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巩义市力源供水材料有限公司聚合氯化铝,聚丙烯酰胺,聚合硫酸铁,聚合氯化铝铁生产厂家,年产量5万吨。(http://www.gylypac.com 18738117774)
1·洗煤水的来源
洗煤业的“三废”即煤泥、煤矸石、洗煤业废水(煤泥水),其中洗煤废水对环境的危害最大,同时也是最难处理的。由于洗煤用水量大,洗煤后产生煤泥水量也大,通常每吨精煤产生29 t 煤泥水。煤泥水含有许多污染物质,如果不经处理直接排放,对环境的影响是巨大的,地表水和地下水都将造成一定程度的污染。
2 ·洗煤水的成分与特点
洗煤废水中的杂质主要是煤泥颗粒和粘土类颗粒,其浓度是生活污水的几百、几千倍,是洗煤废水的主要污染因子。这些悬浮颗粒易形成相对稳定的胶体体系,因此洗煤废水是难处理的工业废水之一。洗煤废水排入水体后,其中的悬浮物会使水体变浑浊,透光度降低,从而使藻类等水生生物不能进行光合作用,生长繁殖受到抑制,氧气来源不足,水中溶解氧含量降低,水体自净能力下降,同时水中杂质颗粒也会堵塞鱼鳃,使鱼类窒息死亡,如此恶性循环,对环境影响恶劣。
洗煤水的组成相对复杂,而且会随着矿区、煤种和洗煤方法的不同而变化。不同煤质的洗煤水存在一定的共性:
(1)洗煤废水中的悬浮颗粒表面带有很强的负电荷,形成了胶体分散体系,稳定性很强,原因是:胶体颗粒带有同种电荷,它们之间会产生很强的静电斥力,电位越高,颗粒之间的斥力就越大,胶体体系就越不容易被破坏;带电的胶体颗粒具有吸附性,可以将其周围的水分子吸附在一起,在颗粒表面形成一层水膜,起到保护作用,带电颗粒之间不能相互接触,从而使洗煤废水更加稳定。
(2)高浓度洗煤废水沉淀分离难度很大,原因是水中含有大量的细小颗粒,这些颗粒比重较小,不能靠重力作用沉到底部。
(3)针对过滤性能比较好的洗煤废水,可以采用压滤脱水的方法去除水中的杂质。但是对于高浓度洗煤废水来说,其污泥阻力大,过滤性能差,压滤脱水难以实现,且运行费用较高。
(4)悬浮物浓度高、粘度高是洗煤废水的主要特点,同时煤泥密度小,所以处理更加困难。由于洗煤废水具有以上特点,所以洗煤废水的处理难点就是使水中的细小颗粒凝聚成比重较大的絮体,这样,污染物即可用沉淀的方法得以去除。
3· 洗煤水的处理要求及用途
矿井废水处理后出水水质较好,在水资源匮乏的矿区,废水净化处理后回用于消防、降尘洒水、井下生产、洗煤、冲厕、道路洒水、冲洗车辆、景观用水、循环水、洗煤补充水、建筑施工等。随着循环经济和可持续发展政策的深入和膜处理技术的发展,很多煤矿将井下废水进行深度处理后可用于洗衣、洗澡,甚至作为生活饮用水。
矿井废水处理后根据要求和用途的不同,需达到以下标准:
(1)处理后排放到水体,水质满足《煤炭工业污染物标准》(GB20426-2006)。
(2)处理后回用于井下消防、降尘、洒水等,水质满足《矿井井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)。
(3)处理后作为井下液压支柱等生产用水,水质需满足《液压支架(柱)用乳化油、浓缩物及其高含水液压液》(MT76-2002)。
(4)处理后回用于市政用水、冲厕、车辆冲洗、建筑施工等,水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)。
(5)处理后作为居民生活饮用水,水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。在缺水严重的地区,经过深度处理的洗煤废水也可用于日常饮用水。
