高浊度矿井水处理技术研究

为实现矿井水资源化,解决高浊度矿井水回用处理,分析了高浊度矿井水的水化学特性,通过混凝沉淀烧杯搅拌试验,研究了混凝剂种类、投加量、pH值、搅拌速度及时间对混凝效果的影响,结果表明:PAC为5mg/L,PAM为0.4mg/L,pH值为7,混合转速为120r/min,混合时间为0.5min,反应转速为50r/min,反应时间为25min,对应的混合G值为28.9s-1、GT值为867,反应G值为7.3s-1、GT值为10950时,混凝沉淀效果最好。     

多重混凝沉淀处理高悬浮物矿井水试验及应用

针对冀中能源峰峰集团大淑村矿高悬浮物矿井水处理混凝剂投加量大，混凝沉淀效果差等问题，研究了混凝剂种类、絮凝剂种类、混凝次数、混(絮)凝剂投加方式及投加量、反应转速等因素对矿井水悬浮物去除效果的影响。结果表明：最佳混凝剂为PAC,最佳絮凝剂为CPAM,混凝次数为两次，最佳投加方式及投加量为一次投加70 mg/L PAC和0.3 mg/L PAM,二次投加20 mg/L PAC和0.3 mg/L PAM,PAC投加量较常规混凝减少了25%,最佳转速为快搅210 r/min,慢搅60 r/min,最佳条件下出水浊度降到1.39 NTU,浊度去除率可达99%以上。工程应用表明：采用二重混凝沉淀工艺处理高悬浮物矿井水，对悬浮物和浊度的去除效果显著，出水水质稳定达标，节省了部分水资源费和投药成本，具有良好的经济效益和环境效益。     

絮凝沉淀含铀矿井水的试验

进行了絮凝沉淀含铀矿井水的试验研究。试验结果表明,pH为7、加入量为40mg/L是聚合氯化铝(PAC)最佳使用条件,在此条件下,絮凝沉淀含铀矿井水,固体悬浮物去除率>91%,铀沉淀率<25%。     

化学混凝法处理阜新矿区矿井水试验研究

基于阜新矿区矿井水的水质分析,通过混凝试验研究了聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚氯化铝铁3种混凝剂的矿井水处理效果,对比了聚合氯化铝和聚丙烯酰胺单独投加与配合投加的矿井水处理效果。研究结果表明:阜新矿区矿井水是含悬浮物矿井水,3种混凝剂对阜新矿区矿井水均具有良好的处理效果,其中聚合硫酸铁和聚氯化铝铁的处理效果较好;最佳混凝剂和最佳投加量因矿井水水质差异而不同;聚合氯化铝和聚丙烯酰胺单独投加的矿井水处理效果不及配合投加,当聚合氯化铝投加量为25 mg/L、阳离子型或非离子型聚丙烯酰胺投加量为0.3 mg/L时,出水浊度小于10 NTU;建议选用聚合氯化铝或者聚合硫酸铁为混凝剂,聚丙烯酰胺为助凝剂,以达到较好的矿井水处理效果。     

含细颗粒悬浮物矿井水的混凝沉淀参数优化

针对宝日希勒露天煤矿矿井水中悬浮颗粒物粒径小、难去除的问题,采用单因素与正交实验方法确定了混凝沉淀工艺的最佳参数,分析了矿井水中细颗粒物的混凝机理。结果表明,混凝沉淀的最佳工艺参数为聚合氯化铝(PAC)投加量50 mg/L,非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)投加量5.0 mg/L,快速搅拌(300 r/min)时间1 min,慢速搅拌(50 r/min)时间8 min,静置时间5 min;在最佳工艺条件下,悬浮物(SS)质量浓度为5.0 mg/L,去除率为99.1%,相比单独投加PAC时,10μm以下的细颗粒物去除率提高了25.9%,矿井水的ζ电位由-40.9 mV降低至-16.3 mV,说明细颗粒物的混凝机理主要为PAC吸附电中和作用和聚丙烯酰胺(PAM)吸附架桥作用。     

