隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)有色金屬的需求量越來(lái)越大，使對(duì)金屬礦山的開(kāi)采量也逐步增加。由于選礦工藝需求運(yùn)用大量的水和多種化學(xué)藥劑，一旦釋放到自然環(huán)境中就會(huì)惹起一系列環(huán)境問(wèn)題。因而，對(duì)選礦工業(yè)廢水處理的研究曾經(jīng)成為改善礦區(qū)污染情況的重點(diǎn)方向。

　　選礦廢水普遍具有水量大、有害物質(zhì)品種多、含有多種重金屬等特性。其含有的重金屬毒性強(qiáng)、濃度低、易遷移和轉(zhuǎn)化且不能被生物降解，能長(zhǎng)期以一種或多種形態(tài)存留與環(huán)境中，不時(shí)經(jīng)過(guò)生物體富集作用進(jìn)入到人體，最終危害人類(lèi)身體安康。依據(jù)礦產(chǎn)品種或選礦工藝的不同，選礦廢水中含有的重金屬品種也不盡相同。主要含有Cu、Pb、Zn等離子中的一種或多種。目前主要采用絮凝沉淀法對(duì)選礦廢水中的重金屬離子實(shí)行去除。

　　絮凝沉淀法具有去除效果好、辦法煩瑣、易操作、價(jià)錢(qián)低廉等優(yōu)點(diǎn)，是目前最常用的去除選礦廢水中重金屬離子的辦法之一。但是，工況條件對(duì)絮凝劑絮凝效果影響較大，如溶液pH和絮凝劑的品種等，不同反響條件下絮凝處置效果也不相同。因而，依據(jù)選礦廢水的品種，選擇最適的工況條件，不只能夠節(jié)約資源，提升處置效率，還能夠防止因絮凝劑投加不當(dāng)形成的二次污染問(wèn)題，維護(hù)礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的平安。

　　一、實(shí)驗(yàn)

　　1.1 實(shí)驗(yàn)資料

　　分別采用Cu、Pb、Zn的硝酸鹽配制的含有多種重金屬離子模仿選礦廢水，選用聚合氯化鋁(PAC，分子量174.45)、聚合硫酸鐵(PFS)、陰離子型聚丙烯酰胺(PAM，分子量71.07)作為實(shí)驗(yàn)用絮凝劑，一切試劑均為剖析純。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)辦法

　　實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。室溫下(20±5)℃，經(jīng)過(guò)單要素控制實(shí)驗(yàn)對(duì)含有多種重金屬離子的模仿選礦廢水在不同pH值和不同絮凝劑品種等變量條件下，溶液中各重金屬離子去除效果實(shí)行實(shí)驗(yàn)研討，剖析各重金屬離子去除效果最適的實(shí)驗(yàn)條件。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試要素及剖析辦法

　　以模仿廢水中剩余重金屬離子的含量為測(cè)試要素。將反響后的濾液稀釋后采用原子吸收分光光度計(jì)(北京普析TAS系列)測(cè)定，得到模仿廢水中重金屬離子的剩余濃度，計(jì)算得出模仿廢水中重金屬離子的去除率：

　　式中：C0為廢水中重金屬離子初始濃度，mg/L，C1為反響后重金屬離子濃度，mg/L。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1 絮凝劑處置含兩種重金屬離子廢水研討

　　取初始濃度為100mg/L的含兩種重金屬離子的模仿選礦廢水100mL置于燒杯中，用1mol/L的HCl和NaOH溶液調(diào)理廢水pH值為4~9后，分別參加1g/L的單一絮凝劑，先以300r/min快速攪拌2min，再以150r/min慢速攪拌10min，最后靜置沉淀10min，取上清液經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后，剖析濾液中重金屬離子的剩余濃度。結(jié)果如圖1所示。

