隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對有色金屬的需求量越來越大，使對金屬礦山的開采量也逐步增加。由于選礦工藝需求運用大量的水和多種化學(xué)藥劑，一旦釋放到自然環(huán)境中就會惹起一系列環(huán)境問題。因而，對選礦工業(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、濃度低、易遷移和轉(zhuǎn)化且不能被生物降解，能長期以一種或多種形態(tài)存留與環(huán)境中，不時經(jīng)過生物體富集作用進入到人體，最終危害人類身體安康。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選礦廢水中的重金屬離子實行去除。

　　絮凝沉淀法具有去除效果好、辦法煩瑣、易操作、價錢低廉等優(yōu)點，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)形成的二次污染問題，維護礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的平安。

　　一、實驗

　　1.1 實驗資料

　　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)作為實驗用絮凝劑，一切試劑均為剖析純。

　　1.2 實驗辦法

　　實驗采用控制變量法。室溫下(20±5)℃，經(jīng)過單要素控制實驗對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行實驗研討，剖析各重金屬離子去除效果最適的實驗條件。

　　1.3 實驗測試要素及剖析辦法

　　以模仿廢水中剩余重金屬離子的含量為測試要素。將反響后的濾液稀釋后采用原子吸收分光光度計(北京普析TAS系列)測定，得到模仿廢水中重金屬離子的剩余濃度，計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，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，無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，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，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，參加PAM對同時去除銅離子和鉛離子的效果最好，pH為8是能同時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，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，參加PAM對同時去除銅離子和鋅離子的效果最好，pH為9是能同時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，空白絮凝劑對同時去除銅離子的效果最好，pH為8是能同時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，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，無絮凝劑下對同時去除鉛離子和鋅離子的效果最好，pH為9是能同時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，空白絮凝劑對同時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，無絮凝劑下對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是能同時去除模仿銅鉛鋅廢水中銅離子、鉛離子和鋅離子的最佳實驗條件。pH為7是去除廢水中銅離子的最佳pH值，當(dāng)pH小于7時，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，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，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)過對絮凝劑處置含兩種重金屬離子廢水研討可知：pH≤7，參加PAM是能同時去除模仿銅鉛廢水中銅離子和鉛離子的最佳實驗條件，pH≤8，參加PAM是能同時去除模仿銅鋅廢水中銅離子和鋅離子的最佳實驗條件，pH≤9，無絮凝劑時能去除模仿銅廢水中銅離子的最佳實驗條件，pH≤8，無絮凝劑時能同時去除模仿鉛鋅廢水中鉛離子和鋅離子的最佳實驗條件，pH≤9，無絮凝劑時能去除模仿鉛廢水中鉛離子的最佳實驗條件，pH≤9，無絮凝劑時能去除模仿鋅廢水中鋅離子的最佳實驗條件。

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