鹤壁十矿矿井水处理中混凝剂的选择及最优GT值的研究

以鹤壁十矿高悬浮物矿井水为例,通过烧杯实验确定最优混凝剂为碱式氯化铝(PAC),最佳投药量为60mg/l。采用正交试验确定最佳水力条件为:混合G值为28.9s-1,GT值为1734.0;反应G值为7.7s-1,GT值为8664.0。混凝剂的投加量对最优GT值有影响,随着投药量的增大,最优GT值减小,而沉淀时间对最优GT值没有影响。     

高浊度矿井水处理中混凝剂投加方式研究

针对高浊度矿井水胶粒含量大、粒径小、体积质量小等水质特点,开展了混凝剂聚合氯化铝(PAC)与聚丙烯酰胺(PAM)不同投加方式的混凝试验研究,考察了混凝剂各投加方式下的最佳剂量及处理效果,并对PAC与PAM最佳投加间隔时间进行分析.结果表明,原水浊度为2 450 NTU,采用先投加0.5 mg/L浓度PAM,后投加100 mg/L浓度PAC及0.4 mg/L浓度PAM的混凝剂投加方式,出水浊度取得最低值4.6 NTU,总药剂成本最低.PAC与PAM不同投加间隔时间中,PAM的投加点滞后于PAC投加点120 s时混凝效果最佳.     

煤矿矿井水混凝试验研究

根据不同煤种矿井水的水质特性,进行了矿井水的混凝试验研究.分别采用聚合氯化铝、三氯化铁及复合铝铁盐3种混凝剂进行烧杯试验,确定最佳混凝剂与最佳pH值范围,并通过正交试验确定最佳水力条件.结果表明,复合铝铁盐的适用范围最广,最佳pH值范围为7.0～9.0,最佳水力条件:①褐煤矿井水混合G值256.5 s-1,GT值15390,反应G值22.9 s-1,GT值36000;②焦煤矿井水混合G值256.5s-1,GT值15390,反应G值38.0 s-1,Gr值49590;③无烟煤的混合G值256.5s-1,GT值46170,反应G值22.9s-1,GT值66780.由于不同煤种的表面特性不同,混凝剂的最佳投药量和反应GT值随煤化程度的增加而增加.     

露天矿矿坑涌水水质特征分析与处理工艺优化研究

针对宝日希勒露天煤矿矿坑涌水中细颗粒物难去除、混凝剂投加量大的问题，开展了矿坑涌水水质特征分析与处理工艺优化研究。通过分析矿坑涌水的悬浮物颗粒粒径、ζ电位和PAC/APAM配比对混凝沉淀效果的影响，提出一种经济有效的矿井水处理新工艺——磁混凝分离技术。研究结果表明：矿坑涌水中悬浮颗粒物平均浊度高(1 794 NTU),细颗粒物(粒径≤10μm)占比大(85%),且ζ电位高，导致混凝沉淀的效果不佳；2号矿坑污水处理厂的PAC投加量约为200 mg/L,远超正常投加量(20～60 mg/L),需要进一步优化；采用“初沉+混凝+磁分离+过滤”的处理工艺，可提高细颗粒物的去除率，同时减少混凝剂投加量，理论估计处理系统运行成本为0.415元/m³,可实现经济效益为106.76万元/a。     

Fenton氧化-混凝沉淀处理电镀废水中重金属镍的研究

以某电镀厂含镍废水为处理对象,探究Fenton氧化-混凝沉淀工艺对重金属镍的去除效果。结果表明,Fenton氧化的最佳条件为:H₂O₂投加量2 mmoL/L、FeSO₄/H₂O₂摩尔比0.6、初始pH值5、反应时间80 min;混凝沉淀的最佳条件为:pH值9、PAC用量12 mg/L、混凝时间12 min、助凝剂用量6 mg/L、沉降时间60 min;在此最佳条件下,Fenton氧化-混凝沉淀工艺处理含镍电镀废水,镍去除率可达99.8%,出水总镍含量低至0.029 mg/L,处理后的出水水质满足《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)表Ⅲ要求。     

