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洗煤污水处理解决方案

作者: 聚丙烯酰胺 时间:2017-06-02 来源:www.dialo2o.com
摘要:洗煤废水是湿式洗煤时排出的废水。洗煤方法分为湿式洗煤和干式洗煤两种。湿式洗煤时每吨煤用水量为2-8m3.生成的废水中主要含有粒径小于50m的悬浮物,废水主要成分为微煤粉、砂、粘土、页粉岩等。废水处理方法一般多采用凝聚沉淀或气浮法等。处理后的出水可回

洗煤废水是湿式洗煤时排出的废水。洗煤方法分为湿式洗煤和干式洗煤两种。湿式洗煤时每吨煤用水量为2-8m3.生成的废水中主要含有粒径小于50μm的悬浮物,废水主要成分为微煤粉、砂、粘土、页粉岩等。废水处理方法一般多采用凝聚沉淀或气浮法等。处理后的出水可回用于生产。
中文名
洗煤废水
说    明
湿式洗煤时排出的废水
主要含有
粒径小于50μm的悬浮物
主要成分
微煤粉、砂、粘土




处理方案
选煤厂对煤泥水的处理一般情况下采用“旋流器-浓缩机-压滤机(煤泥沉淀池)”处理工艺。一般情况下都是采购机高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)。高分子絮凝剂与煤泥微粒或煤泥胶体接触作用,中和了煤泥表面的电性,降低表面能,使煤泥微粒凝聚沉淀。聚丙烯酰胺的分子量一般在百万之间,不同粒度组成的煤泥水要选用不同分子量的絮凝剂。聚丙烯酰胺可以分为阴离子型聚丙烯酰胺,阳离子聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺三种类型。在使用聚丙烯酰胺进行水处理的时候,要保证类型与煤泥水的pH值相吻合,阴离子聚丙烯酰胺的适于偏碱性煤泥水,阳离子聚丙烯酰胺的适于偏酸性煤泥水,阴离子型和阳离子型聚丙烯酰胺混合使用,煤泥水絮凝沉淀效果更好。

洗煤废水性质
洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水,其中含有大量的煤泥和泥砂,给矿区附近的环境造成了严重的污染。洗煤废水已是煤炭工业的主要污染源之一,越来越受到人们的重视。洗煤废水特别稳定,静置几个月也不会自然沉降,因此处理非常困难。我国从60年代就开展了这一方面的研究工作,但始终没有研究出比较有效的处理方法。近几年,笔者对这类废水难于处理的原因进行了较深入的研究,并依此提出用石灰(或电石渣)和聚丙烯酰胺、聚合氯化铝进行混凝沉淀的处理方法。该研究成果已得到广大应用。

洗煤废水特点
煤炭行业的洗煤废水、选煤厂的煤泥水、燃煤电厂的地面冲洗废水等都是水与细煤粉的混合物,其主要特点是浊度高,固体物粒度细,固体颗粒表面多带负电荷,同性电荷间的斥力使这些微粒在水中保持分散状态,受重力和布朗运动的影响;由于煤泥水中固体颗粒界面之间的相互作用(如吸附、溶解、化合等),使洗煤废水的性质相当复杂,不仅具有悬浮液的性质,还具有胶体的性质.由于上述原因,洗煤废水很难自然澄清,而且这类废水经沉淀后上清液仍是带有大量煤泥等悬浮物的黑色液体,其中含有选煤加工过程中的各种添加剂和重金属等有害物质.大量的洗煤废水未达标排放,造成了水体污染、河道淤塞、煤泥流失,给国家造成了极大的经济损失,也使得煤炭行业水资源更为紧缺,严重制约着煤炭生产的发展.所以开发洗煤废水高效处理的新技术、新工艺有重要的意义,本文以洗煤废水为研究对象,应用结团凝聚技术,在实验室中进行了洗煤废水高效处理的可行性研究。

