煤矿矿井水处理利用实用技术

矿井水是具有煤矿行业特点的废水,也是一种水资源。矿井水分为洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和特殊污染型矿井水。针对我国煤矿矿井水的水质特点,介绍了煤矿含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、含铁矿井水和含氟矿井水处理利用实用技术。

高矿化度矿井水处理技术及应用

介绍了高矿化度矿井水的水质特点,系统阐述了该类矿井水的净化处理和深度处理技术。将该技术应用于清水营煤矿矿井水处理项目中,净化处理采用混凝、澄清和过滤工艺,深度处理采用自清洗过滤、超滤和反渗透工艺,出水各项指标达到《生活饮用水卫生标准》要求。处理后出水作为煤矿生产和生活用水,解决了矿井外排污染问题和煤矿缺水问题。经过2年多的运行实践表明:工艺合理、稳定可靠、出水水质好、操作管理简单。

反渗透技术在高硫酸盐硬度矿井水处理中的应用研究

介绍了高硫酸盐硬度矿井水的水质特点,通过试验确定反渗透装置阻垢剂种类、选择和投加量,最终确定适合高硫酸盐硬度矿井水特点的反渗透处理工艺,工业性应用表明反渗透脱盐率达到97%以上。

平朔井工一矿太西区矿井水处理技术及应用

将太西区矿井水处理后作为生产和生活用水,可以解决平朔井工一矿缺水问题。太西区矿井水属于高悬浮物、高矿化度矿井水,文章介绍了通过采用混凝、澄清和过滤的工艺将矿井水净化处理后达到《城市杂用水水质标准》(GB/T 18920-2002),再采用叠片过滤、超滤和反渗透的工艺将矿井水深度处理后达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。经两年多的运行实践表明:工艺合理、稳定可靠、出水水质好、操作管理简单,具有一定的推广应用前景。

从自燃煤矸石中提取聚合铝铁(PAFC)的试验研究

采用盐酸酸浸的方法从自燃煤矸石中提取聚合铝铁 ,对煤矸石的粉碎粒径、酸浸盐酸的浓度及用量、酸浸的温度等工艺条件进行了试验研究。结果表明 ,从100g自燃煤矸石中 ,可提取19.85g固体聚合铝铁 ,成品的Al2O3 含量33%、Fe2O3含量16 %、盐基度70 %。

臭氧催化氧化处理对硝基苯甲酸废水

化工产品对硝基苯甲酸的生产过程中排放的化工废水 ,主要含有苯甲酸、硝酸、硝基苯、对硝基苯甲酸等物质。采用微电解—臭氧催化氧化工艺对该废水进行预处理后 ,CODcr去除率达60%左右 ,并提高了可生化性。将预处理后的废水加入一定数量的厂区生活污水 ,再进行生化处理 ,出水CODcr、色度等指标达到污水综合排放标准(GB8978 -1996)

纳米光触媒在煤矿生活污水处理中的实验研究

以钛酸酯作偶联剂,用聚丙烯多面球负载TiO_2制备纳米光触媒并处理模拟煤矿生活污水,实验讨论了光触媒制备及其处理模拟煤矿生活污水的影响因素。

高锰酸钾复合药剂对煤矿生活污水深度处理的强化混凝效应

在煤矿生活污水深度处理的混凝处理前,投加高锰酸钾复合药剂(PPC)预处理,研究了PPC的对混凝处理的强化效应。实验结果表明:PPC预处理对煤矿生活污水深度处理的混凝处理具有很好的强化效应,能显著提高聚合氯化铝(PAC)的对CODMn和浊度的去除率;当PPC的投加量为4 mg/L时,CODMn和浊度的去除率分别提高21%和40%。

污泥沉降比与回流比的数学模式及应用

本文从活性污泥法的曝气池生物量守衡以及污泥体积指数与污泥回流浓度之间关系等理论中推导出污泥沉降比与污泥回流比的数学模式。进而，利用这一数学模式对污泥回流及剩余污泥排放等进行了理论上的探讨。