鹤壁矿区矿井水水质特征及其资源化技术

鹤壁矿区的矿井水主要分为含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水以及含特殊污染物(铁、锰、氟)矿井水。矿井水中悬浮物的去除采用混凝沉淀过滤的常规工艺,高矿化度矿井水处理采用常规预处理加反渗透除盐工艺,高铁高锰矿井水处理主要采用混凝沉淀加KMnO4浸泡锰砂过滤除铁锰工艺。按以上工艺处理后各类矿井水出水水质均符合《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中再生水用作冷却用水的水质控制指标,满足回用要求。     

某钨钼选矿废水水质调研及混凝沉降试验研究

某钨钼选矿厂的选矿废水中含有超微细矿物颗粒和残留的选矿药剂,产生的浊度、悬浮物均较高,影响其直接回用,针对这一问题,首先对该厂的选矿废水水质进行了调研,摸清水质特征,继而进行了混凝沉降药剂探索试验,发现复配的BK-A混凝剂具有较好的沉降效果,随后又进行了现场混凝沉降优化试验研究。试验研究结果表明:BK-A混凝药剂最佳反应条件为:沉降pH值9～10,BK-A药剂投加量20～25mL/L,PAM投加量6mL/L,处理后的尾矿库选矿废水浊度和悬浮物指标基本能达到清水水质指标,尾矿库废水中硅酸根离子能稳定降至100mg/L左右。     

高浊度矿井水资源化处理条件优选试验研究

为了解决高浊度矿井水直接排放造成资源浪费的问题,针对晋牛煤矿矿井水水质和利用现状,进行了资源化处理条件优选试验,研究了不同混凝剂及投放量对水样浊度的影响,并对絮凝剂的最佳投放时间进行分析。研究表明:原浊度为175.4 NTU的矿井水,采用投放浓度为1.5m L/L的聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂和浓度0.8 mL/L的聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂配合使用,并且PAC投放时间要超前PAM投放时间90 s时混凝能力最佳,出水浊度为2.9 NTU,浊度去除率达98.3%,总投放成本大幅降低但能够保证出水水质,能够实现高浊度矿井水的资源化。     

矿井水中微量油的处理研究

矿井水中微量油的存在,制约了矿井水的综合利用.采用混凝沉淀工艺,对矿井水中微量油的处理进行了试验研究.研究发现,混凝剂聚合氯化铝(PAC)与絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配合使用效果比较好,且最佳配比是100∶1;聚合氯化铝与聚丙烯酰胺最佳投加量分别为200 mg/L和2 mg/L,此时出水浊度小于5 NTU,微量油的去除率约80%.     

混凝法去除矿井水浊度的试验研究

根据王庄煤矿矿井水的水质特征,在考虑处理方式的简单性和经济成本低廉性的基础上,选取混凝法对矿井水进行处理,采用单因素试验方法,研究了混凝剂种类、投加量、溶液pH值、搅拌速度、搅拌时间、沉降时间等因素对去除矿井水浊度的影响,确定了各因素的较佳水平.试验结果表明:相对于聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等混凝剂,质量分数为l%的聚合氯化铝最适合去除王庄煤矿矿井水浊度,在溶液pH为7,搅拌速度为500 r/min,搅拌时间为2 min,沉降时间为20min时,混凝效果最好,处理后矿井水的浊度可由163.2 FTU降为2.4 FTU,去除率达98.53%.     

