洗煤廠廢水處理技術(shù)研究
礦山井水主要來自伴隨開采而來的地面滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、地下含水層的防塵、灌漿、充填和洗煤廠污水。
礦井水的酸堿度一般在7~8之間，屬弱堿性水。對含硫礦井水而言，二氧化硫一般含量會很高，因此屬于酸性水。井下開采，尤其是水力采煤法和水沙充填法排出的污水更不容忽視。
根據(jù)統(tǒng)計資料，若不考慮對廢水的利用，每產(chǎn)1噸礦石，廢水排放量約為1立方米；生產(chǎn)1噸原煤，廢水大概從井下排出0.5~10立方米，最高可達60立方米。
尤其值得注意的是，部分煤礦被關(guān)閉后，仍有大量廢水繼續(xù)污染礦區(qū)的環(huán)境。
礦井水污染大致可分為礦物污染、有機物污染和由細菌產(chǎn)生的污染這幾種類型。部分礦區(qū)還存在放射性污染和熱污染現(xiàn)象。
礦物污染分為沙塵、泥土、礦物雜質(zhì)、塵埃、溶解鹽、酸性和堿性污染等；有機物污染分為煤炭的微粒、油污、生物代謝產(chǎn)物、木材以及其它被氧化的物質(zhì)，如木材和其它物質(zhì)。
微生物污染主要來源于采掘過程中巖石粉末、煤粉等的污染，造成水體呈現(xiàn)灰、黑、濁、油的渾濁，同時會散發(fā)出微量腥臭和生物腐爛的氣味。
結(jié)果表明：采礦過程中，耗氧量較大、細菌和大腸桿菌含量較高時，在開采過程中對排放水的污染也較大。假如對排放的污染視而不見，就讓它離開。環(huán)境污染是無法估量的。
一、洗煤廢水的特性研究
本發(fā)明公開了一種由煤泥、二次煤泥和水混合而成的洗煤廢水。洗煤廠廢水中含有煤泥顆粒(粗煤泥顆粒0.5~1毫米，細煤泥顆粒0~0.5mm)、礦物、粘土顆粒等。
洗煤廠廢水中SS、CODr、BOD5含量普遍較高的特點，其不僅具有懸濁液性質(zhì)，而且常常帶有膠體性質(zhì)；細煤泥顆粒、粘土顆粒等粒度非常小，不易靜沉，這些性質(zhì)決定了此類廢水污染重、處理難度大。
二、洗煤廢水處理技術(shù)。
洗煤廢水的處理中，一定要加入一定量的絮凝劑，以降低其電位，破壞廢水中膠粒的穩(wěn)定性，從而使泥水分離。
1、篩選無機混凝劑。
根據(jù)洗煤廢水的性質(zhì)，選擇集中無機藥劑進行試驗，實驗水樣SS質(zhì)量濃度、取樣大小、攪拌速度、攪拌時間、沉淀時間等均有相應的規(guī)定。
試驗結(jié)果表明：電石渣和石灰對所選藥劑的處理效果最顯著，但其粒徑較小，沉降速度較慢，過濾性能較差，進一步脫水處理難度較大，需投入絮凝劑。
灰渣和電石渣的化學組成基本一致，都是氧化鈣，但電石渣屬于工業(yè)廢渣，其成本很低，而且一般煤礦本身都有這類工業(yè)廢渣，所以電石渣最適合作混凝劑。
2、確定治理方案。
試驗結(jié)果表明，電石渣可破壞洗煤廢水的穩(wěn)定性，可使煤泥顆粒凝聚和沉降，但由于其沉降速度較慢，需要投入絮凝劑以提高其沉降速率，從而改變其沉淀性能。
通過試驗，從經(jīng)濟因素出發(fā)，選擇了非離子型PAM為絮凝劑、電石渣和PAM加入量、攪拌時間、流速對沉降均有影響。
試驗結(jié)果表明，對沉降效果有顯著影響的是PAM投入量，然后是電石渣投入量和投料后的攪拌時間，投料后電石渣攪拌時間對沉降效果基本沒有影響。
試驗優(yōu)化結(jié)構(gòu)為：在100毫升洗煤廢水中加入零點六克電石渣，攪拌時間為60秒，然后將PAM注入兩毫升，攪拌時間為90秒。
3、沉降試驗。
采用PAM法處理洗煤廢水，采用電石渣和PAM相結(jié)合的方法，不僅能將洗煤廠廢水中COD含量降低，而且，清水中COD濃度、SS濃度均低于煤礦洗煤廢水排放標準和回用標準。
