礦井水混凝處理試驗研究

1、礦井水混凝處理試驗研究摘要：目前礦井水綜合處理利用率低、處理本錢高，主要是由于所用混凝劑以及投加量不合理。針對這一現(xiàn)實以及阜新礦區(qū)嚴(yán)重缺水狀況，進(jìn)展了礦井水資源化的混凝試驗研究，認(rèn)為聚合氯化鋁PA和聚丙烯酸胺PA配合投加時混凝效果最正確，最正確投藥量分別為5gL、0.2g/L。最正確混凝pH值為7。關(guān)鍵詞：礦井水濁度混凝混凝劑StudyntheagulatinTreatentTestfineaterAbstrat：AtPresent，theprehensiveutilizatinratiftheineaterislerhilethetreatentstishigherainlyduetther

2、easnftheirratinaldsageftheagulant.InvieftherealityandtheseveresituatinfaterlakinginFuxininearea，astudyntheagulatintestfineaterresuresasade.ItisnsideredthattheptiuagulatineffetanbeahievedhenPAandPAareaddedtgether.Theptiudsageis5gLand0.2gLrespetively，andtheptiupHvalueftheagulatinis7.Keyrds：ineater；ate

3、rtreatent；turbidity；agulatin；agulant引言我國尤其是北方煤礦區(qū)用水極為緊張，礦區(qū)能源開發(fā)與水資源緊張的矛盾已嚴(yán)重制約了煤礦工業(yè)的開展，解決水資源問題的有效途徑之一是廢水資源化與回用。全國煤礦每年外排礦井水約221083，利用率卻不到20。2022年預(yù)計礦井水外排總量將到達(dá)23.51083，綜合利用率23。地面水源受到廣泛污染，處理本錢日益進(jìn)步，而礦井水來源于地下水，礦井水污染程度輕，處理容易，本錢低，是珍貴的水資源。本文以阜新礦區(qū)礦井水為例，討論礦井水的處理與回用。1阜新礦區(qū)礦井水概況井下涌出的礦井水主要來源于地下水，礦井水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系地層

4、礦物化學(xué)成分。阜新礦區(qū)28對礦井總涌水量為每日8X1043，遠(yuǎn)景總涌水量為14x1043。阜新礦區(qū)礦井水受礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境影響，一般屬碳酸鈣鎂型水，pH值在7.08.25，偏堿性。水質(zhì)分析化驗說明，礦井水的水質(zhì)較好，在36項指標(biāo)中，大局部均滿足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，只有表1所示的幾項成份超標(biāo)，這給礦井水的凈化和處理提供了有利的先決條件。2混凝試驗研究以表1所列的水為研究對象。表1五龍礦3個井超標(biāo)工程水質(zhì)指標(biāo)水類別總硬度濁度色度總?cè)芙庑怨腆w硫酸鹽氟化物細(xì)菌總數(shù)大腸菌群礦井水740.1100351364274.01.6552160飲用水標(biāo)準(zhǔn)4503151000250.01.01003該礦井水的特點是：水中的

5、顆粒物主要由煤粉組成，懸浮物粒度小，比重輕，一般是1.4g3左右，大約是泥沙密度的12；煤粉與一般無機(jī)混凝劑的親和才能稍弱，有些顆粒細(xì)小的煤粉難以為藥劑所凝聚。選擇聚合氯化鋁PA、聚合硫酸鐵PFS、聚丙烯酸胺PA，進(jìn)展單獨投加混凝劑以及混凝劑配合投加的一系列混凝試驗，最后確定最正確混凝劑及其最正確投加量、最正確PH值。2.1單一混凝劑混凝效果的研究2.1.1最正確混凝劑確實定在表1所示的礦井水中分別加人聚合氯化鋁PA，聚合硫酸鐵PFS，聚丙烯酸胺PA。經(jīng)快速、慢速攪拌后，靜置20in，測上清液濁度。試驗結(jié)果見表2、表3。由表2、表3的數(shù)據(jù)可知，PA的混凝作用最好，最正確投藥量為10gL。2.1

