【正文】 2 1 3 13 4 1 4 2 3 14 4 2 3 1 4 75 15 4 3 2 4 1 16 4 4 1 3 2 R Q 克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 共 36 頁 表 37 方差分析表（透射比） 根據正交實驗方差表 37分析結果可知，各因素的均方大小與極差大小次序相同，因素的主次順序也為 C＞ D＞ A＞ B。 出水率的方差分析 QA=( KA 1 kA 2 )2+( KA 1 kA 3 )2+( KA 1 kA 4 )2+( kA 2 kA 3 )2+( kA 2 kA 4 )2+( kA 3 kA 4 )2=； 同理： QB=； QC= ； QD = ； QE= ； 將以上數據列于表 39。 PAC 在顆粒物表面結合后，顆粒物所帶負電荷轉化為正電荷， PAC 則在顆粒物表面發(fā)生進一步的水解，由于 Al3+的水解產物有很好的絮凝作用 , 對水中雜質有強烈的吸附作用，最后形成表面無限聚合度氫氧化鋁沉淀，此時的凝聚作用轉化為絮凝作用為主，電中和作用轉化為粘附卷掃作用為主。 但是當加入過多的 PAC 的時候，則會使膠粒的吸附面被 PAC 覆蓋，兩膠粒接近時就會受到高分子之間的互相排斥而不能聚集，產生“膠體保護”作用，使絮凝效果下降，甚至重新穩(wěn)定，即“再穩(wěn)”。而將 PAC 和 PAM 復合使用后，不僅表面所帶的正電荷增強，靜電粘附能力增強，而且水解產物的體積也增大，提高了吸附架橋能力 ，再加上大絮體沉降過程中的卷掃作用，顯著提高了處理效果。沉淀 15～ 30min 時間段克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 30 頁 共 36 頁 內的絮凝處理效果的曲線斜率比沉淀 0～ 15min 的絮凝處理效果曲線斜率明顯變小，沉淀50min 比沉淀 30min 絮凝處理效果提高很小，綜合出水率和透射比分析，當沉淀時 間達到5min 時，再延長沉淀時間對絮凝處理效果貢獻不大，故本實驗選擇絮凝反應的沉淀時間為5min。因此， pH值為 時為宜。高分子 PAM能在被吸附的粒子間形成“橋聯(lián)”，其長碳鏈起架橋作用，可通過化學轉化或共聚轉變成含有陽、陰、非離子及兩性離子的完整絮凝劑體系，促進團絮生成，加速微粒沉降。沉降階段在凝聚和絮凝階段結束后，絮體處于懸浮態(tài)，絮體主要依靠重力作用而沉降。 從數據中可以看出，選礦廢水透射比與出水率隨各因素水平的變化而呈現(xiàn)較大變化。 F 值檢驗的結果為：給定 ?=，查表得 F?(3,3)=，得知 FC、 FD＞ ，表明 pH 值、沉降時間對處理選礦廢水透射比有顯著影響。 方差分析計算如下： 透射比的方差分析 QA=( KA 1 kA 2 )2+( KA 1 kA 3 )2+( KA 1 kA 4 )2+( kA 2 kA 3 )2+( kA 2 kA 4 )2+( kA 3 kA 4 )2=； 同理： QB=； QC=； QD =； QE =，將以上數據列于表 36。各影響因素的主次次序依次是： C＞ D＞ A＞ B，即 :pH 值 沉降時間 PAC 加量 PAM 加量。 表 32 選礦廢水處理的因素水平表 按 L16(45)正交表（見表 33）進行正交實驗方案設計，考察各因素對選礦廢水處理后透射比和出水率的影響，從中優(yōu)選出最佳處理污水工藝條件。 pH 值對透射比和出水率的影響 采用聚丙烯酰胺 (PAM)和聚合氯化鋁 (PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法 ，在室溫，聚合氯化鋁加量 20ml，沉降時間為 5min 的條件下，進行混凝沉降實驗，尋找最佳 pH 值范圍。 聚丙烯酰胺加量對透射比和出水率的影響 采用聚丙烯酰胺 (PAM)和聚合氯化鋁 (PAC)聯(lián)合使用的混凝沉降的方法，在室溫，聚合氯化鋁 (PAC)加量 20mL， pH 為 ，沉降時間為 5min 的條件下，進行混凝沉降實驗，尋找最佳聚丙烯酰胺 (PAM)添加量范圍。選礦廢水 在混 凝劑的作用下，通過壓縮微顆粒表面雙電層 、 降低界面 ζ 電位 、 電中和等電化學過程，以及橋聯(lián) 、 網捕 、 吸附等物理化學過程，將廢水中的懸浮物 、 膠體和可絮凝的其它物質凝聚成 “ 絮團 ” ；再經沉降設備將絮凝后的廢水進行固液分離， “ 絮團 ” 沉入沉降設備的底部而成為 泥漿，頂部流出的則為色度和濁度較低的清水 。在混凝試驗過程中觀察加入不同混凝劑所 生成礬花的速度、礬花的大小、體積及沉降速度。搖勻后，即得濁度為 ， 10， 20， 40， 80及 100度的標準系列。 