沙曲矿井下水处理站混凝剂混凝效果研究_武建军

第8期山西焦煤科技No.82009年8月ShanxiCokingCoalScience＆TechnologyAug.2009·试验研究·沙曲矿井下水处理站混凝剂混凝效果研究武建军①(华晋焦煤有限责任公司生产处)摘要针对沙曲矿井下水处理经常出现不达标的问题,通过分析测试井下水悬浮物、酸碱性、硬度等的变化规律,确定不同水质条件下的混凝剂配比浓度、添加量及阴阳离子的添加比例,有针对性地选用混凝剂,提高处理效果,减少混凝剂用量;评估复用后的矿井水酸碱性、硬度及残留混凝剂对生产设备的影响,提出采用酸碱性中和,把硬度降低到满足生产要求的方法。经测算,经济、社会效益显著。关键词井下水处理;混凝效果研究;方案;应用前景中图分类号:TD[99]文献标识码:B文章编号:1672-0652(2009)08-0019-03华晋焦煤公司沙曲矿井下水处理站是沙曲矿区的重要污染防治设施,目前,随着沙曲矿开采强度的加大,井下废水中的悬浮物、废水的酸碱性都发生了变化,尤其是悬浮物成分变化比较大,并且随着采矿地质条件的变化而变化,例如当井下采煤过无炭柱时,悬浮物中的岩石成分就会大幅增加。随着水质的变化,混凝剂的用量从原来每天300～500kg增加到了1000kg,但处理后的水质仍然经常出现不达标的现象,不仅大幅增加了处理成本,还给公司的环境保护工作带来了较大的压力。沙曲矿曾尝试采取变更混凝剂配方等措施,但由于没有掌握水质变化规律,因此,仍然不能满足水处理的要求,同时,处理后的水质变化较大,给复用矿井水带来了较大的困难。通过分析测试井下水悬浮物、酸碱性、硬度等的变化规律,研究井下水的混凝处理效果,评估复用后的矿井水酸碱性、硬度及残留混凝剂对生产设备的影响。确定不同水质条件下的混凝剂配比浓度、添加量及阴阳离子的添加比例,摸索建立科学的井下水悬浮物、酸碱性等的定期监测系统的可行性,及时掌握水质变化并有针对性地选用混凝剂,提高处理效果,同时,有效减少混凝剂用量,满足公司环境保护的要求。提出采用酸碱性中和,把硬度降低到满足生产要求的办法。1主要研究内容1)对采矿区的地质条件进行调查,并对一段时期内井下水水质进行跟踪监测,以掌握沙曲矿井下水的水质变化规律。2)针对不同的井下水水质对其进行混凝处理研究,确定适宜于特定水质的井下水混凝处理的混凝剂种类、带电性、分子量、混凝剂配比浓度以及混凝处理条件,并对出水水质进行分析,重点考察出水的酸碱度、悬浮物以及混凝剂残留等对出水回用于生产的影响。3)根据试验结果,综合考虑各种因素,提出适宜于不同水质条件的井下水处理方案。4)将探索在该矿井下水处理站建立水质自动监测系统及自动加药设备的可行性,力求该矿井下水可以处在监控状态下,以便及时根据水质变化而采取相应措施,从而保证该矿井下水的有效处理。2试验方案2.1资料收集收集采矿区地质条件资料,掌握该矿区地质条件①作者简介:武建军男1967年出生1989年毕业于山西矿业学院工程师柳林033315概况,为后续研究井下水水质随采矿地质条件的变化规律提供基础资料。2.2水质变化规律研究在一定时期内对沙曲矿井下水进行连续取样分析,研究该矿井下水的水质变化规律,具体方法:1)样品采集:取未经处理直接排出的井下水。2)采样位置:在采样断面中心位置采样。3)采样频次及数量:每3天采样1次,每次采样量为50L。4)采样其他事项:应记录每次采样的日期及当时的矿区的开采状况,以便与具体水质相对应。5)水样分析:取回水样后,分析测定水样的悬浮物、酸碱度、浊度等水质指标,记录每次监测的采矿地质条件及其对应的水质参数。通过对沙曲矿井下水水样的跟踪监测分析,得出不同采矿地质条件下对应的井下水水质状况,并根据监测结果绘制出井下水水质变化关系图,寻找井下水水质随采矿地质条件的变化规律以及该矿所排放的井下水水质的整体变化规律。2.3井下水的混凝处理研究在跟踪监测井下水水质变化的同时,针对不同井下水水质,对其进行混凝处理研究。主要研究内容包括以下几个方面:1)通过参考大量矿井水混凝处理资料以及调研和考察各厂家生产的混凝剂,针对该矿井下水的实际水质,结合试验室试验,初步选择出适宜该矿井下水处理的几种混凝剂。其中混凝剂的选择原则是:a)对矿井水中所含的煤粉、岩粉及悬浮物有良好的混凝去除效果。b)能生成大、重、强的矾花,净水效果好。c)价格低廉,货源充足,把药剂的种类和用量减少到最低水平,降低运转成本。d)沉淀污泥的体积应尽量小。要选择泥沉、浓缩、脱水和干化等性能良好的混凝剂。e)药剂要易于运输、保存、溶解和投加等。f)在水或污泥中残留的混凝剂对自然环境和水的利用不会产生不良影响和二次污染。2)针对不同的井下水水质,通过具体试验确定各种混凝剂对混凝处理效果的影响,选择不同井下水水质所对应的最佳混凝剂种类。3)通过试验,考察混凝剂的带电性