压力式气水相互冲洗滤池的开发与应用

为实现矿井水井下直接处理利用,开发出适合煤矿井下工作环境的压力式气水相互冲洗滤池。该滤池由多个密闭的滤格组成,采用压力式进出水,保证了滤后水进入后续构筑物所需要的进水压力;当某一滤格需要反冲洗时,先对该滤格进行气反冲洗,再进行水反冲洗,且该滤格的反冲洗水来自其他滤格的滤后水,无需专用的冲洗设施,不仅提高了冲洗效率,且降低了反冲洗水量。工程应用实践表明,该滤池具有结构简单、空间占用少、操作管理方便、运行稳定、出水水质好等特点,可在井下矿井水直接处理中推广应用。

哈拉沟煤矿矿井水井下处理利用系统研究

为缓解矿区水资源紧缺的状况,利用采空区预沉淀、水射器曝气和相互冲洗过滤装置接触氧化过滤,将哈拉沟煤矿矿井水在井下直接处理后作为井下生产用水。运行实践表明,该处理利用系统适合煤矿井下巷道环境,可有效地去除矿井水中的悬浮物(SS)、铁(Fe2+)和锰(Mn2+)等物质,总进水平均质量浓度分别为323mg/L(SS)、1.21mg/L(Fe2+)、0.28mg/L(Mn2+),总出水平均质量浓度分别为2mg/L(SS)、0.11mg/L(Fe2+)、0.04mg/L(Mn2+),相应平均去除率分别为99.4%、90.9%、85.7%,均达到煤矿井下生产用水水质要求。

混凝技术处理塌陷区低浊水的试验研究

为了解决煤矿塌陷区低浊度积水混凝效果差的问题,进行了絮凝剂聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铝(PAS)和聚合氯化铝(PAC)单投及与助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)和活化硅酸联投的试验研究。结果表明:采用单一絮凝剂处理塌陷区低浊水效果有限,当PAC投加量为20 mg/L时,去浊率只达到64.6%,而PAS投加量为35 mg/L时,才达到相同效果;当联投PAC投加量为20 mg/L,PAM投加量为0.20 mg/L时,出水浊度<1 NTU,去浊率达89.3%;而活化硅酸替代PAM,其投加量为25 mg/L时,才能达到相同效果。

石灰法降低矿井水硬度设备的研制与应用

为解决矿井水净化处理后作为生产和生活用水时易产生结垢的问题,采用基于溶度积原理的石灰法降低矿井水中的硬度。研制出由螺旋输送机、溶解罐、沉渣罐、石灰乳储罐、搅拌机和石灰投加泵组成的石灰法降低矿井水中硬度的成套设备,其核心技术在于石灰投加泵流量相对不变,通过调节螺旋输送机的频率改变石灰乳储罐中的石灰浓度,从而改变矿井水中石灰的投加量,克服了传统方式石灰乳储罐中的石灰浓度相对不变,靠调节石灰乳投加泵流量改变石灰投加量易出现堵塞水泵、管路和阀门的现象。工程实践结果表明,该成套设备操作管理方便、运行稳定、处理效果好、易于实现自动控制。

铁炭微电解-ClO_2催化氧化处理酮康唑废水

采用铁炭微电解 ClO2 催化氧化串联工艺对以甲苯、溴化钠、三乙胺、苯甲酸钠、米唑、二甲基亚酚、酮康唑母液等物质为主的酮康唑废水进行预处理后 ,COD去除率达到 75 %以上。经过预处理的废水再按一定比例与冲洗废水混合 ,经PAC SBR生化处理后 ,可使出水的COD、色度等指标达到《污水综合排放标准》(GB8978 1996 )

