為提高濃縮機(jī)的沉淀效率和尾礦輸送濃度,將18m的濃縮機(jī)改成了旋流絮凝沉淀池。研究了陰離子型聚丙烯酰胺的沉降效果。實(shí)施了濃縮機(jī)底流計(jì)算機(jī)自動控制。結(jié)果表明改進(jìn)后的選礦廢水處理系統(tǒng)具有良好的處理效果．出水水質(zhì)均達(dá)標(biāo)排放．尾礦漿排放量由180mVh控制到不大于115m3/h，濃縮機(jī)底部排污率由15%提高到31。89%。

目前，我國黑色金屬礦山選礦廢水處理多采用普通濃縮機(jī)進(jìn)行自然沉淀。水質(zhì)凈化效果差。出水達(dá)不到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，為此，目前國內(nèi)一些選礦廠已將普通濃縮機(jī)改裝成斜板沉淀池．這種沉淀池效果雖然好些，但改造費(fèi)用高。使用壽命短。易堵塞。維修工作量大。

萊蕪市某選礦廠為充分利用該廠原有的水處理設(shè)備及更好地提高現(xiàn)有濃縮機(jī)的沉淀效率和尾礦輸送濃度。提出了將18m的濃縮機(jī)改成l8m的旋流絮凝沉淀池。投加陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑，并實(shí)施濃縮機(jī)底流計(jì)算機(jī)自動控制。

1原處理工藝及存在問題

該廠原設(shè)計(jì)能力為年處理鐵礦石4×10st，用水量為570mVh。原污水處理工藝為：磨礦車間的磁選尾礦首先進(jìn)入2臺15m濃縮機(jī)，經(jīng)沉砂后其底流泵入浮選機(jī)進(jìn)行浮選得銅、鈷精礦。浮選后尾礦自流至馬爾斯泵攪拌筒．2臺15m濃縮機(jī)的溢流匯合后送入18m濃縮機(jī)澄清。澄清后的溢流直接外排。18m濃縮機(jī)的底流則泵人馬爾斯泵攪拌筒。攪拌筒內(nèi)的尾礦漿用馬爾斯泵送到3km以外的尾礦庫。攪拌筒內(nèi)過量的尾礦漿又返回到18m濃縮機(jī)。由于原設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的處理能力不足及尾礦漿輸送濃度較低(其質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅15%～17%)，致使尾礦礦漿總體積量達(dá)到180m3/h，超過了馬爾斯泵120m3/h的額定量．再加上外購礦中含泥量增加．造成該廠外排廢水嚴(yán)重超標(biāo)。

2工藝及主要設(shè)備的改進(jìn)

2．1工藝流程的改進(jìn)改進(jìn)后的工藝流程見圖1。

2．2濃縮機(jī)的改造

將18m普通濃縮機(jī)改成18m旋流絮凝沉淀池。是在原普通濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。也就是在18m濃縮機(jī)中心支柱和耙架之間安裝一個旋流反應(yīng)器，它的形狀呈圓臺狀，內(nèi)部裝設(shè)多層旋流導(dǎo)板，見圖2。

改造后的旋流絮凝沉淀池有以下特點(diǎn)：
①改造沒有破壞原濃縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。既利用了原來的濃縮設(shè)施，又能顯著提高廢水的凈化效率。
②在旋流絮凝反應(yīng)器進(jìn)口附近投加陰離子型聚丙烯酰胺，可以充分利用水力旋流進(jìn)行反應(yīng)，不需加設(shè)機(jī)械攪拌器。
③旋流絮凝沉淀池采用深層進(jìn)水，大大縮短了固體顆粒的沉淀距離，使中粗顆粒很快沉人壓縮層。相對降低了池體中部和上部水體的濃度，而細(xì)顆粒被迫進(jìn)人濃度較高的壓縮區(qū)上部。由于稠密顆粒的碰撞．大大消減了它們的能量，使相當(dāng)數(shù)量的細(xì)顆粒停留下來不能上浮。相應(yīng)提高了底流濃度。
④旋流絮凝反應(yīng)器的上部直徑小，下部直徑大，水流速度呈無級變速。符合混凝反應(yīng)先快速混合．后慢速絮凝的要求。水流離開反應(yīng)器后仍有一段旋流過程，水流逐步擴(kuò)散，“絮團(tuán)”不斷長大，而且出水和進(jìn)水呈逆向流動。經(jīng)過濃縮層進(jìn)人清水區(qū)．再向周邊溢出，它比普通濃縮機(jī)上部輻射的流向要優(yōu)越得多。

