高浓度洗煤废水处理与回用技术研究

发布时间：2020-07-03 11:12

【摘要】：高浓度洗煤废水是湿法选煤所产生的工业废水，其中含有大量的煤泥颗粒，而且颗粒表面带有较强的负电荷，久置不沉，难于处理，是煤矿的主要污染源之一。本研究主要是针对高浓度洗煤废水难处理的技术难题，对高浓度洗煤废水的处理与回用技术进行研究，为高浓度洗煤废水的处理与回用提供一项经济有效、切实可行的技术措施，实现洗煤废水的闭路循环，减轻洗煤废水对周围环境的污染。同时进行较为深入的理论分析，为研究成果的推广应用提供理论依据。通过对高浓度洗煤废水SS、COD、ζ电位、污泥比阻等指标的测定，分析了高浓度洗煤废水的特点及难以处理的原因。针对高浓度洗煤废水的特点，确定了混凝沉淀的处理方案，并做了混凝剂和絮凝剂的筛选实验。根据混凝剂和絮凝剂的筛选实验结果，对石灰-PAM法、电石渣-PAM法、氯化钙-PAM法和钙镁复配药剂-PAM法处理高浓度洗煤废水的效果进行了实验研究，通过单因素实验，确定了投药量、搅拌速度、搅拌时间、沉淀时间、加药顺序等对处理效果的影响。通过正交实验确定了最佳工艺条件和技术参数，并进行了最佳工艺条件的验证实验。在实验研究结果的基础上，对混凝沉淀法处理高浓度洗煤废水的作用机理进行较为深入研究与分析，并对OH~-、Ca~(2+)、Ca(OH)_2等成分在混凝中的作用进行了讨论。为了减轻氯离子对管道和设备的腐蚀，采用氯化钙和硫酸镁复配出钙镁复配药剂，并进行了混凝实验研究。实验研究结果表明，煤泥颗粒表面带有较强的负电荷是高浓度洗煤废水难处理的主要原因。石灰-PAM法、电石渣-PAM法能够从高浓度洗煤废水分离出37％的清水，上清液中除pH值外，SS和COD均达到排放标准和回用洗煤的标准，沉淀煤泥的污泥比阻在0.08x10~(13)m/kg左右，满足机械脱水的要求。氯化钙-PAM法和钙镁复配药剂-PAM法不仅能从高浓度洗煤废水分离出约46％的清水，而且上清液中pH值、SS和COD均达到排放标准和和回用洗煤的标准，SS和COD还低于前两种方法，沉淀煤泥的污泥比阻在0.1×10~(13)m/kg左右，满足机械脱水的要求。作用机理分析认为，Ca~(2+)(或Mg~(2+))及其羟基络合物是破坏胶体稳定性的最主要因素，Ca(OH)_2对混凝效果有一定的促进作用，并对改善沉淀煤泥的脱水性能有一定的作用。PAM的吸附架桥作用强化了混凝效果，对提高沉速具有重要作用。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【图文】：

充气浮选,旋流,浮选柱

对细小的煤泥颗粒浮选效果好[35]。外部发泡器主要形式有:旋流型发泡器、气/水发泡器、美国矿业局型发生器等。如美国犹他大学Mme:教授研制发明的旋流充气浮选柱36f]，如图1.1所示。图1.1旋流充气浮选柱Figl.lWhirIingflownadfillingairfiotationeolumn1.进气管;2.给矿;3.溢流:4.连接管;5.溢流管;6.多孔介质柱体;7.外套柱体;.8泡沫产品;螺旋9.基座;10.沉砂;这种浮选柱是将重选水力旋流器与浮选相结合的产物。其主要特点是:①矿浆切向压力给入，将从多孔柱壁压入的空气剪切成气泡，气泡从柱壁向柱中心移动过程中，与颗粒发生碰撞附着，矿化速度高，因而浮选速度快，其处理能力相当于同容积浮选机的50倍;②沉砂环形排矿，矿浆基本属于“塞流，，;③设备体积小，多孔介质孔眼不易堵塞。缺点是器壁磨损较严重，参数变化敏感性较大。浮选柱按柱体高度分为高柱型和低柱型两种。用于煤泥分选高柱型浮选柱有加拿大Boutni浮选柱、Flotair浮选柱、波兰KFP型浮选柱、LeedS浮选柱、MTU一9-

沉降曲线,沉降效果,洗煤废水,絮凝剂

图.4455对处理沉降效果的影响Fig4.4TheinfluenceofdensityofSSontreatingeeffetPM联用处理洗煤废水的实验研究果表明，单独投加石灰溶液处理洗煤废水，能够实现泥水较小，沉降速度较慢，上清液中的55和COD也达不到因此，应投加絮凝剂强化沉淀效果。絮凝剂仍采用分子量。对处理效果的影响9/L，COD=27164mg/L，pH=8.14的水样4份各100mL，先非离子型APM溶液，投药量分别为10mgL/、20mg/L、3Om/rni的速度搅拌605，然后再均加入浓度为4%的石灰悬以sor八nin的速度搅拌605，倒入沉淀柱中沉淀，记录不同结果如表.45、表.46所示，沉降曲线如图.45所示。

【引证文献】