礦井水中硫酸根及總硬度去除效果的試驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭礦井水是由于煤炭開(kāi)采過(guò)程中，所有滲入井下采煤空間的水。這種水經(jīng)井下各巷道集中至井下水倉(cāng)后排至地面。這種與煤層伴生的礦井排水，原本屬于地下水的性質(zhì)，但在采煤過(guò)程中由于煤粉和巖塵的混入，同時(shí)會(huì)受到人為的污染等，因此它已失去其原來(lái)地下水的物理性狀，研究表明:礦井廢水經(jīng)絮凝、吸附、沉淀一套組合工藝能夠有效地降低廢水中的硫酸根和總硬度，并使之達(dá)到國(guó)家《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。 本課題試驗(yàn)研究采用單因素試驗(yàn)以及正交試驗(yàn)分析的方法，確定了

2、低分子無(wú)機(jī)絮凝劑(氯化鋁、氯化鐵)、高分子無(wú)機(jī)絮凝劑(聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合鐵鋁、M180)、吸附劑(粉煤灰、硅藻土)在最佳去除效果下的反應(yīng)條件。研究結(jié)果如下: (1)利用單因素分析方法對(duì)低分子無(wú)機(jī)絮凝劑氯化鋁、氯化鐵進(jìn)行試驗(yàn)，確定去除效果最優(yōu)時(shí)兩種絮凝劑的投加量均為2000mg/L；pH值氯化鋁為8，氯化鐵為6；溫度氯化鋁為25℃，氯化鐵為20℃；助凝劑PAM投加量均為5mg/L，攪拌條件均為高速攪拌ω1=300 r/

3、min t1=1min，中速攪拌ω2=200r/min t2=1min，低速攪拌ω3=80r/min t3=8min，靜沉t3=20min；Ca(OH)2的投加量均為1 O/L。試驗(yàn)結(jié)果表明:氯化鋁處理效果要比氯化鐵稍微強(qiáng)一些，兩者對(duì)硫酸根離子的去除率在90％左右，總硬度的去除率在80％左右，試驗(yàn)所得出水水質(zhì)能夠滿足《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，硫酸根≤250mg/L,總硬度≤450mg/L，但是低分子無(wú)機(jī)絮凝劑用量較大，成本太高，經(jīng)濟(jì)上極不

4、合算。 (2)利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法找出高分子無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合鐵鋁、絮凝劑、M180在處理礦井廢水中的最佳絮凝劑投加量、水樣pH值和溫度，并分別分析了影響因素的顯著性，結(jié)果表明Ca(OH)2+PAC+PAM的藥劑組合在四種絮凝劑中處理效果最好，該藥劑組合在PAC的投加量為0.4g/L，Ca(OH)2的投加量為3g/t，助凝劑PAM的投加量為5mg/L時(shí)，以及在投加條件為溫度t=20℃，pH=8時(shí)的去年效果

5、最好，硫酸根去除率為87.12％，總硬度去除率為86.63％。 (3)利用單因素分析方法分別對(duì)粉煤灰和硅藻土進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明這兩種吸附劑的處理效果并不能達(dá)到《生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》，出水水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)。 (4)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)是在靜態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)選出的藥劑組合來(lái)進(jìn)行。通過(guò)裝置運(yùn)行，得出裝置運(yùn)行的參數(shù)。具體參數(shù)為:調(diào)節(jié)沉淀池水力停留時(shí)間8h，澄清池上升流速為0.66mm/s，雙層過(guò)濾濾速為5.2rm/h，過(guò)濾周期為5