矿井水混凝处理试验研究

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1、矿井水混凝处理试验研究摘要：目前矿井水综合处理利用率低、处理成本高，主要是由于所用混凝剂以及投加量不合理。针对这一现实以及阜新矿区严重缺水状况，进行了矿井水资源化的混凝试验研究，认为聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酸胺（PAM）配合投加时混凝效果最佳，最佳投药量分别为5mg／L、0.2mg/L。最佳混凝pH值为7。关键词：矿井水浊度混凝混凝剂StudyontheCoagulationTreatmentTestofMine），进行单独投加混凝剂以及混凝剂配合投加的一系列混凝试验，最后确定最佳混凝剂及其最

2、佳投加量、最佳PH值。2.1单一混凝剂混凝效果的研究2.1.1最佳混凝剂的确定　　在表1所示的矿井水中分别加人聚合氯化铝（PAC），聚合硫酸铁（PFS），聚丙烯酸胺（PAM）。经快速、慢速搅拌后，静置20min，测上清液浊度。试验结果见表2、表3。　　由表2、表3的数据可知，PAC的混凝作用最好，最佳投药量为10mg／L。2.1.2PAC的最佳使用pH值确定　　在PAC投加量为10mg／L的条件下，试验了PH对混凝效果的影响，试验结果见表4。　　由表4可得出，PAC混凝的最佳pH值为7。表2　PA

3、C和PFS混凝实验结果混凝剂聚合氯化铝（PAC）（浓度：1%）聚合硫酸铁（PFS）（浓度：2%）投加量/(mg·L-1)151015202521020304050上清液浊度/NTU30158.08.59.514352012141619表3　PAM混凝试验结果PAM　浓度1%　投加量0.050.10.20.30.40.5上清液浊度/NTU392515.51514.514.5表4　PAC的最佳使用pH值试验结果试验项目不同pH值时的混凝效果PH456789投加量/(mg·L-1)10101010101

4、0上清液浊度/NTU352010810122.2复合混凝剂混凝效果的研究　　根据上面所得试验结果以及矿井水水质特征，为了进一步降低浊度，可以在采用高分子无机混凝剂PAC的情况下，再投入少量有机高分子絮凝剂来起助凝作用。因为有机高分子絮凝剂表面有大量的疏水性基团，比较容易接近和吸附带有疏水性基团的煤粒子，使之吸附在其表面，通过联结架桥作用，形成大而密实的矾花，试验时，定量加入PAC或PFS混凝剂，快搅（300r／min）lmin，再快搅（100r／min）lmin后加入PAM溶液，随后缓慢搅拌（50

5、r／min）10min，静置沉淀20min后取上清液测定浊度。2.2.1复合混凝剂最佳投药量确定　　试验结果见表5。表5　复合混凝剂混凝实验结果混凝剂PAC＋PAM试验结果PFS＋PAM试验结果水样编号123456123456投加量／（mg·L-1）5+0.055+0.15+0.25+0.35+0.45+0.510+0.0510+0.110+0.210+0.310+0.410+0.5上清液浊度/NTU863.53.33.33.31285.85.55.55.6　　由表5数据可知，当PAC投药量为5m

6、g／L时，投加0.2mg／L的PAM，混凝效果最好，浊度由100度降低到3.5度。当PES投药量为10mg／L，投加0.2mg／L的PAM，浊度由100度降低到5.8度。比较两者，PAC与PAM配合投加混凝效果更好，而且投加量少，PAC价格低，大大降低运行成本。2.2.2PAC与PAM配合最佳使用PH值确定　　试验结果见表6。　　由表6可得PAC和PAM最佳配合投加时，最佳混凝pH值为7。表6　PAC+PAM最佳使用PH值试验结果测试项目不同pH值下的试验结果PH456789上清液浊度/NTU30

7、207.03.55.08.0　　分析单独投加PAC与配合投加PAC、PAM的药剂费用：以五龙矿为例，日处理矿井水2×104m3，单独投加PAC每年需药剂费20.16万元，PAC与PAM配合投加每年需药剂费仅12.38万元。　　2.3矿井水处理回用的手段、途径以及节水情况　　五龙矿矿井水经预沉、混凝沉淀后，一部分水量可用于洗煤用水、冷却水、消防、灌浆、冲渣、市政绿化、市政杂用、农业灌溉等，这部分用水量为8000m3/d。另一部分混凝沉淀后的矿井水经过滤、消毒进一步降低浊度、色度、杀灭细菌、病毒，并分

8、为两部分，一部分用于水质要求较高的生产用水、洗澡用水和生活杂用水，这部分用水量为9800m3／d，另一部分在配水管网末端经小区电渗析器除盐后用于生活饮用水，这部分用水量为2200m3／d，节省了大量自来水。3结论　　①单独使用聚合氯化铝、聚合硫酸铁作混凝剂，矾花较为细小，沉淀速度也慢，上清液浊度高。单独使用聚丙烯酸胺投量越大效果越好，但静置后，上清液依然混浊，且固液界面不清。　　②用少量聚丙烯酸胺与无机混凝剂聚合氯化铝或聚合硫酸铁配合投加，可以克服无机混凝剂与煤泥亲和力差的弱点，形