水處理工技術論文樣本(2)
水處理工技術論文篇二
礦井水處理技術綜述
摘要：礦井水是具有煤礦行業特點的廢水，也是一種水資源。本文對礦井水處理技術進行了綜述，介紹了煤礦高礦化度礦井水、含懸浮物礦井水和特殊污染型礦井水的處理技術。
關鍵詞：礦井水;處理技術;方法和原理;工藝流程;處理效果
Abstract: the mine water is a coal mine industry characteristics of wastewater, is also a kind of water resources. In this paper, the mine water treatment technology is summarized, and the coal mine water, containing high salinity suspended mine water and special polluting of mine water treatment technology.
Keywords: mine water; Processing technology; Method and principle; Process; Treatment effect
中圖分類號：O741+.2文獻標識碼：A 文章編號：
0引言
礦井水是礦井開采過程中產生的地下涌水，在開采過程中會受到粉塵和巖塵的污染，是具有煤礦行業特點的廢水。大量礦井水的流失，不僅造成水資源的極大浪費，而且還污染了礦區周圍農田及地表水系。對礦井水進行處理并加以利用，不但可防止水資源流失，避免對水環境造成污染，而且對于緩解礦區供水不足、改善礦區生態環境、最大限度地滿足生產和生活用水需求具有重要意義。
礦井水水質狀況隨煤礦開采的品種、類型、方式以及煤礦所處的區域和地質構造等不同有較大的差異。礦井水按水質主要分為4類：潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水和特殊污染型礦井水。
除了潔凈礦井水可直接利用外，礦井水的利用都需要相應的礦井水處理技術，主要包括含懸浮物礦井水處理技術、高礦化度礦井水處理技術和特殊污染型礦井水處理技術。
1高礦化度礦井水處理技術
1.1高礦化度礦井水的水質特點
高礦化度礦井水中含有大量的鈣、鎂、鉀、鈉、硫酸根等離子，這些離子總量大于lg/L，水質多數為中性或偏堿性，帶苦澀味，俗稱苦咸水。高礦化度礦井水又可分為微咸水(礦化度為1～10 g/L)和咸水(礦化度為10～50 mg/L)。我國煤礦高礦化度礦井水含鹽量在1一10 g/L，少數達10 g/L以上。高礦化度礦井水主要分布在我國北方礦區、西部高原、黃淮海平原及華東沿海地區。
1.2處理方法和原理
目前國內主要有：藥劑法、離子交換法和膜處理法。較常用的方法是膜處理法。膜處理法主要包括電滲析法和反滲透法。目前電滲析法基本淘汰不用，主要采用反滲透法處理高礦化度礦井水。反滲透法原理是以壓力為推動力的膜分離方法，脫鹽率高達95%以上。由于高礦化度礦井水的特殊性，膜污染和膜結垢是影響反滲透系統工作效率和使用壽命的重要因素。為了減小膜污染，必須增加前處理工藝，一般采用“機械過濾器一活性炭過濾器一保安過濾器”三級過濾工藝，也可用超濾代替前面的三級過濾。為了解決膜結垢問題，必須投加阻垢劑，阻垢劑的選擇和投加量應通過試驗來確定。
1.3工藝流程和處理效果
高礦化度礦井水處理作為工業用水的工藝流程：礦井水一前處理一阻垢劑投加—反滲透裝置一出水。實踐表明，該技術結垢控制良好，運行穩定可靠，脫鹽率一直保持在95%以上。
2含懸浮物礦井水處理技術
2.1含懸浮物礦井水的水質特點
