HENGFENG Proceso de aplicación de flocos de floculante (PAM) en la remoción por lixiviación de suelos contaminados con metales pesados

1Pretratamiento: Ajuste del pH de las aguas residuales y homogeneización

Objetivo

El ácido cítrico es ácido (pH ≈ 2-3), mientras que la poliacrilamida (PAM), especialmente los tipos no iónicos o aniónicos de HENGFENG Floc,presenta un rendimiento óptimo de floculación en condiciones neutrales a débilmente alcalinasMientras tanto, el ajuste del pH puede alterar parte de los complejos de ácido cítrico y metales pesados, liberando iones de metales pesados libres (por ejemplo, CO2+) o formando micro-precipitados de hidróxido/carbonato.creando así condiciones favorables para la floculación posterior.

Operación

Añadir cal viva (CaO) o hidróxido de sodio (NaOH) al depósito de lixiviación para ajustar el pH a 7,0-8.5, con monitoreo en tiempo real mediante un medidor de pH en línea. Al mismo tiempo, encender el agitador a una velocidad de rotación de 150-200 r/min para homogeneizar las aguas residuales,evitar que las fluctuaciones locales del pH afecten la eficiencia de floculación.

2Selección y preparación de la disolución del PAM

Base de selección

Las aguas residuales en este caso contienen coloides de suelo cargados negativamente (debido a la carga negativa en la superficie de los minerales arcillosos del suelo) y complejos de metales pesados (en su mayoría cargados negativamente o neutrales)Por lo tanto, se prefiere el PAM aniónico (con un peso molecular de 8-12 millones 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)En comparación con el HENGFENG Floc PAM no iónico, tiene una mayor eficiencia de floculación y su costo es menor que el de HENGFENG Floc PAM catiónico.

Preparación para la disolución

Agua de disolución: utilizar agua desionizada o agua del grifo clarificada (para evitar la precipitación causada por la reacción de Ca2+ y Mg2+ en agua dura con PAM).

Control de concentración: Mezclar HENGFENG Floc PAM en polvo con agua en una proporción de masa del 0,1%-0,3%, es decir, añadir 1-3 g de HENGFENG Floc PAM a 1 L de agua.

Método de disolución: Primero añadir agua al tanque de agitación, luego rociar lentamente el polvo de PAM (para evitar que se agrupe).Se controlará la velocidad de agitación a 80-100 r/min y el tiempo de agitación a 30-60 minutos hasta que la solución se vuelva transparente y viscosa (sin partículas visibles a simple vista).Si la disolución es insuficiente, las partículas de PAM no disueltas formarán "ojos de pez" en las aguas residuales, lo que reducirá la eficiencia de floculación.

3. PAM dosificación y reacción (tanque de reacción de floculación)

Método de dosificación

Adopte el método de "goteo de la bomba de medición" para inyectar lentamente la solución preparada de PAM en el tanque de reacción de floculación a una dosis final de 1-5 mg/L (es decir,1 a 5 mg de componente efectivo de PAM por litro de lixiviado)El puerto de dosificación está instalado delante del impulsor de agitación para garantizar una mezcla rápida con las aguas residuales.

Control de la reacción (dos etapas)

Etapa de mezcla rápida: controlar la velocidad de agitación a 200-300 r/min durante 1-2 minutos.que permite que las moléculas de PAM se adsorban rápidamente en la superficie de las partículas coloidales.

Etapa de floculación lenta: Reducir la velocidad de rotación a 50-80 r/min y mantenerla durante 10-15 minutos.La agitación lenta puede evitar dañar los flocos que se están formando, permitiendo que las partículas pequeñas se agrupen gradualmente en grandes flocos (flores visibles) con un tamaño de partícula ≥ 100 μm.los flocos pueden adsorber complejos de cobalto o CO2+ libre en las aguas residuales.

4Separación sólido-líquido (tanque de sedimentación / tanque de clarificación)

Selección del proceso

Debido a la alta densidad de los flocos (que contienen precipitados de metales pesados), se adoptan tanques de sedimentación de flujo vertical o tanques de sedimentación de tubos inclinados,ya que ocupan menos área y tienen una mayor eficiencia de separación.

Parámetros de funcionamiento

Control del tiempo de retención hidráulica (HRT) del tanque de sedimentación en 1-2 horas y de la velocidad de flujo ascendente en 1,5-2,5 mm/s.Esto garantiza que los flocos tengan tiempo suficiente para asentarse en el fondo del tanque, formando "lodo" (que contiene precipitados de metales pesados, coloides del suelo y flocos de PAM), mientras que la capa superior se convierte en líquido clarificado.

Función clave

A través de este paso, la tasa de eliminación de sólidos en suspensión (SS) en las aguas residuales puede alcanzar más del 90%.reducir significativamente la concentración de metales pesados en el líquido clarificado y sentar las bases para una descarga o un tratamiento avanzado de conformidad con las normas.

5Tratamiento posterior: eliminación de lodo y líquido clarificado

Tratamiento de los lodos

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 pasteles de lodo con un contenido de humedad ≤ 60%.Estos pasteles de lodo deben ser gestionados como residuos peligrosos y enviados a instituciones cualificadas para su tratamiento de solidificación/estabilización o recuperación de cobalto (.g., mediante fusión pirometalúrgica o lixiviación hidrometalúrgica).

Tratamiento de líquidos aclarado

El líquido clarificado superior debe ser probado para determinar el pH, la demanda química de oxígeno (COD, causada por el ácido cítrico residual) y las concentraciones de metales pesados (por ejemplo, Co, As, Cu).concentración de cobalto < 0.01 mg/l, de acuerdo con las Normas de Calidad Ambiental para las Aguas de Superficie (GB 3838-2002)), puede ser descargado directamente.Se requiere un tratamiento más avanzado con resinas de intercambio iónico o tecnología de separación por membrana para garantizar la eliminación completa de contaminantes..