礦井水混凝處理試驗研究

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引言　　我國尤其是北方煤礦區用水極為緊張，礦區能源開發與水資源緊張的矛盾已嚴重制約瞭煤礦工業的發展，解決水資源問題的有效途徑之一是廢水資源化與回用。　　本文以阜新礦區礦井水為例，探討礦井水的處理與回用。1 阜新礦區礦井水概況 　　井下湧出的礦井水主要來源於地下水，礦井水的特性取決於成煤的地質環境和煤系地層礦物化學成分。阜新礦區28對礦井總湧水量為每日8 X 104m3，遠景總湧水量為14 x104m3。阜新礦區礦井水受礦區地質環境影響，一般屬碳酸鈣鎂型水，pH值在7.0～8.25，偏堿性。水質分析化驗表明，礦井水的水質較好，在36項指標中，大部分均滿足生活飲用水標準，隻有表1所示的幾項成份超標，這給礦井水的凈化和處理提供瞭有利的先決條件。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個井超標項目水質指標水類別 總硬度 濁度色度10035 1364飲用水標準4503 151000 250.01.03 　　該礦井水的特點是：水中的顆粒物主要由煤粉組成，懸浮物粒度小，比重輕，一般是 1.4 g／cm3左右，大約是泥沙密度的1／2；煤粉與一般無機混凝劑的親和能力稍弱，有些顆粒細小的煤粉難以為藥劑所凝聚。選擇聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS）、聚丙烯酸胺（PAM），進行單獨投加混凝劑以及混凝劑配合投加的一系列混凝試驗，最後確定最佳混凝劑及其最佳投加量、最佳PH值。2.1 單一混凝劑混凝效果的研究 2.1.1 最佳混凝劑的確定 　　在表1所示的礦井水中分別加人聚合氯化鋁（PAC），聚合硫酸鐵（PFS），聚丙烯酸胺（PAM）。經快速、慢速攪拌後，靜置20 min，測上清液濁度。試驗結果見表2、表3。　　由表2、表3的數據可知，PAC的混凝作用最好，最佳投藥量為10mg／L。　　由表4可得出，PAC混凝的最佳pH值為7。表2　 PAC和 PFS混凝實驗結果聚合氯化鋁（PAC）（濃度：1%）聚合硫酸鐵（PFS）（濃度：2%） 投加量/(mgL-1)515252309.5 143512190.050.3 0.4 0.5251514.5 表4　 PAC的最佳使用pH值試驗結果 試驗項目不同pH值時的混凝效果PH 4 5 69 投加量/(mgL-1) 1010 10 10 10 10 上清液濁度/NTU 3510122.2.1 復合混凝劑最佳投藥量確定 　　試驗結果見表5。表5　 復合混凝劑混凝實驗結果 混凝劑 PAC＋PAM試驗結果PFS＋PAM試驗結果 水樣編號2 34 526 投加量／（mgL-1） 5+0.05 5+0.15+0.2 5+0.3 5+0.4 5+0.510+0.0510+0.4 10+0.5 上清液濁度/NTU6 3.5 3.3 3.33.312 85.8 5.55.6 　　由表5數據可知，當 PAC投藥量為5 mg／L時，投加0.2 mg／L的PAM，混凝效果最好，濁度由100度降低到3.5度。當PES投藥量為 10 mg／L，投加0.2 mg／L的 PAM，濁度由100度降低到5.8度。比較兩者，PAC與PAM配合投加混凝效果更好，而且投加量少，PAC價格低，大大降低運行成本。 2.2.2 PAC與 PAM配合最佳使用 PH值確定　　試驗結果見表 6。 　　由表6可得PAC和PAM最佳配合投加時，最佳混凝pH值為7。測試項目9 上清液濁度/NTU308.0 　　分析單獨投加 PAC與配合投加 PAC、PAM的藥劑費用：以五龍礦為例，日處理礦井水2 ×104m3，單獨投加 PAC每年需藥劑費20.16萬元，PAC與PAM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、途徑以及節水情況 　　五龍礦礦井水經預沉、混凝沉淀後，一部分水量可用於洗煤用水、冷卻水、消防、灌漿、沖渣、市政綠化、市政雜用、農業灌溉等，這部分用水量為8000m3/d。另一部分混凝沉淀後的礦井水經過濾、消毒進一步降低濁度、色度、殺滅細菌、病毒，並分為兩部分，一部分用於水質要求較高的生產用水、洗澡用水和生活雜用水，這部分用水量為9800 m3／d，另一部分在配水管網末端經小區電滲析器除鹽後用於生活飲用水，這部分用水量為2200 m3／d，節省瞭大量自來水。 3 結論 　　①單獨使用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵作混凝劑，礬花較為細小，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，但靜置後，上清液依然混濁，且固液界面不清。　　②用少量聚丙烯酸胺與無機混凝劑聚合氯化鋁或聚合硫酸鐵配合投加，可以克服無機混凝劑與煤泥親和力差的弱點，形成的礬花粗大結實，沉降速度快，能保證出水水質清澈透明，同時也能減少混凝反應所需的時間。　　③聚合氯化鋁與聚丙烯酸胺配合投加混凝效果比聚合硫酸鐵與聚丙烯項胺配合的效果更好。所以對阜新礦區（五龍礦）礦井水PAC與PAM最佳投藥量分別為5mg／L、0.2mg／L，混凝的最佳pH值為7。 Tags:禮品,souvenir,贈品,文具,紀念品,環保,環保袋批發,禮品訂造,筆,餐具,帆布袋,canvas bag,獎座,毛巾,水樽,袋,recycle bag,環保袋,tote bag,shopping bag,bag,傘,gift,gifts,premium,cup,stationery,folder,pen,USB,禮品,souvenir,贈品,文具,紀念品,環保,環保袋批發,禮品訂造,筆,餐具,帆布袋,canvas bag,獎座,毛巾,水樽,,網頁設計,seo,,Web Design