矿井采空区水库水岩作用净水机理研究进展及展望

煤矿长壁开采形成的导水裂隙引发地下水系统破坏,造成采空区水量丰富与地面水资源紧缺矛盾突出,合理保护利用矿井水对煤矿安全生产和矿区生态文明建设至关重要。利用矿井采空区作为地下水库,借助采空区破碎煤岩体较强的纳污能力,是实现矿井水污染治理及资源化利用的重要手段。我国多数矿井水水质差、溶解性总固体高、处理难,因此采空区水库破碎煤岩体水岩作用净水有利于矿井水原位高效处理利用。目前围绕采空区破碎煤岩体水岩作用开展了一系列研究,主要研究流程包括样品采集、样品检测、模拟实验、结果分析等。其中样品采集与检测是水岩作用研究的前提,涉及矿井水和煤岩体的基本特征和变化规律;模拟实验和结果分析主要探究各种影响因素下水岩作用机理。采空区水库净水机理研究主要围绕水岩作用展开,静态模拟、动态淋漓模拟和循环水浸等实验为探究水岩作用净水机理提供了有益参考。结合水文地球化学、岩石矿物学、水化学等基础理论阐明了采空区可能发生的一系列水岩作用:溶滤-沉淀作用、吸附-解吸作用、氧化还原作用以及混合作用。采空区水库对矿井水的悬浮物浓度净化效果较好,对COD的净化效果次之,而对于总硬度、TDS和总碱度的净化效果则取决于采空区破碎煤岩体矿物成分、储水时间等因素,有可能出现上述指标劣化情况。但现阶段室内水-岩模拟试验方案中设计的影响因素较单一,缺少研究区水动力场、温度场、氧气体积分数等相关数据。在此基础上,提出了煤矿采空区水库净水技术的研发方向,在明确当地政策及水质水量的原则下,从采空区自身条件及外部环境等角度深入研究,保证煤矿采空区水库净水技术运行过程中的稳定性、经济性与安全性。

同步硝化反硝化技术处理煤气化废水试验研究

针对煤气化废水的水质特点,采用同步氧化工艺进行中试研究,分析同步氧化装置对主要污染物的去除能力,考察溶解氧(DO)、水温(T)、p H、ρ(COD)/ρ(TN)等主要环境因素对脱氮效果的影响。结果表明:在HRT为55.6 h,ρ(COD)=631~973 mg/L,ρ(NH+4-N)=215~261 mg/L,ρ(TN)=232~284 mg/L,ρ(SS)=131~167 mg/L,p H=7.82~8.35的进水条件下,最终出水CODCr,NH+4-N,TN及SS的最大质量浓度分别为23.2,1.34,73.3和21.2 mg/L,平均去除率分别为97.1%,99.4%,74.7%和87.9%,出水CODCr,NH+4-N及SS质量浓度满足DB 37/599—2006中重点保护区域的水质排放要求;该技术以同步硝化反硝化(SND)的方式实现高效脱氮,脱氮的最佳环境条件为ρ(DO)=2.0~2.5 mg/L,T=26~30℃,p H=7.5~8.0,ρ(COD)/ρ(TN)=8~9。

含特殊悬浮物矿井水正交混凝试验研究

针对煤矿在特定时期排出的以微细岩石粉为主的特殊悬浮物矿井水水质,设计了L25(56)正交混凝试验,考察混凝过程中各因素对出水浊度的影响程度及最优化条件。结果表明,在各因素水平取值范围内,各因素对出水浊度的影响显著性次序为:絮凝剂投加量>絮凝剂种类>PAM投加量>絮凝转速>絮凝时间>PAM投加间隔时间;混凝的最优化条件:选择PAFC作为絮凝剂,PAFC投加量为250 mg.L-1,PAM投加量为0.50 mg.L-1,PAM投加间隔时间为120 s,絮凝转速和时间分别为190 r.min-1快速搅拌2 min、70 r.min-1中速搅拌10min、40 r.min-1慢速搅拌13 min。

高悬浮物高矿化度矿井水处理工艺及工程实践

介绍了煤矿高悬浮物高矿化度矿井水的水质特点、处理工艺、主要处理设施、运行效果和经济效益。根据某矿矿井水处理要求,首先采用预沉、澄清和过滤工艺去除矿井水中的悬浮物,然后采用超滤和反渗透工艺去除矿井水的矿化度。工程运行实践表明:工艺合理、稳定可靠、出水水质好、操作管理简单,具有一定的推广应用前景。

药剂法去除矿井水中多种有害物质的应用研究

根据某一煤矿矿井水水质特点，采用在矿井水净化处理工艺过程中投加药荆的方法，达到同时去除矿井水中的悬浮物、碳酸盐硬度和铁等多种有害物质的目的。工程试验表明，聚合氯化铝投加量100mg／L，石灰投加量120-140mg／L，二氧化氯投加量大于1．5mg／L时，可以取得较好的处理效果。

邢台矿区矿井水处理技术及利用模式

将矿区矿井水进行有效的处理利用是解决矿区缺水问题的有效途径之一。根据邢台矿区矿井水处理利用工程实例,论述了矿区矿井水净化处理和深度处理技术,介绍了矿区矿井水利用模式。邢台矿区的矿井水处理和利用取得了较好的环境、社会和经济效益,可供其他类似矿区借鉴。