同時，絮凝體濾料的過濾性能得到較好的改善，為煤泥的進一步脫水創(chuàng)造了有利條件，但由于上清液的酸堿值較高，因此需要根據(jù)上清液與廢酸的比例，將酸堿值降至八左右的位置。
4.經(jīng)濟效益與再利用研究。
(1)藥劑費。然后綜合各種因素，得出每立方米洗煤廠廢水PAM投加電石渣六千克和零點四升工業(yè)廢酸，得出每立方米洗煤廢水的運行成本約為每立方米零點七元。
(2)洗煤廢水處理后的洗煤廢水，其清水的循環(huán)作用可與洗煤相同，不會對周圍水域造成污染，分離出來的煤泥可以賣掉，既能帶來經(jīng)濟效益，又能取得良好的社會效益。
分得的清水重復使用于洗煤，既可節(jié)約水資源，又可為企業(yè)節(jié)約水費，且企業(yè)每年可回收煤泥，也可獲得可觀的經(jīng)濟效益，對洗煤廢水進行處理，還可免除高額的排污費用，既可抵掉處理廢水的運行成本，也可獲得額外經(jīng)濟效益。
三、煤炭工業(yè)雙膜法污水回用技術(shù)。
1、工藝流程
去油沉淀系統(tǒng)-殺菌系統(tǒng)-過濾系統(tǒng)-超濾系統(tǒng)-反滲透系統(tǒng)。
2.各環(huán)節(jié)的作用
1)除油沉淀系統(tǒng)。
原水中懸浮物和油類含量高，波動大，可加大后續(xù)處理系統(tǒng)的負荷。為此，選擇采用隔油-混凝沉淀處理，少量高分子絮凝劑的吸附架橋，采用靜網(wǎng)捕，強化布朗運動，增加顆粒與膠體的碰撞幾率，結(jié)成一個龐大、結(jié)構(gòu)堅固的絮體，對絮凝泥水分離有利。
2）滅菌系統(tǒng)
原水中微生物含量較高，微生物的大量繁殖會影響膜系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，因此，應選用加藥殺菌來抑制微生物的繁殖。消毒池可用作后續(xù)系統(tǒng)供水的緩沖池。
3）過濾系統(tǒng)
混凝沉淀后，水中仍有殘留部分油及懸浮物，為去除水中懸浮物、微粒，可選用砂濾機或一體化濾池。
4）超濾系統(tǒng)
超過濾是一種新型膜處理技術(shù)，其制備的中空纖維型超濾膜，其去除水中微粒的有效直徑為0.005-0.1mm，可除去分子量在5000-100000之間的雜質(zhì)。
其工作原理是：被分離的液體在外力作用下，以一定的速度沿超濾膜表面流動，溶液中溶解性物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)可以從高壓側(cè)通過濾膜進入低壓側(cè)，而不能透過濾膜的物質(zhì)逐漸濃縮于排放液。
用于截留有較大分子的溶質(zhì)和膠體物質(zhì)，使低分子的溶質(zhì)和溶劑通過。超濾可以有效地降低反滲透膜污染的速度，降低其化學清洗次數(shù)，提高膜的使用壽命。
五、反滲透系統(tǒng)
RO脫鹽技術(shù)是世界先進、高效、節(jié)能的高新技術(shù)水處理技術(shù)。
反滲法具有傳統(tǒng)分離方法所無法比擬的優(yōu)點，在水處理、煤炭、鋼鐵、電力、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛的應用，并且得到了快速發(fā)展。
在水資源短缺的情況下，污水的回用日益廣泛。該系統(tǒng)脫鹽效率可達到96%以上，出水水質(zhì)經(jīng)離子交換處理后可作為脫鹽水使用。
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