礦井水硫酸鹽、總硬度去除的試驗(yàn)研究.pdf

1、礦井水是煤礦在開(kāi)發(fā)過(guò)程中由大氣降水、地表水、地下水和生活用水等涌入礦井而形成的水。它是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中排放量最多的廢水。長(zhǎng)期以來(lái)，由于技術(shù)所限和認(rèn)識(shí)不足，礦井水被作為水害加以預(yù)防和治理,大量的礦井水被白白排放掉，造成水資源的巨大浪費(fèi)。為解決山西省礦井水利用率不高、浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，本課題實(shí)驗(yàn)研究力求能在傳統(tǒng)處理方法上有一定的突破、創(chuàng)新，找到一套適合山西省礦井水的處理方法，使礦井水經(jīng)絮凝、吸附、沉淀的組合工藝后能夠有效地降低廢水中的硫酸根含量

2、和總硬度，出水達(dá)到國(guó)家《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
　　 本研究針對(duì)山西省礦井水普遍礦化度高的特點(diǎn)，對(duì)礦化度高的礦井水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在查閱大量資料后，對(duì)國(guó)內(nèi)外常用的礦井水處理方法進(jìn)行了對(duì)比，考慮到山西資源豐富且經(jīng)濟(jì)比較落后的現(xiàn)狀，決定采用傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過(guò)濾的方法處理礦井水，在本課題上一屆研究人員已有成果的基礎(chǔ)上，對(duì)多種混凝劑進(jìn)行了試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)各種混凝劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，認(rèn)為鐵鋁酸四鈣(C4AF)是其中處理效果較好的一種藥品

3、，且其來(lái)源方便，價(jià)格較低，與PAM配合使用時(shí)可大大減少其用量，與其他混凝劑相比優(yōu)勢(shì)明顯，值得推廣應(yīng)用。鐵鋁酸四鈣(C4AF)是制造水泥的過(guò)程中產(chǎn)生的成分之一，也是一種廉價(jià)的建筑材料，在與熟石灰粉混合后再配合一定量的純堿就是一種良好的水處理藥劑。它是一種高分子混凝劑，對(duì)礦井水中的微小顆粒有很強(qiáng)的親和力，還可以對(duì)礦井水中的硫酸鹽進(jìn)行吸附，聚合成比表面積很大且穩(wěn)定的凝膠團(tuán)，沉淀后可達(dá)到去除懸浮物、濁度、色度及鹽類的目的。
　　 本研究

4、試驗(yàn)分為兩個(gè)部分：靜態(tài)試驗(yàn)部分和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)部分。靜態(tài)試驗(yàn)中，選用藥劑C4AF+Ca(OH)2+PAM+Na2CO3，在對(duì)其組分按照不同的比例混合后，對(duì)[SO42-]=400mg/L，[SO42-]=500mg/L，[SO42-]=600mg/L，[SO42-]=1000mg/L，[SO42-]=1500mg/L和[SO42-]=2000mg/L(總硬度皆為1200 mg/L)的礦井水樣水進(jìn)行了研究，從試驗(yàn)中我們可以得到以下結(jié)論：在C4AF

5、 ：Ca(OH)2=1.5：1時(shí)，混合藥劑配合PAM使用對(duì)礦井水中的硫酸鹽去除效果相對(duì)而言是最好的，再加入一定量的Na2CO3，混凝劑便可對(duì)水中總硬度起到較好的去除效果，同時(shí)試驗(yàn)對(duì)影響混凝效果的其他因素：溫度、PH、沉淀時(shí)間等進(jìn)行了分析，得出了混凝劑在最佳條件下的最佳投加量，同時(shí)選用混凝劑PAC、FeCl3與之進(jìn)行了對(duì)照試驗(yàn)，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)部分對(duì)配制的晉中某礦礦井水用混凝沉淀過(guò)濾的方法進(jìn)行了試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可知，藥劑(C4AF+Ca(OH)2+

6、PAM+Na2CO3)對(duì)于[SO42-]在600 mg/L以下，碳酸鈣總硬度在1200mg/L以下的礦井水有較好的處理效果，對(duì)于[SO42-]=600 mg/L的礦井水樣水處理效果略差。具體地講，在PH在7～9，沉淀時(shí)間為6h，溫度為20℃時(shí)，對(duì)于[SO42-]=400mg/L的礦井水樣水，最佳投加量為C4AF+Ca(OH)2=1000 mg/L，PAM=2mg/L，Na2CO3=600mg/L；對(duì)于[SO42-]=500mg/L的礦井

7、水樣水，最佳投加量為C4AF+Ca(OH)2=1000mg/L，PAM=3mg/L，Na2CO3=600mg/L；從動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的裝置運(yùn)行當(dāng)中可以得出以下結(jié)論：在SO42-≤600mg/L，總硬度≤1200mg/L的情況下，本實(shí)驗(yàn)所確定的工藝從處理效果上和膜處理法脫鹽工藝的處理出水水質(zhì)均可以達(dá)到生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但是成本比膜處理法脫鹽工藝的噸水處理成本低一倍，而對(duì)于SO42->600mg/L，總硬度>1200mg/L的高礦化度礦井水來(lái)說(shuō)