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洗煤廢水處理工藝技術(shù)

2020-12-22|發(fā)布:河南大川水處理有限公司|點擊數(shù): 1849

礦井水主要來源由伴隨礦井開采而產(chǎn)生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、以及井下生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填和洗煤廠污水。


通常情況下,礦井水的酸堿度值在7到8之間,屬于弱堿性水。對于含硫的礦井水,其中二氧化硫一般含量會很多,所以屬酸性水。地下開采,***別是水力采煤和水沙充填采煤法排放的污水更是不能忽視。


據(jù)統(tǒng)計,如果不考慮這些廢水利用,每產(chǎn)1噸礦石,廢水排放量為1立方米左右;生產(chǎn)1噸原煤大概要從井下排出廢水0.5~10立方米,***高的情況下可以達到60立方米。


***別值得一提的事,在一部分煤礦已經(jīng)關(guān)閉后,同時還會存在大量的廢水繼續(xù)污染礦區(qū)的環(huán)境。 


煤礦的水污染大概可分為礦物質(zhì)污染,有機物質(zhì)污染以及細菌產(chǎn)生的污染這幾類。在一部分礦區(qū)還存在放射性染污和熱污染。


礦物質(zhì)污染分為砂塵、泥土、礦物質(zhì)雜質(zhì)、粉塵、被溶解的鹽、酸性和堿性污染等等;有機物質(zhì)污染分為煤炭的顆粒、油污、生物生命的代謝產(chǎn)物、木材還有其他物質(zhì)等被氧化后的產(chǎn)物。


細菌污染主要來源于在開發(fā),采運中過程中的巖石粉末、煤粉末等的污染,使水出現(xiàn)灰色及黑色,渾濁以及水面上懸浮著的油污,同時散發(fā)出微量腥臭及活體生物腐爛的味道。


對水質(zhì)進行分析和檢驗的結(jié)果表明:采礦過程中,化學損耗氧量越大、細菌及大腸桿菌含量越大,對排放的水的污染就越大。如果對排放水的污染視而不見,任其外排。對環(huán)境的污染是無法估計的。 



一、洗煤廢水的性質(zhì) 

  

洗煤廢水是由原生煤泥、次生煤泥和水混合組成的一種多項體系。洗煤廢水中包含有煤泥顆粒(粗煤泥顆粒0.5~1mm,細煤泥顆粒0~0.5mm),礦物質(zhì),粘土顆粒等。


洗煤廢水一般具有SS、CODcr、BOD5濃度高的***點,因此,煤泥水不僅具有懸濁液的性質(zhì),還往往帶有膠體的性質(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)決定了該類廢水污染重、處理難度大。 



二、洗煤廢水處理技術(shù)

  

在處理洗煤廢水的時候,必須要在廢水中加入一定量的混凝劑,這樣就可以降低其電位,破壞廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性,進而使泥水分離。 



1、無機混凝劑的篩選。

按照洗煤廢水的性質(zhì),可以選擇出集中無機藥劑來進行實驗,實驗水樣的SS質(zhì)量濃度、取樣的大小、攪拌速度、攪拌時間以及沉降時間都做出了相應的規(guī)定。


實驗結(jié)果可知:在選中的藥劑里,電石渣和石灰對廢水的處理效果***明顯,但是其形成的顆粒直徑比較小,沉降的速度也很慢,并且其過濾性能也較差,給進一步脫水處理增加了一定的難度,還需要投入絮凝劑。


石灰與電石渣的化學成分基本一致,都是氧化鈣,但是電石渣屬于工業(yè)廢渣,其成本非常低廉,而且一般的煤礦本身都有這種工業(yè)廢渣,所以電石渣作為混凝劑***合適。 


2、確定治理方案

實驗結(jié)果顯示電石渣可以對洗煤廢水的穩(wěn)定性造成破壞,可以使煤泥顆粒凝聚并沉降,但是由于其沉降的速度比較緩慢,需要投入絮凝劑來提高沉降的速度,這樣就可以改變沉淀性能。


在經(jīng)濟因素的基礎(chǔ)上通過實驗,非離子型PAM作為絮凝劑作為合適,電石渣和PAM的加入量和攪拌的時間以及速度對沉降都有影響。


通過實驗得出,對沉降效果其顯著作用的是PAM的投入量,然后是電石渣的投入量以及投入PAM之后的攪拌時間,投放電石渣之后攪拌時間對沉降的效果基本沒有影響。


實驗的***佳構(gòu)成是:在一百毫升洗煤廢水中投入零點六克的電石渣,攪拌時間為六十秒,之后在投入質(zhì)量分數(shù)為***之零點一的PAM兩毫升,攪拌時間為九十秒。 