含懸浮物礦井水中主要包含煤粉、巖粉和黏土等，含懸浮物礦井水具有懸浮物粒徑差異大、質量輕、沉降速度慢等特點。煤是有機物和無機物的復合體，不同煤化階段的煤分子結構大小不同，煤粒表面所帶電荷數量也不相同，因而其親水程度各異。
由于含懸浮物礦井水中煤粉的作用，盡管有時礦井水懸浮物不是很多，可黑色卻十分明顯，感觀性狀差。含懸浮物礦井水中懸浮物的含量每升為幾十至幾百毫克，少數超過1 g/L。但在井下水倉清倉時，懸浮物含量每升最高可達上萬毫克。不同的含懸浮物礦井水，由于懸浮物含量和煤屑占懸浮物的比例不同，使得化學需氧量(COD)差異較大，但COD是由于煤屑中碳原子的有機還原性所致，在水中十分穩定，它將隨著懸浮物的去除而消失，故不需要進行生化處理。
2.2處理方法和原理
含懸浮物礦井水處理采用“混凝一沉淀一過濾”的方法，出水可達到工業用水的標準。混凝通常采用聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺藥劑配合投加。礦井水混凝反應后，再進行沉淀，實現固液分離，去除大顆粒的懸浮物，細小的懸浮物，再用過濾的方法去除，出水達到工業用水標準。過濾的濾料通常為無煙煤、石英砂。
如果礦井水處理出水要作為生活飲用水，除采用“混凝一沉淀一過濾”的方法外必須增加吸附方法去除水中有機污染物的工藝。吸附原理是利用物質強大的吸附性能來去除礦井水中有機污染物。目前用于礦井水處理的吸附劑是活性炭，活性炭具有豐富微孔結構和表面憎水性，其對水中某些污染物有極強的親和力，是有效的去除方法。
2.3工藝流程和處理效果
含懸浮物礦井水處理作為工業用水的工藝流程如圖l(a)所示。該實用處理技術在全國十幾個礦區的一百多個煤礦中進行實際應用，工程投資省，水處理成本低，處理效果好。含懸浮物礦井水處理作為生活飲用水的工藝流程如圖1(b)所示。
圖1 含懸浮物礦井水處理工藝流程
含懸浮物礦井水處理技術，水處理成本低，處理出水水質可靠。
3特殊污染型礦井水處理技術
3.1含氟礦井水處理技術
含氟礦井水的氟濃度一般在1—10 mg/L，如果礦井水處理后作為飲用水，我國規定生活飲用水不超過1 mg/L。含氟礦井水的處理方法主要有活性氧化鋁法、電滲析法、電凝聚法、絮凝沉淀法等。絮凝沉淀法由于需要投加大量鋁鹽才能去除少量的氟，所以適合礦井水含氟不大于4 mg/L，且水量小于30 m3/d。由于適合的水量較小，絮凝沉淀法實際在煤礦礦井水處理除氟中基本沒有應用。電滲析法除氟主要適合高含鹽量的礦井水的一并處理。目前，在煤礦應用較多的除氟工藝是活性氧化鋁法。活性氧化鋁是一種白色顆粒狀多孔吸附劑，由各種含水氧化鋁煅燒而成，具有很大的表面積，其吸附交換能力隨著比表面積的增大而強化。在除氟和再生過程中，鋁離子起關鍵作用，形成了鋁氟配合物，與氟離子的交換反應如下：A1203·A12(S04)3·nH20+6F-===A1203·2AlF3·nH20+3;含氟礦井水處理工藝流程：含氟含懸浮物礦井水—預沉調節池一去懸浮物凈化處理系統—活性氧化鋁過濾除氟系統一出水供用戶。
3.2含鐵礦井水處理技術
大多數含鐵礦井水的鐵含量一般在10 mg/L以下，pH值在6～7，除鐵處理后出水可作為工業用水。含鐵礦井水處理方法和原理是將二價鐵氧化成三價鐵，再采用過濾去除鐵。鐵的氧化法主要有充氧氧化法、氯氧化法、高錳酸鉀氧化法、臭氧氧化法等。過濾采用的濾料主要有石英砂、無煙煤或錳砂濾料。
采用充氧氧化法的除鐵工藝流程：含鐵含懸浮物礦井水一預沉調節池一去懸浮物凈化處理系統—氧化過濾除鐵系統一出水供用戶。
4結論
對礦井水進行處理并加以利用，不但可防止水資源流失，避免對水環境造成污染，而且對于緩解礦區供水不足、改善礦區生態環境、最大限度地滿足生產和生活用水需求具有重要意義。
參考文獻：
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