申请日2017.06.07
公开(公告)日2017.08.22
IPC分类号C02F1/52; C02F1/56; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法。该方法步骤为：将三价铁盐混凝剂加入待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水中，搅拌;随后，加入聚丙烯酰胺，充分搅拌;最后，静置沉淀，过滤，测定滤液中钼含量。本发明方法钼去除率约为96.1%，可使初始钼浓度为0.5526mg/L的钼超标废水达标，同时出水pH=6.21，符合《地表水环境质量标准》(GB 3838‑2002)要求。本发明不需外加酸溶液调节pH为弱酸性，并可以在6～12℃水温环境下可应用;同时，使用真实案例水环境中钼超标废水，更切合实际，更具指导意义。
权利要求书
1.一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，其特征在于，步骤如下：将三价铁盐混凝剂加入待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水中，搅拌;随后，加入聚丙烯酰胺，充分搅拌;最后，静置沉淀，过滤，测定滤液中钼含量。
2.根据权利要求1所述的一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，其特征在于，具体按下述步骤进行：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水;
(2)以铁的含量计，按照5.0～17.5mg/500mL上覆水的比例加入三价铁盐混凝剂，搅拌3.5min;
(3)加入聚丙烯酰胺，加入量为2.0ppm，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
3.根据权利要求1或2所述的一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，其特征在于，所述低温环境是温度为6～12℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标污水的方法，其特征在于，所述超标为钼浓度大于0.07mg/L，达标为钼浓度小于0.07mg/L。
5.根据权利要求1或2所述的一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，其特征在于，所述三价铁盐混凝剂为氯化铁、固体聚合硫酸铁和液体聚合硫酸铁中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，其特征在于，所述加入三价铁盐混凝剂后的搅拌为：先150r/min搅拌30s，然后60r/min搅拌3min;所述加入聚丙烯酰胺后的充分搅拌为：先150r/min搅拌30s，然后60r/min搅拌5min，40r/min搅拌5min，30r/min搅拌5min，20r/min搅拌5min。
说明书
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法。
背景技术
钼是人体及动植物必须的微量元素，在人体内起到传递电子的作用，在植物体内参与氮代谢和光合作用。但人类摄入过量的钼或长期暴露在钼超标环境中会导致痛风症、贫血、腹泻、肾脏损伤等，对人类健康产生危害。鉴于此，我国《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》“表3集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值”中规定钼的限制为0.07mg/L。该限制与WHO《饮用水水质准则》中规定的浓度一致。
钼具有多种化合价，但在天然水体中，稳定价为+6，主要以钼酸根(MoO42-)形式存在。我国钼资源丰富，储量约占世界钼总储量的1/4。在钼开采、冶炼以及含钼产品生产与应用过程中会产生含钼废水。与此同时，突发钼尾矿库尾矿砂泄露是钼污染物进入环境的重要且不可预料途径之一。含钼超标废水的排放会造成严重水体污染，特别是含超标钼废水的事故性排放，可能造成对水源地构成污染，威胁供水安全。因此，含钼超标废水的污染问题不容忽视，亟需研究简便、快速、效果好、适用性广泛的含钼超标废水的处理技术与工艺参数。
目前，应急处置阶段常用的含钼超标废水的处理方法为混凝沉淀法。常用混凝剂为三价铁盐。现有技术中，常需调节pH值，受温度影响与限制，难以在复杂水环境中(如实际的钼尾矿库尾矿砂上覆水)高效除钼。鉴于此，为快速、高效处置含钼超标废水，本发明以真实案例为基础，提供了一种适用于低温环境的快速有效去除钼超标废水的混凝沉淀应急处置达标方法。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种流程短、除钼效率高、能在低温环境下使用且切合实际水环境状况的钼超标废水的应急处置达标方法。本发明的方法不需要额外调节pH值，并且能在低温、实际环境中应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，步骤如下：先取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水;然后加三价铁盐混凝剂，搅拌;随后，加入少量聚丙烯酰胺(PAM)，充分搅拌;最后，静置沉淀，过滤，测定滤液中钼含量。滤液中钼含量小于0.07mg/L，达到我国《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中钼含量要求。
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，具体按下述步骤进行：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水(河水);
(2)以铁的含量计，按照5.0～17.5mg/500mL上覆水的比例加入三价铁盐混凝剂，搅拌3.5min;
(3)加入PAM，加入量为2.0ppm，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
所述低温环境是温度为6～12℃;所述超标为钼浓度大于0.07mg/L，达标为钼浓度小于0.07mg/L。
所述三价铁盐混凝剂为氯化铁、固体聚合硫酸铁和液体聚合硫酸铁中的至少一种。
所述氯化铁(六水合三氯化铁)含铁量约为20.7%(质量)。
所述固体聚合硫酸铁含铁量约为20%(质量)。
所述液体聚合硫酸铁含铁量约为10%(质量)。
所述加入三价铁盐混凝剂后的搅拌为：先150r/min搅拌30s，然后60r/min搅拌3min;所述加入聚丙烯酰胺后的充分搅拌为：先150r/min搅拌30s，然后60r/min搅拌5min，40r/min搅拌5min，30r/min搅拌5min，20r/min搅拌5min。
本发明的钼超标废水的应急处置方法中，加入三价铁盐和PAM的作用如下：