2．3絮凝劑試驗(yàn)及投藥設(shè)備

2．3．1絮凝劑試驗(yàn)

①靜態(tài)試驗(yàn)。以選礦污水的懸浮物質(zhì)量濃度為30g/L、pH值為8．12、絮凝劑投加量為1．5me,/L．在室溫下用100mL量筒和40mm、高2ITI沉淀管對聚鐵、聚鋁、聚丙烯酰胺等進(jìn)行了篩選試驗(yàn)．從絮凝物的沉降速度和上清液的濁度兩個方面評價(jià)了各種絮凝劑之間促進(jìn)沉降效果的次序，肯定了陰離子型聚丙烯酰胺對處理該廠選礦廢水沉降效果最好

②工業(yè)性試驗(yàn)。選用的陰離子型聚丙烯酰胺相對分子質(zhì)量為70萬800萬，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%．用量為2．3g/m。在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)原水懸浮物的質(zhì)量濃度為21540mg/L，pH=8．05，溫度6oC時(shí)，投加陰離子型聚丙烯酰胺后．出水懸浮物的質(zhì)量濃度為33mg/L．去除率可達(dá)99.85%。

2．3．2投藥設(shè)備

①攪拌筒。采用1．7m的攪拌筒，體積為3m。按4h攪拌周期來考慮，1臺工作，1臺備用。

②加藥泵。選用XF一101型計(jì)量泵。l臺工作．1臺備用。

③儲漿池。根據(jù)陰離子型聚丙烯酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1%，攪拌筒連續(xù)工作并能逐次排人儲漿池，設(shè)計(jì)容積為7nl。

2．4濃縮機(jī)底流控制方法的改進(jìn)

為把該廠2臺15nl普通濃縮機(jī)底流量控制在40rn3/h，底流質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在25%28%．并將18m旋流絮凝沉淀池底流也控制在40mS/h，進(jìn)而將全廠尾礦礦漿總體積量控制在不大于120m/h。與馬爾斯泵的揚(yáng)量相適配，采用了計(jì)算機(jī)對3臺濃縮設(shè)施和加藥泵的主要工藝參數(shù)進(jìn)行自動檢測，并通過底流排放量閉環(huán)控制系統(tǒng)和陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑添加量閉環(huán)控制系統(tǒng)對上述濃縮設(shè)施的生產(chǎn)全過程實(shí)施自動控制。

3改進(jìn)效果

通過該廠2年多的長期運(yùn)行監(jiān)測表明．外排廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)率為100%，處理率100%，沉淀率99．85%，其它水質(zhì)指標(biāo)均低于國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(見表1)。尾礦漿排放量由180mS/h控制到不大于l15m，/h。濃縮機(jī)底部排污率由15%提高到31．89%，實(shí)現(xiàn)了用1臺YJB一120/25型馬爾斯泵輸送全部尾礦礦漿的控制目標(biāo)。表1選礦廢水處理情況

據(jù)測算，該廠這一改造后的廢水處理系統(tǒng)投人生產(chǎn)后。每年免繳超標(biāo)排污費(fèi)約149萬元，免交提高征收排污標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)約22萬元�？鄢\(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，該工程獲直接經(jīng)濟(jì)效益143．14萬元/a。

4結(jié)論

該廠采用旋流絮凝處理技術(shù)及濃縮機(jī)底流計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)。并采取投加陰離子型聚丙烯酰胺來治理選礦廢水，屬國內(nèi)首創(chuàng)，這為我國眾多的黑色金屬選礦廠找到了一個技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的廢水處理方法，可大力推廣應(yīng)用。

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