3、沉降實驗

使用電石渣與PAM聯(lián)用的方法來處理洗煤廢水是行的通的,這種辦法不僅可以分離出***之四十左右的清水,而且清水中的COD濃度以及SS濃度都比煤礦洗煤廢水排放標準和回用標準要低。


與此同時,絮凝體的過濾性能也可以得到很好的改善,這樣就為煤泥的進一步脫水創(chuàng)造了有利條件,但是因為上清液的酸堿值比較高,這樣就需要按照上清液與廢酸一千比一的比例來投加工業(yè)廢酸,把酸堿值降低到八左右的位置。 


4、經(jīng)濟效益和回用研究

 。ㄒ唬┧巹┵M。按照每立方米洗煤廢水PAM投入二十克、電石渣六千克以及零點四升的工業(yè)廢酸,然后綜合一切消耗因素,可以及選出每立方米的洗煤廢水的運行成本大約為零點七元。 

(二)處理之后的洗煤廢水,其中的清水循環(huán)可以同于洗煤,不會對周圍的水域造成污染,分離出的煤泥可以出售,這樣既可以獲得經(jīng)濟利益又可以獲得很好的社會效益。


分離出的清水重復用于洗煤,不但可以節(jié)約水資源,還可以為企業(yè)節(jié)約水費,而且企業(yè)每年可以回收煤泥,還可以獲得可觀的經(jīng)濟效益,對洗煤廢水進行處理,還可以免除高額的排污費,獲得的經(jīng)濟效益不僅可以抵掉處理廢水的運行成本,還可以獲得額外的經(jīng)濟效益,在短時間內(nèi)就可以回收投資資金。 



三、煤炭行業(yè)雙膜法污水回用技術(shù) 


1、工藝流程 

  除油沉淀系統(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)的功能 

  (一)除油沉淀系統(tǒng) 

  原水水質(zhì)中懸浮物和油的含量高,波動大,可以加大后續(xù)處理系統(tǒng)的負荷。因此,選擇采用隔油及混凝沉淀處理,利用少量高分子絮凝劑的吸附架橋,靜電網(wǎng)捕,強化布朗運動,加大顆粒物和膠體碰撞的幾率,結(jié)成骨架龐大、結(jié)構(gòu)結(jié)實的絮體,對絮凝泥水分離有利。 


(二)殺菌系統(tǒng) 

  原水水質(zhì)中微生物含量較高,微生物的大量滋生可能對膜系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響,因此,選擇采用加藥殺菌抑制微生物的滋生。而殺菌池也作為后續(xù)系統(tǒng)供水的緩沖池。 


(三)過濾系統(tǒng) 

  在混凝沉淀后,水中還有殘余部分油及懸浮物,為去除水中的懸浮物、顆粒物,工藝可選擇砂濾或一體化凈化器。 


(四)超濾系統(tǒng) 

  超濾是一種新型的膜處理技術(shù),制成中空纖維式的超濾膜,去除的水中顆粒的有效直徑為0.005-0.1mm,可脫除分子量在5000-100000范圍內(nèi)的雜質(zhì)。


它的工作原理為:被分離液體在外力作用下以一定的流速沿超濾膜表面流動,溶液中溶解性物質(zhì)和比膜孔徑小的物質(zhì)能作為滲透液從高壓側(cè)透過濾膜進入到低壓側(cè),不可透過濾膜的物質(zhì)逐漸濃縮于排放液中。


用來截留分子量較大的溶質(zhì)和膠體物質(zhì),允許低分子的溶質(zhì)和溶劑通過。超濾可有效降低反滲透膜污染的速度,減少反滲透膜的化學清洗頻度,提高膜的使用壽命。 


5、反滲透系統(tǒng) 

  反滲透脫鹽技術(shù)是世界上***先的高新科技水處理技術(shù),具有***、高效、節(jié)能的***性。


反滲透技術(shù)具有常規(guī)分離方法不具備的突出優(yōu)點,而廣泛應用于水處理、煤炭、鋼鐵、電力、環(huán)保等***域,并迅速發(fā)展。


隨著水資源的短缺,污水回用得到了廣泛應用。反滲透的系統(tǒng)脫鹽率能實現(xiàn)96%以上,其出水水質(zhì)經(jīng)離子交換處理后能作脫鹽水使用。



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