HENGFENG Processo de aplicação de floco de floculante (PAM) na remoção por lixiviação de solos contaminados por metais pesados

1. Pré-tratamento: Ajuste do pH e homogeneização das águas residuais

Objetivo

O ácido cítrico é ácido (pH ≈ 2-3), enquanto a poliacrilamida (PAM), especialmente os tipos não iónicos ou aniónicos de HENGFENG Floc,apresenta um desempenho de floculação óptimo em condições de neutralidade a baixa alcalinidadeEnquanto isso, o ajuste do pH pode perturbar parte dos complexos de metais pesados e ácido cítrico, liberando íons de metais pesados livres (por exemplo, CO2+) ou formando micro-precipitações de hidróxido/carbonato,criando assim condições favoráveis para a floculação subsequente.

Operação

Adicionar cal quente (CaO) ou hidróxido de sódio (NaOH) ao reservatório de lixiviação para ajustar o pH para 7,0-8.5, com monitorização em tempo real através de um medidor de pH online, e, simultaneamente, ligar o agitador a uma velocidade de rotação de 150-200 r/min para homogeneizar as águas residuais,evitar que as flutuações locais do pH afetem a eficiência da floculação.

2Selecção e preparação da dissolução do PAM

Base de selecção

As águas residuais neste caso contêm coloides do solo carregados negativamente (devido à carga negativa na superfície dos minerais de argila do solo) e complexos de metais pesados (principalmente carregados negativamente ou neutros)Por conseguinte, é preferido o PAM aniónico (com um peso molecular de 8-12 milhões de Da). The carboxyl groups (-COO⁻) on its molecular chains can promote agglomeration through "charge neutralization" (adsorbing negative charges on the surface of soil colloids) and "bridging effect" (connecting multiple micro-particles)Comparado com o HENGFENG Floc PAM não-iônico, tem uma maior eficiência de floculação e seu custo é menor do que o do HENGFENG Floc PAM catiônico.

Preparação para dissolução

Água de dissolução: utilizar água deionizada ou água da torneira clarificada (para evitar a precipitação causada pela reacção de Ca2+ e Mg2+ na água dura com PAM).

Controle da concentração: misturar HENGFENG Floc PAM em pó com água numa proporção de massa de 0,1%-0,3%, ou seja, adicionar 1-3 g de HENGFENG Floc PAM a 1 L de água.

Método de dissolução: primeiro adicionar água ao reservatório de agitação, depois borrifar lentamente o pó de PAM (para evitar a aglomeração).Controlar a velocidade de agitação a 80-100 r/min e o tempo de agitação a 30-60 minutos até que a solução se torne transparente e viscosa (sem partículas visíveis a olho nu)Se a dissolução for insuficiente, as partículas de PAM não dissolvidas formarão "olhos de peixe" nas águas residuais, o que reduzirá a eficiência da floculação.

3. PAM Dosagem e Reação (tanque de reação de floculação)

Método de dosagem

Adotar a técnica de "gotejamento da bomba de medição" para injetar lentamente a solução PAM preparada no reservatório de reacção de floculação numa dose final de 1-5 mg/L (ou seja,1 a 5 mg de componente PAM eficaz por litro de lixiviação)A porta de dosagem é instalada na frente do impulsor de agitação para assegurar uma rápida mistura com as águas residuais.

Controle da reação (duas fases)

Fase de mistura rápida: controlar a velocidade de agitação a 200-300 r/min durante 1-2 minutos.permitindo que as moléculas de PAM se adsorvam rapidamente na superfície das partículas coloidais.

Fase de floculação lenta: reduzir a velocidade de rotação para 50-80 r/min e mantê-la por 10-15 minutos.A agitação lenta pode evitar danos aos flocos que estão sendo formados, permitindo que as partículas pequenas se agrupem gradualmente em grandes flocos (visíveis "flores de alum") com um tamanho de partícula de ≥ 100 μm.Os flocos podem adsorver complexos de cobalto ou CO2+ livre nas águas residuais.

4Separação sólido-líquido (tanque de sedimentação / tanque de clarificação)

Seleção de processos

Devido à elevada densidade dos flocos (que contêm precipitados de metais pesados), são adotados tanques de sedimentação por fluxo vertical ou tanques de sedimentação por tubo inclinado,uma vez que ocupam menos área e têm uma maior eficiência de separação.

Parâmetros de funcionamento

Controlar o tempo de retenção hidráulica (HRT) do reservatório de sedimentação a 1 a 2 horas e a velocidade de fluxo ascendente a 1,5 a 2,5 mm/s.Isso garante que os flocos tenham tempo suficiente para se instalar no fundo do tanque, formando "lodo" (contendo precipitados de metais pesados, colóides do solo e flocos de PAM), enquanto a camada superior se torna líquido clarificado.

Função fundamental

Através desta etapa, a taxa de remoção dos sólidos em suspensão (SS) nas águas residuais pode atingir mais de 90%.Reduzir significativamente a concentração de metais pesados no líquido clarificado e estabelecer as bases para uma descarga ou tratamento avançado subsequente conforme às normas.

5Tratamento subsequente: eliminação de lama e líquido clarificado

Tratamento de lodo

The heavy metal-containing sludge at the bottom of the sedimentation tank (with a moisture content of approximately 80%-90%) is transported to a plate-and-frame filter press via a sludge pump for dewatering, formando bolinhos de lama com um teor de humidade ≤ 60%.Estes pastéis de lama devem ser tratados como resíduos perigosos e enviados a instituições qualificadas para tratamento de solidificação/estabilização ou recuperação de cobalto (e).g., através da fusão pirometalúrgica ou da lixiviação hidrometalúrgica).

Tratamento líquido esclarecido

O líquido clarificado superior precisa ser testado para pH, demanda química de oxigénio (COD, causada por ácido cítrico residual), e concentrações de metais pesados (por exemplo, Co, As, Cu).concentração de cobalto < 0.01 mg/L, em conformidade com as Normas de Qualidade Ambiental para Águas de Superfície (GB 3838-2002)), pode ser descarregado directamente.É necessário um tratamento mais avançado com resinas de intercâmbio iónico ou tecnologia de separação por membrana para garantir a eliminação completa dos poluentes..