一种治理矿山含铁废水的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿山废水治理领域，具体涉及一种治理矿山含铁废水的方法。
【背景技术】
[0002]人类对矿产资源的需求日益增长的时候，矿产资源开采及加工过程中产生的废水也随之增加，由于该废水中含有金属离子，若治理不善，将会造成污染，甚至危害人体及生物体，因此矿山废水的治理问题成为环保领域的重大研究课题。
[0003]我国矿山废水的治理技术仍不成熟，一般是向废水中加碱使得沉淀物析出，进而降低废水中金属离子的含量，但该法难以控制用碱量，若用碱过小，金属物质不能完全沉淀，若用碱过量，又造成碱污染，除此之外，沉淀的金属物难以再利用，将会造成二次污染。
[0004]近年来，生物法治理矿山废水成为国内外科研人员研究的新课题，该法具有回收高效，无二次污染的优点，但其治理成本高、治理条件苛刻，如申请号为200910038782.7的《一种处理酸性矿山废水的方法》公开了一种利用柠檬酸杆菌与酸性矿山废水进行厌氧反应，其效果佳，流程简单，全程无污染，但其柠檬酸杆菌培养难，反应条件苛刻。
[0005]由于矿山废水中含铁量较高，若将其直接排入水中，会造成水中含铁量增高，通过水进入土壤会增加土壤的含铁量，通过植物吸收或饮水传入人或生物体内，将造成铁含量增高，一旦人体内铁含量过高，将降低人体免疫功能，进而易感染病菌。
[0006]基于此背景下，本发明为矿山含铁废水的治理提供一种新思路。
【发明内容】
[0007]本发明目的在于解决上述困难，提供一种工艺简便，反应条件低、治理效果佳的治理矿山含铁废水的方法，具体通过以下方案实施:
[0008]—种治理矿山含铁废水的方法，其特征在于，其步骤为:
[0009](I)将浓度为0.5-3mol/L的过氧化氢加入含铁废水中搅拌5_10min后，获得混合液；
[0010](2)在温度为5-27°C下，将混合液与浓度为60-180g/L的石灰乳混合均匀后，置于微波反应器中，控制料温为58-107°C下进行微波反应至物料pH为5-10后，获得中间物料；
[0011](3)待中间物料冷却至40-55°C时，向其充入有氧气体进行混合搅拌l_3h后，将其加入浓度为0.3-0.7mg/L的聚丙烯酰胺溶液搅拌0.5_4h后，经固液分离，获得清液和固体。
[0012]所述的过氧化氢为与含铁废水体积的0.2-0.6倍。
[0013]所述的石灰乳与混合液的体积比为1:3-7。
[0014]所述的有氧气体为氧气或空气。
[0015]所述的有氧气体与中间物料的体积比为0.2-0.5倍。
[0016]所述的聚丙烯酰胺为含铁废水体积的0.05-0.3倍。
[0017]所述步骤(I)中搅拌速度为100-300r/min。
[0018]所述步骤(2)中微波频率为1000-2100MHZ。
[0019]所述步骤(3)中搅拌速度为50-150r/min。
[0020]所述聚丙烯酰胺属于阳离子型。
[0021]所述清液为除铁溶液。
[0022]所述固体留置待用。
[0023]本发明的有益效果
[0024]本发明采用微波技术，降低了用碱量，进而减少了石灰乳的用量，结合利用微波釜的高频，使得分子高速运转，进而使得分子强烈碰撞，释放出大量热，进而缩短了反应时间；利用酸碱中和原理并结合吸附作用，使得废水中二价铁转化为稳定的三价铁后沉降析出，进一步结合充入有氧气体时，控制搅拌转速为50-150r/min范围内，使得物料碱发生了明显变化，并通过分别检测钾矿、铜矿、锌矿、铁矿、硫矿、磷矿的含铁废水处理前后中铁含量，得出，在此范围内，除铁率平均为99.8%，当转速小于50r/min时，除铁率约为86%，当转速大于150r/min时，除铁率约为92%，本发明再结合相关反应条件的控制，使得在反应效果最优化的前提下大大降低了试剂的用量；结合废水含量的传统检测分析，其结果为，该法提取率为95 %以上，与生物法提取率持平，而传统中和法的提取率约为60-80 %，可推出，本发明的铁治理效果佳，反应条件低，工艺流程简单。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0026]实施例1
[0027]—种治理矿山含铁废水的方法，其特征在于，其步骤为:
[0028](I)将浓度为lmol/L的过氧化氢加入含铁废水中搅拌6min后，获得混合液；
[0029](2)在温度为23°C下，将混合液与浓度为120g/L的石灰乳混合均匀后，置于微波反应器中，控制料温为87°C下进行微波反应至物料pH为6后，获得中间物料；
[0030](3)待中间物料冷却至46°C时，向其充入有氧气体进行混合搅拌2h后，将其加入浓度为0.5mg/L的聚丙烯酰胺溶液搅拌3h后，过滤分离，经固液分离，获得清液和固体。[0031 ] 所述的过氧化氢为含铁废水体积为0.4倍。
[0032]所述的含铁废水中铁离子含量为25%。
[0033]所述的石灰乳与混合液的体积比为1:5。
[0034]所述的有氧气体为氧气。
[0035]所述的氧气与中间物料的体积比为0.35:1。
[0036]所述的聚丙烯酰胺为含铁废水体积的0.08倍。
[0037]所述步骤(I)中搅拌速度为250r/min。
[0038]所述步骤⑵中频率为1600MHz。
[0039]所述步骤(3)中搅拌速度为100r/min。
[0040]所述聚丙烯酰胺属于阳离子型。
[0041]实施例2
[0042]—种治理矿山含铁废水的方法，其特征在于，其步骤为:
[0043](I)将浓度为0.2mol/L的过氧化氢加入含铁废水中搅拌8min后，获得混合液；
[0044](2)在温度为16°C下，将混合液与浓度为55g/L的石灰乳混合均匀后，置于微波反应器中，控制料温为78°C下进行微波反应至物料pH为8后，获得中间物料；
[0045](3)待中间物料冷却至52°C时，向其充入有氧气体进行混合搅拌1.5h后，将其加入浓度为0.45mg/L的聚丙烯酰胺溶液搅拌0.5h后，过滤分离，经固液分离，获得清液和固体。
[0046]所述的过氧化氢为含铁废水体积的0.55倍。
[0047]所述的含铁废水中铁离子含量为48%。
[0048]所述的石灰乳与混合液的体积比为1:6。
[0049]所述的有氧气体为氧气。
[0050]所述的氧气与中间物料的体积比为0.35:1。
[0051]所述的聚丙烯酰胺为含铁废水体积的0.1倍。
[0052]所述步骤(I)中搅拌速度为250r/min。
[0053]所述步骤⑵中微波频率为1900MHz。
[0054]所述步骤(3)中搅拌速度为200r/min。
[0055]所述聚丙烯酰胺属于阳离子型。
[0056]实施例3
[0057]—种治理矿山含铁废水的方法，其特征在于，其步骤为:
[0058](I)将浓度为0.25mol/L的过氧化氢加入含铁废水中搅拌6min后，获得混合液；
[0059](2)在温度为10°C下，将混合液与浓度为90g/L的石灰乳混合均匀后，置于微波反应器中，控制料温为82°C下进行微波反应至物料pH为6后，获得中间物料；
[0060](3)待中间物料冷却至50°C时，向其充入有氧气体进行混合搅拌2h后，将其加入浓度为0.6mg/L的聚丙