注：硫酸肼有毒、致癌 ! （ 2） 10g／ 100mL 六次甲基四胺溶液 準確稱取 六次甲基四胺 [(CH2)6N4)， 溶于少量去離子水，移入 100mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。 表 21 大慶原油性質 理化性能 指標 檢測方法 密度 /g 據估計，我國礦山的 選礦廠，每年排放的廢水中了約占全國工業(yè)廢水總量的十分之一，是我國工業(yè)廢水排放量最多的行業(yè)之一 。 宋衛(wèi)鋒 [29]等 研究了硫化礦浮選廢水生物降解效能 ， 采用序批式生物反應器 ( SBR) 研究浮選廢水的降解能力 ， 探討不同的運行條件對苯胺黑藥 、 黃藥及乙硫氮去除效果的影響。 根據吸附劑類型不同可以分為材料吸附法和生物吸附法 。 研究了 立 體 式 人工濕 地 在 微 污 染 源 水 體 處理 中 的應用， 結果表明，立體式人工濕地對微污染源水的凈化處理技術是可行的，安全無污染，且成本較低 、 管理方便，在高溫與低溫季節(jié)均能夠有效降低微污染源水中的 SS、 CODCr、 NH3N、 TN、 TP，出水基本能穩(wěn)定達到地表水 III 類標準 。 介紹了環(huán)保型氫氧化鎂的性能特征及其在含重金屬離子工業(yè)廢水中的應用情況 。 化學氧化法是徹底去除廢水中污染物的有效方法之一。 試驗結果表明 , 尾礦庫廢水 pH值與重金屬溶出量呈密切的指數負相關關系，pH值為 6~7 時，除 Mn外，其他重金屬濃度均達標排放， pH值接近 9時，重金屬均能達到國家一級排放標準 。若選礦廠附近有酸性礦山 廢水或廢電解液可用作堿性廢水的中和劑，則優(yōu)先考慮采用以廢治廢的中和處理方案 。 004 mg時為最佳投藥量 。研究結果表明：在 w(SiO2)=%， n(Fe+Al)/n(Si)=2:1，n(Fe)/n(Al)=1:1的適宜配比下制得的聚硅酸硫酸鋁鐵絮凝劑，在 %投加量下，可使鎢鉍選礦廢水濁度去除率達 95%以上，處理后廢水濁度為 70NTU； COD去除率達 70%，處理后廢水中 COD含量為 72 mg/L； As， Be和 Pb 去除率均達 90%以上，處理后廢水中 As， Be和 Pb質量濃度分別為 34， 和 13μg/L ，處理后廢水達到 GB8978— 1996(《污水綜合排放標準》 )一級標準。 孔令 強 [4]等 比 較 了 聚 合 硫 酸 鐵 、 聚 合 氯 化鋁 和 明 礬 3 種 混 凝 劑 對 蒙 自 鉛鋅 礦 選 礦 廢 水 的 處 理 效 果，結果表明，聚 合 硫 酸 鐵 、聚 合 氯化 鋁 和 明 礬 都 可 以 通 過 混 凝 使 廢 水 金屬 離 子 含 量 明顯 降 低 ， 而聚 合 硫 酸 鐵 是 其 中 的 最 佳選擇 。 選礦藥劑是選礦廢水中另一重要的污染物，浮選藥劑一般都是有毒的，含浮選藥劑的選礦廠廢水進入自然水體后，會使魚類及浮游生物受害 。 據估計，我國礦山的選礦廠，每年排放的廢水約占全國工業(yè)廢水總量的十分之一，是我國工業(yè)廢水排放量最多的行業(yè)之一 。因此， 選礦廢水處理 是選礦工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié) 。 而實行選礦廢水循環(huán)使用是解決該難題的重要技術措施，也是實現(xiàn)選礦廢水資源化綜合利用的重要前提 [1]。 混凝沉淀去除的對象是二級處理水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機和無機污染物，從表觀而言，就克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 共 36 頁 是去除污水的色度和混濁度 。陳偉[5]等 采用調 pH值 — 氧化混凝 — 催化氧化吸附 — 回用的技術路線 。 實驗結果表明，在最佳水力條件下，原水 pH 不調整，以 APAMA 為絮凝劑，以 PAC 為凝聚劑，其用量分別為 15 g /t，750 g/t時，處理后上清液濁度為 25NTU， COD小于 30 mg/L。 廢水中和處理法是廢水化學處理法之一，其基本原理是使酸性廢 水中的 H+與外加 OH－或使堿性廢水中的 OH－ 與外加的 H +相互作用，生成弱解離的水分子，同時生成可溶解或難溶解的其他鹽類，從而消除它們的有害作用 。廢水治理后出水 pH分別達到 ， SS達到 110 mg/L，處理效率為 %，Pb濃度為 mg/L，處理效率 %，達標排放。該工藝簡單可行、操作方便 ,經現(xiàn)場驗證 ,效果良好。 