　　由圖1可知，在各組模仿廢水中，pH為7是去除廢水中銅離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于7時(shí)，參加PAM后的去除率較高，pH為6是去除廢水中鉛離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于6時(shí)，無(wú)絮凝劑條件下的去除率較高，pH為8是去除廢水中鋅離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于8時(shí)，先是參加不同絮凝劑條件下的去除效果相近，然后隨著pH值的增高，空白絮凝劑和參加PAM后的去除率逐步增大，是由于鋅離子在酸性條件下不易生成沉淀物。因而，pH為7是能同時(shí)去除模仿銅鉛廢水中銅離子和鉛離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH大于等于7時(shí)，大多數(shù)銅離子和鉛離子以氫氧化物沉淀的方式呈現(xiàn)，當(dāng)溶液pH小于7時(shí)，參加PAM對(duì)同時(shí)去除銅離子和鉛離子的效果最好，pH為8是能同時(shí)去除模仿銅鋅廢水中銅離子和鋅離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH大于等于8時(shí)，大多數(shù)銅離子和鋅離子以氫氧化物沉淀的方式呈現(xiàn)，當(dāng)溶液pH小于8時(shí)，參加PAM對(duì)同時(shí)去除銅離子和鋅離子的效果最好，pH為9是能同時(shí)去除模仿銅廢水中銅離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH小于9時(shí)，空白絮凝劑對(duì)同時(shí)去除銅離子的效果最好，pH為8是能同時(shí)去除模仿鉛鋅廢水中鉛離子和鋅離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH大于等于8時(shí)，大多數(shù)鉛離子和鋅離子以氫氧化物沉淀的方式呈現(xiàn)，當(dāng)溶液pH小于8時(shí)，無(wú)絮凝劑下對(duì)同時(shí)去除鉛離子和鋅離子的效果最好，pH為9是能同時(shí)去除模仿鉛廢水中鉛離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH小于9時(shí)，空白絮凝劑對(duì)同時(shí)去除鉛離子的效果最好，pH為9是能去除模仿鋅廢水中鋅離子的最佳pH值，當(dāng)溶液pH小于9時(shí)，無(wú)絮凝劑下對(duì)去除鋅離子的效果最好。

　　2.2 絮凝劑處置含三種重金屬離子廢水研討

　　取初始濃度為100mg/L的含三種重金屬離子的模仿選礦廢水100mL置于燒杯中，用1mol/L的HCl和NaOH溶液調(diào)理廢水pH值為4~9后，分別參加1g/L的單一絮凝劑，先以300r/min快速攪拌2min，再以150r/min慢速攪拌10min，最后靜置沉淀10min，取上清液經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后，剖析濾液中重金屬離子的剩余濃度。結(jié)果如圖2所示。

　　由圖2可知，在模仿廢水中，pH≤8，參加PAM是能同時(shí)去除模仿銅鉛鋅廢水中銅離子、鉛離子和鋅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件。pH為7是去除廢水中銅離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于7時(shí)，參加PAM后的去除率較高，pH為6是去除廢水中鉛離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于6時(shí)，參加PAM后的去除率較高，pH為8是去除廢水中鋅離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于8時(shí)，先是參加不同絮凝劑條件下的去除效果相近，然后隨著pH值的增高，空白絮凝劑和參加PAM后的去除率逐步增大，是由于鋅離子在酸性條件下不易生成沉淀。

　　三、結(jié)論

　　(1)經(jīng)過(guò)對(duì)絮凝劑處置含兩種重金屬離子廢水研討可知：pH≤7，參加PAM是能同時(shí)去除模仿銅鉛廢水中銅離子和鉛離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件，pH≤8，參加PAM是能同時(shí)去除模仿銅鋅廢水中銅離子和鋅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件，pH≤9，無(wú)絮凝劑時(shí)能去除模仿銅廢水中銅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件，pH≤8，無(wú)絮凝劑時(shí)能同時(shí)去除模仿鉛鋅廢水中鉛離子和鋅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件，pH≤9，無(wú)絮凝劑時(shí)能去除模仿鉛廢水中鉛離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件，pH≤9，無(wú)絮凝劑時(shí)能去除模仿鋅廢水中鋅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件。

　　(2)經(jīng)過(guò)對(duì)絮凝劑處置含三種重金屬離子廢水研討可知：pH≤8，參加PAM是能同時(shí)去除模仿銅鉛鋅廢水中銅離子、鉛離子和鋅離子的最佳實(shí)驗(yàn)條件。