洗煤废水难处理的原因及处理方法研究

矿业安全与环保l999车第2期IⅧ嗍sTr＆ENVmONMEI~ALPll0Ⅱ肿NNO．21999。翼圈i：／_}～><，哆洗煤废水难处理的原因及处理方法研究沈阳建筑工程学院李亚峰—●____————一锦州自来永公司刘铁成————一晋州职教中心首丽丹摘要分析了洗媒废水的特点及其难处理的原因，并依此提出用石灰和聚丙烯酰胺进行混凝沉淀的处理方法，同时对其实际工程应用、混凝机理进行了简单的介绍和分析。美键词丝，处理墼，坚处)洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾胺进行混凝沉淀的处理方法。该研究成果已在铁法水，其中含有大量的煤泥和泥砂，给矿区附近的环境矿务局的几个矿推广应用，获得了较好的社会经济造成了严重的污染。洗煤废水已是煤炭工业的主要效益，并于1997年获辽宁省教委科技进步二等奖。之学訾詈慧n田冀l洗煤废水的特点及难处理的原因别稳定，静置几个月也不会自然沉降，因此处理非常⋯～⋯⋯⋯⋯⋯一困难。我国从60年代就开展了这一方面的研究工1．1洗煤废水的特点作，但始终没有研究出比较有效的处理方法。近几为了弄清楚洗煤废水稳定的原因，笔者对具有年，笔者对这类废水难于处理的原因进行了较深入代表性的小青矿、晓明矿的洗煤废水进行了较深入的研究，并依此提出用石灰(或电石渣)和聚丙烯酰的试验分析，详细结果见表1。衰1洗煤废水的性质从表1的试验分析结果可以看出，洗煤废水是呈弱碱性的胶体体系，其主要特点是：①颗粒表面带有较强的负电荷；②sS浓度和CO1)cr浓度都很高；③细小颗粒含量高；④牯度大；⑤污泥比阻大．过滤性能差。1．2胶体体系的形成从上述分析的洗煤废水特点来看，洗煤废水是一种颗粒表面带负电荷的胶体体系。通过对煤泥矿物组成的分析认为(见表2)，洗煤废水胶体体系的形成主要是si0)含量较高造成的。颗粒表面上的sio2分子，有一部分分子与水作用生成硅酸，并进一步离解成H和sio~-：si02+【卜HzSi03(1)H2SiO3~2H+si0j_(2)s胶核首先吸附有共同成分的s时，使颗粒表面带有负电，所形成的胶粒结构为：{(si02]·nsio~-，2(n—x)H}，这类胶体属于憎水胶体。其次Aj203含量偏高，也是胶体形成的一个重要原因。^J203有部分分子与水作用生成Aj(()H)，．A1(OH)3是两性物质，当水呈碱性时(pH<8)离解成H和AjO：AI,+3O一2Aj(()H)，(3)Aj(()H)．+H+AjO+H2O(4)Aj(()H)吸附Al啦，形成带电胶粒，胶粒结构为：{[AI(0H)3]m·n^J0f，(12一x)H}。另外，碳黑颗粒表面的羟基一()H和羧基一CA)OH基团在水中离解也能使颗粒表面带电。这也是胶体形成的一个因素。裹2千煤泥矿鞠组成分析％整!堡垒璺些基室晓明矿43．374．123282．24I6418．91l512小青矿43923．842．97I59186174116．451．3洗煤废水难处理的原因1维普资讯http://www.cqvip.com矿业安全与环保1999年第2期PIRO'rECTIONNO．21999通过上述的分析可知，洗煤废水久置不沉，难于处理的最根本原因是悬浮颗粒带有较强的负电荷，使洗煤废水呈胶体分散体系，并且主要体现在胶体的}一电位上因为：①带有较强负电荷的胶粒之间产生较强的静电斥力，而且r一电位愈高，胶粒问的静电斥力愈大，胶粒愈稳定；②胶粒的布朗运动因胶粒问的静电斥力而使胶体具有稳定性；③胶粒带电能将极性水分子吸引到它的周围形成～层水化膜，从而阻止胶粒问的相互接触。水化膜厚度决定于扩散层厚度，而扩散层厚度又影响f一电位如果胶粒}一电位消除或减弱，水化膜也随之消失或减弱。因此，处理洗煤废水，首先要降低}一电位，破坏胶体稳定性，然后再采取其它措旌，强化凝聚效果2处理方法研究与应用如前所述，洗煤废水的处理必须采取措施降低其}一电位，使胶粒脱稳，进而达到凝聚的目的。研究结果表明，向洗煤废水中投加石灰(或电石渣)和聚丙烯酰胺(PAM)，能获得满意的处理效果。2．1投加石灰和PAId的实验室试验结果通过大量的试验，确定出最佳试验条件是：1000wl洗煤废水中加入10％的石灰溶液50ml，以100r／min的速度搅拌60s，再加入0．1％的PAM溶液∞，搅拌90s，静置沉降30rain。试验结果见表3。表3混凝沉淀试验结果试验结果表明，采用上述方法广泛处理洗煤废水十分有效，不仅能分离出符合排放标准的清水，而且煤泥的脱水性能得到改善，有利于进一步脱水。2．2实际工程应用该项研究成果已在铁法矿物局的小青矿、晓明矿、大隆矿等几个矿推广应用。几年来的运行结果表明，采用该方法处理洗煤废水是非常有效的。处理后洗煤废水的各项指标(见表4)，均达到排放标准和回用洗煤的标准，实现了洗煤废水的闭路循环该方法不仅处理效果好，而且流程