4· 洗煤水的常用处理工艺及药剂
4.1 处理工艺特点及使用条件
近年来,世界上一些产煤大国如俄罗斯、美国、德国等国家的洗煤废水处理效果比较理想,基本实现了洗煤废水的零排放,分离得到的煤泥也会带来经济效益。原因有以下几点:原煤煤质总体较好;分选方法先进;选煤设备性能可靠。产生的洗煤废水适当处理就可以满足回用的要求。基本处理工艺是:煤泥分选—尾煤浓缩—压滤,各工艺单元的设备性能都比较好,尤其是煤泥分选设备,为洗煤废水的后续处理、煤泥的浓缩和脱水创造了良好的先决条件。另外,由于入选的原煤煤质较好,分选后的洗煤废水处理难度降低,因此,处理效果较好。我国洗煤废水的典型处理工艺有以下几种:
(1)直接浮选—尾煤浓缩—压滤,易于实现洗水闭路循环,精煤可以回收利用,经济效益好,但是投资大,运行费用高,适用于大中型炼焦煤选煤厂;
(2)煤泥重介选—尾煤浓缩—压滤,粗煤泥分选精度高、投资较小,但是精煤泥回收下限为0.1 mm,尾煤量大,对环境有污染,适用于全重介、难浮煤选煤场;
(3)煤泥水介重力选—粗煤泥直接回收—细煤泥浓缩压滤,投资和运行费用比直接浮选—尾煤浓缩—压滤流程稍低,适于分选密度在1.6 kg/L 以上的易选粗煤泥,细煤泥量大、不易于脱水,应用于动力煤选煤厂及小型炼焦煤选煤厂;
(4)洗煤废水浓缩—直接回收,投资较小,但是经济效益低,煤泥脱水困难,设备投资大、难于实现洗水闭路循环。适用于动力煤选煤厂及小型炼焦煤选煤厂;
(5)煤泥沉淀池,设备费用少,投资小,投产后运行费用低,但是不能实现洗水闭路循环,对环境造成严重污染,并且浪费资源,适用于小型选煤厂。
近几年,针对高寒与缺水地区的煤矿特点,衍生出一种新型的洗煤技术,即干法煤矸石分选技术。这种方法具有节水、工艺流程简单、投资小、成本低、环境污染轻,经济效益高等优点,但是分选效果不如湿选法好。
4.2 常用药剂
常用的有机高分子絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁絮凝剂、聚丙烯酰胺等,这几种絮凝剂在实际工程中的应用都很广泛,下面重点介绍目前关于聚合氯化铝絮凝剂和聚合硫酸铁絮凝剂的研究。
在铝盐应用方面,研究表明,聚合氯化铝铁(PAFC)和聚合氯化铝(PAC)对洗煤废水的处理效果都比较好,但是前者优于后者。 聚丙烯酰胺PAM 联合使用处理洗煤废水,颗粒凝聚效果好,沉降迅速,处理后水质较清,透光率为83%。采用两种絮凝剂三点加药方式处理阜新清河门矿洗煤废水,即先投加PAM,再投加FeSO4·7H2O,最后投加PAM,悬浮物浓度从10 g/L 降至0.268 g/L,实现了洗水闭路循环。
含有大量铝、铁元素的材料是制备絮凝剂、混凝剂的理想原料。 药剂的选择应依据洗煤废水的水质,水中污染物浓度成分、含量以及pH 值等都会对药剂的选择有一定的影响,同时,药剂的用量也会因水质而异。
5 ·结 论
(1)洗煤废水处理工艺有传统工艺,如煤泥重介选—尾煤浓缩—压滤、直接浮选—尾煤浓缩—压滤、煤泥水介重力选—粗煤泥直接回收—细煤泥浓缩压滤、洗煤废水浓缩—直接回收、煤泥沉淀池等,以及新型干法煤矸石分选技术,各自有其优缺点及使用条件,可以根据水质水量特点选择合适的处理工艺。
(2)不同类型的有机高分子絮凝剂去除悬浮物的作用机理不同,并且他们的投加量对去除效果的影响也不同。不仅在现有药剂的相互混合使用上,还是在研发新的絮凝药剂上,未来还有很大的研究空间。
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