煤矸石去除矿井水中水溶性有机物及氨氮的实验研究

第43卷第l期2018年1月煤炭学报JOURNAL0FCHINACOALSOCIETYVo1．43No．1Jan．2018赵丽，孙艳芳，杨志斌，等．煤矸石去除矿井水中水溶性有机物及氨氮的实验研究[J]．煤炭学报，2018，43(1)：236—241．doi：10．13225／j．cnki．jCCS．2017．0557ZHAOLi，SUNYanfang，YANGZhibin，eta1．Removaleficienciesofdissolvedorganicmatterandammoniumincoalminewaterbycoalganguethroughcolumnexperiments[J]．JournalofChinaCoalSociety，2018，43(1)：236-241．doi：10．13225／j．cnki．jccs．2017．0557煤矸石去除矿井水中水溶性有机物及氨氮的实验研究赵丽，孙艳芳，杨志斌，王世东，杨建。，孙超，田云飞(1．河南理工大学资源环境学院，河南焦作454000；2．中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心，河南焦作454000；3．中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710054)摘要：煤矸石去除矿井水中污染物的有效性对于评价目前煤矿区实施的地下水库技术及实现矿井水的高效综合利用具有重要意义。以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿取得的煤矸石为水处理剂、取得的矿井水作为研究对象，通过柱实验研究室温条件下煤矸石对矿井水中有机物和氨氮的去除效果。研究结果表明：在6．44个孔隙体积数(PV数)的矿井水的淋滤实验过程中，煤矸石对矿井水中DOC的去除能力可达到64％，这与煤矸石中高岭石、白云母、伊利石和绿泥石等铝硅酸盐矿物对有机物的吸附、降解作用有关，但其对矿井水中芳香族化合物的阻滞及去除能力小。实验过程中煤矸石对氨氮的去除效率逐渐下降但仍能达到81％，因此研究用煤矸石对矿井水中氨氮有着较高的去除能力，这主要是由于煤矸石中含有的伊利石及高岭石均具有一定的阳离子交换容量而对氨氮起到吸附作用。试验中后期，流出液pH值高于了原水值，这与氨氮的水解作用有关，出水ORP显著下降，这说明在模拟的水一岩系统中还原环境不断增强，有机物的降解作用得到增强。关键词：煤矸石；矿井水；水溶性有机物；氨氮；柱实验；水处理中图分类号：TD849；X703文献标志码：A文章编号：0253—9993(2018)01—0236—06RemovalefficienciesofdissolvedorganicmatterandammoniumincoalminewaterbycoalganguethroughcolumnexperimentsZHAOLi，SUNYanfang，YANGZhibin，WANGShidong，YANGJian，SUNChao，TIANYunfei(1．InstituteofResources＆Environment，IienanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；2．CaUaborativeInnovationCenter0『CoalbedMethaneandShaleGasforCentralPlainsEconomicRegion，Jiaozuo454000，China；3．CCTEGXi’anResearchInstitute，Xi’an710054，China)Abstract：Goodunderstandingofremovalefficienciesofpollutantsincoalminewaterbycoalgangueisofgreatsignifi-eaneetoevaluatethecoalmineundergroundreservoirtechnologyandeffectivecomprehensiveusageofcoalminewa—ter．Columnexperimentsatroomtemperaturewerecarriedouttostudytheremovalefficienciesofdissolvedorganicmatter(DOM)andammoniumincoalminewaterbythefilledcoalganguefromthegobareaofBuliantaCoalMine．Theresultsshowthattheremovaleficiencyofdissolvedorganiccarbon(DOC)is64％after6．44porevolumes(PV)efluents，whichisrelatedtotheadsorptionandbiodegradationofDOCbyaluminos