铁矿洗矿废水中含有大量的铁，若不处理直接排放，则严重污染环境，危害人体健康，还造成金属资源的流失，所以必须加以处理，使其达标排放。 麻城市某铁矿经磁选、水洗后，废水中含有大量的Fe2+和Fe3+。由于水质不稳，水中铁的含量时高时低，再加上经济的原因，所以长期以来废水只经简单处理(去除泥沙)就直接排放了，造成了下游河道水体的严重污染，给周边的养殖业带来巨大的损失，同时还造成大量铁的流失，经济和环境均受到严重影响，解决废水的污染问题和回收铁的问题已势在必行。 在大量文献调研的基础上，通过将水样进行静态和动态的、运用不同的方式处理，得到一个最佳处理条件和最佳处理方案，并将此方案运用到实际施工中。将含铁的废水处理到能达到排放标准，并将处理后的铁泥回收、浓缩、焙烧，再用稀硫酸浸泡，去除不溶物，将液体浓缩，得到铁盐。也可将焙烧后的固体物质与洗过的铁矿一起使用。将处理后的废水排放浇灌周围的农田，或者回收用来洗矿。根据试验结果将该矿厂原有的处理工艺进行改造，以适应新的处理方案。主要研究成果如下： 一、静态试验 1、用石灰乳处理的结果：试验结果表明，对于处理100mL总铁浓度为980mg/L的含铁废水，用5ml浓度为15％的石灰乳来处理，水中剩余总铁的浓度为3.16mg/L，水质澄清。 2、搅拌时间对处理效果的影响：在固定石灰乳的浓度(15％)和体积(5mL)的条件下，测定废水在不同搅拌时间下剩余总铁的浓度。试验结果表明，搅拌时间为5min时，效果最好，但搅拌时间为2min和5min时相差不大，若应用于工程上，考虑到经济因素，则应选用2min。 3、pH值对处理效果的影响：测得原水的pH值约为3.4，用浓度为10％的HCL和浓度为10％的NaOH溶液对废水的pH值进行调节，然后用5mL浓度为15％的石灰乳进行处理。试验结果表明，当pH值减小时，废水中含有的少量Fe(OH)3沉淀转化成Fe3+离子溶于水中，使总铁的浓度增大，很显然，pH值越大，去除率越高，处理效果越好。上述结果还表明，pH值是影响反应的一个重要因素，原水pH值越大，所需石灰乳的量就越少。 4、助凝剂用量对处理效果的影响：试验结果表明，加入助凝剂后，水中的沉淀沉积的速度明显加快。对于100mL的废水，只需加入4滴助凝剂就可使去除率达到99.97％，处理后的废水透明无色。 5、温度对去除效果的影响：试验结果表明，温度对处理的影响不大，在实际工程中操作时，可以不考虑温度的影响。 二、动态试验 1、废水的处理效果与流程的关系：研究了不同流程处的水质的处理情况，试验结果表明，从加药处(混凝槽)计算起，随着水流的流程不断延长，废水的处理效果越好，当废水流至距混凝槽约200cm处时，水液中的总铁浓度为3.16 mg/L，水液透明无色，此时的沉淀由于水流速度很快，所以没有沉积下来，而是随水流往下流动。 2、石灰乳的用量对处理效果的影响：由于水质不稳，水中的总铁浓度时高时低，大致范围在738-981mg/L之间，经过试验确定，处理100mL的废水，浓度为15％的石灰乳的加入量为4-5mL之间，处理后的水质澄清。 3、Ph值对处理效果的影响：分别在不同时段在废水的出口取样分析，得知水的Ph值较稳定，在3.4-4.2之间，所以在实际施工处理时可以不考虑废水Ph值所带来的影响。 4、助凝剂的加入对处理效果的影响：在距混凝槽约200cm处，水样中的总铁已经与石灰乳反应得很充分了，但这时的沉淀很细，不利于固液分离。为了让沉淀沉降的速度加快，在距混凝槽约200cm处的地方滴加浓度为0.1％的聚丙烯酰胺，在其作用下，沉淀的体积很快增大了许多，大约3min以后，固液基本分离完全，上清液很澄清，处理的效果很好。 三、铁的回收 将沉淀回收，在1000℃下焙烧30min，用工业硫酸浸泡固体，去除不溶物，浓缩液体，制得聚合硫酸铁。 四、处理工艺的改造设计 在废水溢流口处首先加入石灰水，让废水中的总铁等与其发生反应，然后在溢流口与围堰的中部加入助凝剂，最后流入一级围堰内沉降分离，让80％的水中悬浮物在此沉淀下来，余下的随上清夜溢流过一级围堰进入第二沉淀区。通过两级沉淀后，清水达到国家环保排放标准排放。沉在一级、二级围堰中的沉淀通过围堰底部的出口运走，并浓缩、焙烧，回收铁质。为了达到目的需在尾矿库内设围堰使废水和山溪清流分流，废水经二级围堰拦截沉淀后再与山溪清流合流，最后一起溢流过尾矿坝进入杉林河水库。