高铁酸钾作为混凝剂处理矿井水的试验研究

考察在不同用药量、pH值、温度、氧化时间和絮凝沉淀时间条件下,高铁酸钾对矿井水的絮凝效果,并分析了其对水中溶解性总固体(TDS)和色度的去除程度,同时,对高铁酸钾和聚合氯化铝(PAC)的絮凝效果作了对比分析。结果表明,在高铁酸钾与悬浮物的含量比达到约0.73、pH=4、氧化时间10 min、絮凝时间10 min和沉淀时间1 h时,对矿井水浊度和悬浮物的去除率可达到94%以上;并确定了高铁酸钾处理TDS无效果,但对色度有较好的处理效果,其絮凝效率也比PAC高。     

混凝法处理锰矿选矿废水及最优水力条件的试验研究

选取聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和聚丙烯酰胺(PAM)作为混凝剂,采用正交试验,以去浊率与去锰率作为综合评价指标,探讨了不同混凝剂处理锰矿选矿废水的效果及最佳的水力条件。结果表明,以PAC作为混凝剂时,对混凝效果影响最大的是快搅时间,其最优G值和GT值:混合G值1643.1s-1,GT值147879.0;反应G值325.2s-1,GT值195120.0。以PFS作为混凝剂时,对混凝效果影响最大的是投药量,其最优G值和GT值:混合G值3265.0s-1,GT值97950;反应G值188.7s-1,GT值56610.0。以PAM作为混凝剂时,影响最大的是投药量,其最优G值和GT值:混合G值3265.0s-1,GT值293850.0;反应G值277.7s-1,GT值333240.0。并且PAM对锰矿选矿废水的处理效果最优,去浊率与去锰率分别为94.6%和96.4%。     

神东矿区矿井水井下处理工艺研究

针对矿井水地面处理的缺点,研究了一种新型的矿井水井下处理工艺,该处理系统包括沉淀系统、过滤系统、阻垢系统和自控系统.运行结果表明:该系统特别适合于煤矿高悬浮物、含铁锰矿井水的井下处理,出水铁含量小于0.1mg/L、锰含量小于0.1mg/L、浊度小于3NTU、粒度小于5μm,完全满足井下回用水水质的要求.     

难沉降钨矿选矿废水处理研究

钨矿选矿过程中加入了大量的水玻璃和油酸,造成废水中残留大量水玻璃,使废水呈现黏稠的胶状,悬浮物难以沉降。目前国内外关于选矿废水处理的研究大多集中在选矿废水中有机选矿药剂的降解和重金属离子的去除,而对难沉降胶体的去除主要以传统的混凝剂聚合氯化铝（PAC）为主。本研究对不同的絮凝剂和助凝剂进行筛选组合并优化实验参数,使处理后选矿废水达到选矿用水水质要求。实验结果表明:基于实际选矿废水水质调研配制的模拟选矿废水pH值为1226,浊度为1 390 NTU,悬浮物（SS）为2 780 mg/L,Zeta电位为-59.9 mV;优化絮凝剂氯化钙（CaCl2）的投加量为500 mg/L,助凝剂1 500万分子量阳离子型聚丙烯酰胺（PAM）的投加量为30 mg/L,450 r/min快速搅拌反应5 min,160 r/min慢速搅拌2 min后静置沉淀20 min,则上清液浊度为7.11 NTU,浊度去除率高达99.48%。     

高铁高锰矿井水水质特征及其净化机制

以鹤壁煤业集团九矿和寺湾矿矿井水为例,对高铁高锰矿井水的水质特征及其净化机制进行了研究.分析表明,矿井水具有溶解氧丰富、高矿化度、高浊度的特征,矿井水的处理不需专门设曝气装置;采用混凝沉淀和过滤模型试验,考察了铁、锰的去除效果及滤料、滤速等对过滤出水水质的影响,结果表明：混凝沉淀对铁的去除率在90％以上,对锰的去除率仅达20％左右;以KMnO₄溶液浸泡过的锰砂为滤料,过滤（滤速7~9 m/h）出水铁、锰含量均在0.1 mg/L以下,表明锰砂表面所形成的活性复合物质滤膜对锰的去除起到了关键性作用.