高浓度含锰废水的处理及资源化利用

0
前
言
理效果和经济因素上是较为有效的方法
［ 68 ］
。吸附法
由于吸附剂在吸附饱和后， 后处理工艺复杂， 对于高 浓度含锰废水的处理均难以实现工业化。 国内一些生产厂利用含锰废水生产碳酸锰 ， 不 仅减少了环境污染， 而且实现了废水的资源化， 提高 了的经济效益
［9 ］
由于受到现有的 在锰矿开采和深加工过程中， 设备和工艺的制约， 会产生一定量的含锰和氨氮较 高的废水。锰是环境水质污染物的重要监测指标之 一， 国家规定工厂排污口含锰浓度在 2． 0 mg / L 以 内， 含锰废水治理一直是研究的热点 。 国内早期采用碱化除锰法， 把待处理废水的 pH 值调至碱性后， 通气氧化达到除锰的目的
pH 为 7． 5 ， 锰加工过程产生的含锰废水混合液， 其
2+ Ca2 + 主要 金 属 离 子 分 析 结 果： Mn 1 289 mg / L，
470 mg / L， Mg2 + 1 380 mg / L。 碳酸氢钠、 碳酸氢铵、 氢 实验主要试剂： 碳酸钠、 氧化钠， 分析纯。 pHS25 数字 设备包括有 721 可见分光光度计， 酸度计， 电动搅拌器。
第 35 卷 2017 年 4 月
中 国 锰 业 CHINA' S MANGANESE INDUSTＲY
Vol． 35 Apr． 2017
环
保
高浓度含锰废水的处理及资源化利用
1 杨 李美娴 ， 1 1 1 勇， 陆青艳 ， 梁有龙 ， 农 1 泽， 刘 1 2 惠， 李庆梅
（ 1． 中信大锰矿业有限责任公司 大新锰矿分公司 ， 广西 大新 532315 ； 2． 中信大锰矿业有限责任公司， 广西 南宁 530029 ）
52
中
国
锰
业
第 35 卷
1． 2
实验原理及方法 原水中杂质含量较高， 直接用废水配氨， 会产生
的条件下加入碳酸钠对废水进行处理 ， 结果见表 2 。
表2
初始 pH 值 7． 50 8． 00 8． 50 9． 00 10． 00 4． 5
Ca、 Mg 的沉淀物， 大量的含 Mn、 沉淀物的产生会造 成堵管等一系列问题， 影响生产。 利用氢氧化钠与 2+ Ca2 + 、 Mg2 + 生 成 难 溶 沉 碳酸钠 和 废 水 中 的 Mn 、 淀， 回收废水中 Mn 配制氨水的要求。 1． 2． 1
电解金属锰生产过程中产生的含锰废水， 在操作压力 为 2． 0 MPa 的条件下， 纳滤膜对 Mg
2+
的截留率为
90． 69% ， 在处理过程中滤膜易堵， 滤膜的工业化应用 受到限制。采用吸附方法处理废水中的锰离子， 在处
收稿日期： 2017 － 01 － 21 Email： 958711783@ 助理工程师， 研究方向： 矿物深加工， 手机： 15296351437 ， 女， 广西钦州人， 作者简介： 李美娴（ 1991 － ） ， qq． com．
关键词： 含锰废水； 资源化； 回收利用 中图分类号： X703 文献标识码： A doi： 10． 14101 / j． cnki． issn． 1002 － 4336． 2017． S1． 015
2+
达 33% 左右， 属于高品位碳酸锰。 经济效益分析表明： 高浓度含锰废水的资源
化回收利用， 每立方的废水处理费用可以节约 9． 7 元， 在解决环保污水问题的同时， 达到向环保要
［2 ］
铁氧体沉淀法， 可有效去除废水中的锰， 原水中杂质 含量较高时， 产物没有回收价值， 处理成本较高 针对电解 金 属 锰 厂 产 生 的 废 水， 樊玉川
［3 ］
。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采用石
灰—碱式氯化铝处理， 处理后废水中的含锰浓度可 降到0． 5 mg / L 以下。 分段沉淀法在保证出水可达 标排放的基础上， 还能节约药剂费用， 朱乐辉等
2+
处理过程中初始 pH 对废水处理效果的影响
原水处理后的检测结果 碳酸钠用量 / Ca2 + / Mg2 + / Mn2 + / －1 （ g· L ） －1 －1 （ mg·L ） （ g·L ） （ g·L － 1 ） 33． 54 24． 67 10． 04 9． 55 9． 21 0． 24 0． 19 0． 18 0． 20 0． 17 1． 12 1． 04 0． 97 0． 74 0． 69
pH 7． 81 8． 38 8． 86 9． 23 10． 18
使处理后的水质达到 的同时，
碳酸盐种类的确定实验
沉淀剂选用碳酸盐， 用氢氧化钠调节原水 pH 值至 8． 5 左右， 以废水处理后锰含量降到 20 mg / L 以内为目标， 在搅拌条件下加入一定量的碳酸盐对 原水进行处理， 经过一定时间处理后对水样进行检 测， 找出合适的沉淀剂。 1． 2． 2 废水初始 pH 值的影响 取 2 L 原水， 加入氢氧化钠调节 pH 在 7． 5 10． 0 的范围， 在搅拌过程中加入 9 g 固体碳酸钠， 经 过一定时间处理后取水样进行检测， 分析废水初始 pH 对处理效果的影响。 1． 2． 3 反应时间的确定 取 2 L 原水， 加入氢氧化钠调节 pH 值至 8． 50 左右， 在搅拌过程中加入 9 g 固体碳酸钠， 反应 30 ，
［4 ］
1
1． 1
小试实验部分
原料与设备 实验所用废水为综合废水， 渣库渗滤液和金属
对矿山高浓度酸性含锰废水， 采用“石灰石沉淀 + 过滤 + 石灰沉淀 + 混凝沉淀 ” 处理 ， 出水达到排放 标准。石灰沉淀法处理含锰废水存在渣量大， 产物不
［ 5 ］ 能得到回收利用的缺点。李萌等 采用纳滤膜处理
［1 ］
。 电解金属锰生产过程中渣库渗
滤液和车间产生的含锰废水成分复杂 ， 锰和氨氮含 量较高， 要从根本上解决生产过程中产生的废水问 题， 须找到一种成本低， 可资源化回收的工艺方法。 本研究方法通过对高浓度含锰废水的处理 ， 达到配 置氨水的水质要求， 同时回收锰的工艺， 在解决环保 污水问题的同时， 达到向环保要效益的目标。 。 应用
摘
采用氢氧化钠调节 pH 要： 通过对锰矿开采和深加工过程产生的含锰废水水质及特点进行分析 ，
值， 碳酸盐沉淀除杂的处理工艺。 高浓度的含锰废水经该工艺处理后， 滤液的 pH 值在 8． 7 左右， Mn2 + 浓度低于 10 mg / L， 达到了配氨用水的要求， 实际运行过程中， 处理后的水成功应用于氨水的 配置； 滤渣含 Mn 效益的目标。