絮凝体，便于后续沉淀。常用的混凝剂有聚合氯化铝、硫酸亚铁等。3. 沉淀在混凝好的废水中投加沉淀剂，与废水中的金属离子反应生成不溶性沉淀物。常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化钠、石灰等。4. 沉淀池停留沉淀池提供足够的时间让沉淀物颗粒沉降到池底，一般沉淀池停留时间为1-2小时。5. 排泥沉淀池底部的沉淀物通过排泥系统排出，可以采用人工或机械的方式。6. 清水排出沉淀池上清液
14、经过澄清处理后，达到排放标准即可排出。影响因素化学沉淀法处理效果受多种因素影响，主要包括：* 沉淀剂类型和投加量* 混凝剂类型和投加量* pH值* 温度* 停留时间* 搅拌强度优点* 处理效率高，去除率可达90%以上。* 工艺简单，操作方便。* 适用于处理低浓度重金属废水。* 沉淀物易于处置。缺点* 生成大量污泥，需要进一步处理。* 占地面积大。* 对废水pH值要求较高。第四部分 离子交换法机理与应用范围关键词关键要点【离子交换法机理】：1. 离子交换法利用离子交换树脂上的离子与废水中的离子进行交换反应，实现废水中的目标离子去除。2. 离子交换树脂是一种高分子化合物，其具有特定的离子交换基团，
15、能够与水中的离子发生可逆交换。3. 离子交换法的效率受树脂的交换容量、选择性和再生条件等因素影响。【离子交换法应用范围】： 离子交换法机理与应用范围机理离子交换法是一种物理化学分离技术，利用了离子之间的交换反应。它通过使用离子交换树脂，将溶液中的目标离子交换为树脂上的特定离子。离子交换树脂是一种不溶于水的聚合物，其表面具有活性基团（离子）。这些离子与目标离子具有不同的电荷符号，从而可以进行离子交换。当溶液流经树脂时，溶液中的离子与树脂表面的离子发生交换，目标离子被吸附在树脂上，而树脂上的离子被释放到溶液中。离子交换树脂的交换容量受树脂类型、溶液浓度、pH值和温度等因素的影响。应用范围离子交换法广泛应用于各种废水处理领域，包括：重金属去除离子交换法可以有效去除水中的重金属离子，如镍、钴、铜、锌和铅等。这些离子通常以正离子形式存在，可以与树脂上的阴离子（如氯离子）交换。