三价铁盐混凝剂，一般是指氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁，是一种高效的水处理剂。水解后具有较强的吸附、絮桥、凝聚沉淀性能，且矾花多、密实，絮凝沉降速度快，絮凝体密实，不易破碎，净化后的水质好、不含铝氯及其它有害重金属离子，无铁离子水相转移，水体不泛黄，无毒无害，完全可靠;适应水体的pH值范围广(4～11，最佳6～9)，净化后的水体pH值及总碱度变化幅度小。但在低温环境中，水解性能受到限制，产生絮体较小，沉降速度慢。
PAM是一种有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂，专门用来吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快沉淀的速度。因此，本发明选择PAM作为助凝剂与三价铁盐混凝剂一起使用，提高和促进三价铁盐混凝剂的絮凝沉淀效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明在三价铁盐混凝沉淀的基础上，加入少量助凝剂PAM，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度，提高了混凝沉淀效率，且出水pH符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)要求，可在低温环境下应用;同时，使用真实案例水环境中钼超标废水，更切合实际，更具指导意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例和对比例中使用的钼溶液为某尾矿库泄露尾矿砂上覆水(河水)，钼含量：0.5526mg/L，pH=7.55。
以下实施例1-5和对比例1使用液体聚合硫酸铁，实施例6和对比例2使用固体聚合硫酸铁，实施例7和对比例3使用六水合三氯化铁;实施例和对比例的水温为6～12℃。
实施例1
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入5.0mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌3.5min;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.2899mg/L，pH=7.14，钼含量去除率为47.5%。
实施例2
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入10.0mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌3.5min;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.1013mg/L，pH=6.87，钼含量去除率为81.7%。
实施例3
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入12.5mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌3.5min;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0793mg/L，pH=6.34，钼含量去除率为85.6%。
实施例4
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌3.5min;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0218mg/L，pH=6.21，钼含量去除率为96.1%。
实施例5
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入17.5mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌3.5min;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0117mg/L，pH=6.10，钼含量去除率为97.9%。
实施例6
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)固体聚合硫酸铁，搅拌3.5min，聚合硫酸铁完全溶解;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0441mg/L，pH=6.37，钼含量去除率为92.0%。
实施例7
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)六水合三氯化铁，搅拌3.5min，六水合三氯化铁完全溶解;
(3)加入2.0ppm PAM，充分搅拌20.5min;
(4)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0457mg/L，pH=6.40，钼含量去除率为91.7%。
对比例1
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)液体聚合硫酸铁，搅拌20.5min;
(3)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.0845mg/L，pH=6.19，钼含量去除率为84.7%。
对比例2
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)固体聚合硫酸铁，搅拌3.5min，聚合硫酸铁完全溶解;
(3)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.1117mg/L，pH=6.33，钼含量去除率为79.8%。
对比例3
一种低温下PAM助凝应急处理含钼超标废水的方法，包括以下步骤：
(1)取待处理钼尾矿库泄露尾矿砂上覆水500mL(河水);
(2)加入15.0mg(以铁计)六水合三氯化铁，搅拌3.5min，六水合三氯化铁完全溶解;
(3)静置沉淀30min，过滤，取滤液测定钼含量。
测得滤液中钼含量为0.1279mg/L，pH=6.30，钼含量去除率为76.9%。
从以上实施例和对比例可以看出，在2.0ppm PAM助凝剂存在条件下，经30mg/L(以铁计)液体聚合硫酸铁混凝、固体聚合硫酸铁或六水合三氯化铁沉淀后，钼去除率分别约为96.1%、92.0%、91.7%，可使初始钼浓度为0.5526mg/L的钼超标废水达标，同时出水pH值也符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)要求。而在没有PAM存在条件下，经30mg/L(以铁计)液体聚合硫酸铁混凝、固体聚合硫酸铁、六水合三氯化铁沉淀后，钼去除率分别约为84.7%、79.8%、76.9%，滤液中钼含量大于0.07mg/L，不达标。由此可见，本发明提出的除钼方法简单高效且适用于低温环境中(6～12℃)。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