6、.2PA的最正確使用pH值確定在PA投加量為10gL的條件下，試驗了PH對混凝效果的影響，試驗結(jié)果見表4。由表4可得出，PA混凝的最正確pH值為7。表2PA和PFS混凝實驗結(jié)果混凝劑聚合氯化鋁PA濃度：1%聚合硫酸鐵PFS濃度：2%投加量/(gL-1)151015202521020304050上清液濁度/NTU30158.08.59.514352012141619表3PA混凝試驗結(jié)果PA濃度1%投加量0.050.10.20.30.40.5上清液濁度/NTU392515.51514.514.5表4PA的最正確使用pH值試驗結(jié)果試驗工程不同pH值時的混凝效果PH456789投加量/(gL-1)10

7、1010101010上清液濁度/NTU352010810122.2復(fù)合混凝劑混凝效果的研究根據(jù)上面所得試驗結(jié)果以及礦井水水質(zhì)特征，為了進(jìn)一步降低濁度，可以在采用高分子無機(jī)混凝劑PA的情況下，再投入少量有機(jī)高分子絮凝劑來起助凝作用。因為有機(jī)高分子絮凝劑外表有大量的疏水性基團(tuán)，比擬容易接近和吸附帶有疏水性基團(tuán)的煤粒子，使之吸附在其外表，通過聯(lián)結(jié)架橋作用，形成大而密實的礬花，試驗時，定量參加PA或PFS混凝劑，快攪300rinlin，再快攪100rinlin后參加PA溶液，隨后緩慢攪拌50rin10in，靜置沉淀20in后取上清液測定濁度。2.2.1復(fù)合混凝劑最正確投藥量確定試驗結(jié)果見表5。表5復(fù)合

8、混凝劑混凝實驗結(jié)果混凝劑PAPA試驗結(jié)果PFSPA試驗結(jié)果水樣編號123456123456投加量gL-15+0.055+0.15+0.25+0.35+0.45+0.510+0.0510+0.110+0.210+0.310+0.410+0.5上清液濁度/NTU863.53.33.33.31285.85.55.55.6由表5數(shù)據(jù)可知，當(dāng)PA投藥量為5gL時，投加0.2gL的PA，混凝效果最好，濁度由100度降低到3.5度。當(dāng)PES投藥量為10gL，投加0.2gL的PA，濁度由100度降低到5.8度。比擬兩者，PA與PA配合投加混凝效果更好，而且投加量少，PA價格低，大大降低運行本錢。2.2.2PA

9、與PA配合最正確使用PH值確定試驗結(jié)果見表6。由表6可得PA和PA最正確配合投加時，最正確混凝pH值為7。表6PA+PA最正確使用PH值試驗結(jié)果測試工程不同pH值下的試驗結(jié)果PH456789上清液濁度/NTU30207.03.55.08.0分析單獨投加PA與配合投加PA、PA的藥劑費用：以五龍礦為例，日處理礦井水21043，單獨投加PA每年需藥劑費20.16萬元，PA與PA配合投加每年需藥劑費僅12.38萬元。2.3礦井水處理回用的手段、途徑以及節(jié)水情況五龍礦礦井水經(jīng)預(yù)沉、混凝沉淀后，一局部水量可用于洗煤用水、冷卻水、消防、灌漿、沖渣、市政綠化、市政雜用、農(nóng)業(yè)灌溉等，這局部用水量為80003/d。另一局部混凝沉淀后的礦井水經(jīng)過濾、消毒進(jìn)一步降低濁度、色度、殺滅細(xì)菌、病毒，并分為兩局部，一局部用于水質(zhì)要求較高的消費用水、洗澡用水和生活雜用水，這局部用水量為98003d，另一局部在配水管網(wǎng)末端經(jīng)小區(qū)電滲析器除鹽后用于生活飲用水，這局部用水量為22022d，節(jié)省了大量自來水。3結(jié)論單獨使用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵作混凝劑，礬花較為細(xì)小，沉淀速度也慢，上清液濁度高。單獨使用聚丙烯酸胺投量越大效果越好，但靜置后，上清液仍然混濁，且固液界面不清。用少量聚丙烯酸胺與無機(jī)混凝劑聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵配合