為實現(xiàn)工業(yè)廢水 的達標排放，對廢水進行了 Fenton 催化氧化處理，研究了不同 pH值 、藥液投加量 、 反應溫度以及時間對 Fenton 氧化的影響，結果表明，反應時間越長， COD 去除率越大，但在反應一段時間后，去除效果趨于平緩；溫度越高， COD 去除率也明顯增大，但在超過 30℃ 之后，去除率變化趨于平緩，甚至稍有下降；當 pH值為 ， Fe2+與 H2O2體積比為 1∶ 2， Fe2+的投加量為 36mL時，廢水的處理效果最好 。 采用 NaClO來進行熒光液廢水的氧化脫色是可行的 。結果表明 : 不同重金屬隨進水濃度變化對去除率影響的效果不同 ,對 Cu2+、 Pb2+影響較小 ,對 Cd2+和Zn2+影響較大。 試驗結果表明當酸性粉煤灰與處理選礦廢水的質量體積 (gmL 1)為 1： 100,pH 值為 3,靜置時間為 4h時 ,廢水中的銻可從 L1降到 mg L1以下 , 去除率達 99. 8%以上 ； 廢水中丁基黃原酸鈉可從 L1降到 0. 02 mgL1以下 , 去除率達 %以上 。酸堿中和法和混凝沉降法都具有工藝簡單、操作方便、運行費用低等優(yōu)點 ,但也存在結垢嚴重 ,沉淀污泥量大 ,易造成二次污染等弊端。 而實行選礦廢水循環(huán)使用是解決該難題的重要技術措施，也是實現(xiàn)選礦廢水資源化綜合利用的重要前提 。顆粒物質的沉淀，毫無疑問的降低了水質中懸克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 共 36 頁 浮物的含量。 3℃下靜置反應 24h。 y = + R2 = 200204060801001200 20 40 60 80 100 120濁度吸光度濁度線性 (濁度)克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 15 頁 共 36 頁 絮凝沉降實驗試劑配制 （ 1）聚合氯化鋁（ PAC）沉淀劑配制 準確稱取聚合氯化鋁（ PAC） （準確到 ），溶于少量去離子水，移入1000mL 容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。 表 31 自然沉降與混凝沉降法的比較 從表 31中可以看出：采用自然沉降法 對選礦廢水驚醒的處理，其出水率和透射比幾乎為零，而采用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降的方法處理選礦廢水，均得到了相當大的出水率和透射比，而且所需沉淀時間短，是一種方便、環(huán)保快捷、高效的污水處理方法。 針對于選礦廢水的特點，本文采用聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁聯(lián)合使用的混凝沉降的方法處理污水，首先采用單因素考察方法確定影響處理污水透射比和絮體積各因素的合適水處理方法 處理條件 透射比 /% 出水率 /% 自然沉降 1 天 0 0 混凝沉降 5 分鐘 克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 17 頁 共 36 頁 平，然后進一步應用正交設計法研究其處理污水的最佳工藝條件。當 PAM 加量小于 時，出水率隨 PAM 加量的增加而提高，而透射比則隨著 PAM 加量的增加下降，具體原因為不加01020304050600 5 10 15 20 25 30PAC 加量/mL出水率、透射比/%出水率透射比克拉瑪依職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 第 18 頁 共 36 頁 PAM 時，此時的透射比約為 PAC 的透射比； PAM 加量超過 時，透射比開始下降，在PAM 加量為 時出水率達到最大值為 %，繼續(xù)加大 PAC 加量，透射比呈降低趨勢，出水率大致不變。當 pH值小于 時，透射比與出水率隨 pH 值的增加而提高，當 PH 值大于 時，透射比則隨著 pH 的增加呈下降趨勢，出水率變化不明顯。實驗具體結果列于表 33。各影響因素的主次次序依次是： D＞ C＞ A＞ B，即 :沉降時間 pH 值 PAC 加量 PAM 加量。 F 值檢驗的結果為：給定 ?=，查表得 F?(3,3)=，得知 FC＞ ，表明 pH 對值處理選礦廢水透射比有顯著影響。 表 39 選礦廢水處理試驗 方案及試驗結果（出水率） 方差計算如下： 試驗號 A B C D E 透射比 /% 出水率 /% 1 1 1 1 1 1 65 2 1 2 2 2 2 3 1 3 3 3 3 4 1 4 4 4 4 75 5 2 1 2 3 4 6 2 2 1 4 3 25 7 2 3 4 1 2 8 2 4 3 2 1 9 3 1 3 4 2 10 3 2 4 3 1 40 11 3 3 1 2 4