混凝剂处理

pac

PAC对洗煤废水的处理:对PAC的作用是通过压缩双电层使水中颗粒脱稳后发生凝聚,而且在此工艺中,PAC投量要以满足形成理想的初始粒子的要求为前提,其投量影响到结团体的有效密度e、粒径dp及出水浊度SSt,从而影响到洗煤废水的处理效果随PAC投量增加,煤泥结团体有效密度e降低,这是由于PAC投量增加,煤泥颗粒的凝聚力增加,易生成高倍粒子,这样的粒子空隙率大,故导致了煤泥造粒有效密度e的降低;图3表明,出水浊度SSt随PAC投量的增加而明显下降,出水由浊变清,当PAC增加到2.6mg/L时,SSt变化很小,基本趋于稳定,PAC的增大,使洗煤废水中的细小颗粒脱稳程度提高,凝聚力增加,SSt急剧下降,当PAC投量达到一定数值时,废水中大部分颗粒几乎全部脱稳凝聚,达到最佳效果,再增大PAC投量,亦无太大意义;而且在实际工程中,考虑到节省药剂费用,要控制PAC的投量。

pam

PAM对洗煤废水的处理:PAM的主要作用是靠高分子量的强烈作用,实现架桥凝聚,增强初始粒子的表面结合强度,从而增大结团体的内部结合力,使之致密化,另外,确定PAM投加位置也很重要,PAM在凝聚柱中直接投加,能够实现初始粒子在核絮体表面的逐个附着,在一定的搅拌强度条件下,形成致密的煤泥结团体。随PAM投量增大,e亦增大,这是由于PAM增加,结合强度增大,内部结合力增大,初始粒子与结团体以紧密方式结合,使结团体致密,煤泥颗粒的结团体e增大,随PAM增加,SSt开始迅速下降,实验中可观察到浑浊的废水在PAM投量达到1.1mg/L时,上清液骤然澄清.在PAM投量≥1.1mg/L,SSt变化幅度不大.PAM投量增大,颗粒间由于吸附架桥使絮体结合能力增强,并能捕聚一些离散状态的微小颗粒,而且结团体e增大,使得悬浮物颗粒重力大,下沉快,提高了处理效率。

结论
(1)洗煤废水采用结团凝聚工艺取得较好的效果.在实验中,通过改变PAC、PAM的投量以及Uw的值,可观察凝聚柱中结团体的形成过程和被悬浮层拦截的情况,并测试其有效密度和出水浊度,经结团凝聚处理后的洗煤废水其浊度、色度都有明显的变化,实验证明,结团凝聚能高效处理洗煤废水.
(2)PAC的作用是使废水中颗粒脱稳凝聚,随PAC的增加,煤泥颗粒结团体的e降低,SSt降低,在实际工程应用中,增大PAC投量,会增加处理费用,综合考虑各因素,本实验条件下,洗煤废水PAC适宜的投量范围1.78~3.00mg/L,
(3)PAM的作用是增强初始粒子间的表面结合强度,使结团体致密,随PAM增加,e增加,SSt降低,在本实验条件下,PAM适宜的投量为1.10~2.90mg/L.
(4)增大Uw能够提高处理效率,但一味提高Uw,又会破坏原有的运动平衡,随Uw增大,?e降低,SSt增大,既要提高处理效率,又要使结团体致密,在满足出水要求前提下,尽可能提高Uw值,在本实验条件下,适宜的Uw范围30~50cm/min.
(5)在此工艺中,搅拌强度!即是一个操作指标,又是一个控制指标,其作用是为结团体的致密提供动力条件,提高布水均匀性,使系统稳定运行,搅拌强度过低,结团体的致密作用力就不会产生.实际工程中,从降低能耗、节省运行费用和满足澄清要求等方面考虑,选取适当的!值,适宜的!值是保证系统正常运行的必要条件,本实验条件下,!值在40~80r/min较为合适。


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