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洗煤廢水
濕式洗煤時(shí)排出的廢水
洗煤廢水是濕式洗煤時(shí)排出的廢水。洗煤方法分為濕式洗煤和干式洗煤兩種。
基本信息
| 外文名 | Coal washing wastewater |
洗煤方式
濕式洗煤時(shí)每噸煤用水量為2-8m3.生成的廢水中主要含有粒徑小于50μm的懸浮物，廢水主要成分為微煤粉、砂、粘土、頁(yè)粉巖等。廢水處理方法一般多采用凝聚沉淀或氣浮法等。處理后的出水可回用于生產(chǎn)。
洗煤廢水處理方案：
選煤廠對(duì)煤泥水的處理一般情況下采用“旋流器-濃縮機(jī)-壓濾機(jī)（煤泥沉淀池）”處理工藝。一般情況下都是采購(gòu)機(jī)高分子絮凝劑（聚丙烯酰胺）。高分子絮凝劑與煤泥微粒或煤泥膠體接觸作用，中和了煤泥表面的電性，降低表面能，使煤泥微粒凝聚沉淀。聚丙烯酰胺的分子量一般在百萬(wàn)之間，不同粒度組成的煤泥水要選用不同分子量的絮凝劑。聚丙烯酰胺可以分為陰離子型聚丙烯酰胺，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三種類型。在使用聚丙烯酰胺進(jìn)行水處理的時(shí)候，要保證類型與煤泥水的pH值相吻合，陰離子聚丙烯酰胺的適于偏堿性煤泥水，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的適于偏酸性煤泥水，陰離子型和陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺混合使用，煤泥水絮凝沉淀效果更好
洗煤廢水特點(diǎn)
煤炭行業(yè)的洗煤廢水、選煤廠的煤泥水、燃煤電廠的地面沖洗廢水等都是水與細(xì)煤粉的混合物，其主要特點(diǎn)是濁度高，固體物粒度細(xì)，固體顆粒表面多帶負(fù)電荷，同性電荷間的斥力使這些微粒在水中保持分散狀態(tài)，受重力和布朗運(yùn)動(dòng)的影響；由于煤泥水中固體顆粒界面之間的相互作用(如吸附、溶解、化合等),使洗煤廢水的性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，不僅具有懸浮液的性質(zhì)，還具有膠體的性質(zhì)。由于上述原因，洗煤廢水很難自然澄清，而且這類廢水經(jīng)沉淀后上清液仍是帶有大量煤泥等懸浮物的黑色液體，其中含有選煤加工過(guò)程中的各種添加劑和重金屬等有害物質(zhì)。大量的洗煤廢水未達(dá)標(biāo)排放，造成了水體污染、河道淤塞、煤泥流失，給國(guó)家造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失，也使得煤炭行業(yè)水資源更為緊缺，嚴(yán)重制約著煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。所以開(kāi)發(fā)洗煤廢水高效處理的新技術(shù)、新工藝有重要的意義，本文以洗煤廢水為研究對(duì)象，應(yīng)用結(jié)團(tuán)凝聚技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了洗煤廢水高效處理的可行性研究。
混凝劑處理
pac
PAC對(duì)洗煤廢水的處理：對(duì)PAC的作用是通過(guò)壓縮雙電層使水中顆粒脫穩(wěn)后發(fā)生凝聚，而且在此工藝中,PAC投量要以滿足形成理想的初始粒子的要求為前提，其投量影響到結(jié)團(tuán)體的有效密度e、粒徑dp及出水濁度SSt,從而影響到洗煤廢水的處理效果隨PAC投量增加，煤泥結(jié)團(tuán)體有效密度e降低，這是由于PAC投量增加，煤泥顆粒的凝聚力增加，易生成高倍粒子，這樣的粒子空隙率大，故導(dǎo)致了煤泥造粒有效密度e的降低；圖3表明，出水濁度SSt隨PAC投量的增加而明顯下降，出水由濁變清，當(dāng)PAC增加到2.6mg/L時(shí),SSt變化很小，基本趨于穩(wěn)定,PAC的增大，使洗煤廢水中的細(xì)小顆粒脫穩(wěn)程度提高，凝聚力增加,SSt急劇下降，當(dāng)PAC投量達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，廢水中大部分顆粒幾乎全部脫穩(wěn)凝聚，達(dá)到最佳效果，再增大PAC投量，亦無(wú)太大意義；而且在實(shí)際工程中，考慮到節(jié)省藥劑費(fèi)用，要控制PAC的投量。
pam
PAM對(duì)洗煤廢水的處理：PAM的主要作用是靠高分子量的強(qiáng)烈作用，實(shí)現(xiàn)架橋凝聚，增強(qiáng)初始粒子的表面結(jié)合強(qiáng)度，從而增大結(jié)團(tuán)體的內(nèi)部結(jié)合力，使之致密化，另外，確定PAM投加位置也很重要,PAM在凝聚柱中直接投加，能夠?qū)崿F(xiàn)初始粒子在核絮體表面的逐個(gè)附著，在一定的攪拌強(qiáng)度條件下，形成致密的煤泥結(jié)團(tuán)體。隨PAM投量增大,e亦增大，這是由于PAM增加，結(jié)合強(qiáng)度增大，內(nèi)部結(jié)合力增大，初始粒子與結(jié)團(tuán)體以緊密方式結(jié)合，使結(jié)團(tuán)體致密，煤泥顆粒的結(jié)團(tuán)體e增大，隨PAM增加,SSt開(kāi)始迅速下降，實(shí)驗(yàn)中可觀察到渾濁的廢水在PAM投量達(dá)到1.1mg/L時(shí)，上清液驟然澄清。在PAM投量≥1.1mg/L,SSt變化幅度不大.PAM投量增大，顆粒間由于吸附架橋使絮體結(jié)合能力增強(qiáng)，并能捕聚一些離散狀態(tài)的微小顆粒，而且結(jié)團(tuán)體e增大，使得懸浮物顆粒重力大，下沉快，提高了處理效率。
結(jié)論
（1）洗煤廢水采用結(jié)團(tuán)凝聚工藝取得較好的效果。在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變PAC、PAM的投量以及Uw的值，可觀察凝聚柱中結(jié)團(tuán)體的形成過(guò)程和被懸浮層攔截的情況，并測(cè)試其有效密度和出水濁度，經(jīng)結(jié)團(tuán)凝聚處理后的洗煤廢水其濁度、色度都有明顯的變化，實(shí)驗(yàn)證明，結(jié)團(tuán)凝聚能高效處理洗煤廢水.
（2）PAC的作用是使廢水中顆粒脫穩(wěn)凝聚，隨PAC的增加，煤泥顆粒結(jié)團(tuán)體的e降低,SSt降低，在實(shí)際工程應(yīng)用中，增大PAC投量，會(huì)增加處理費(fèi)用，綜合考慮各因素，本實(shí)驗(yàn)條件下，洗煤廢水PAC適宜的投量范圍1.78～3.00mg/L，
（3）PAM的作用是增強(qiáng)初始粒子間的表面結(jié)合強(qiáng)度，使結(jié)團(tuán)體致密，隨PAM增加,e增加,SSt降低，在本實(shí)驗(yàn)條件下,PAM適宜的投量為1.10～2.90mg/L.
（4）增大Uw能夠提高處理效率，但一味提高Uw,又會(huì)破壞原有的運(yùn)動(dòng)平衡，隨Uw增大,?e降低,SSt增大，既要提高處理效率，又要使結(jié)團(tuán)體致密，在滿足出水要求前提下，盡可能提高Uw值，在本實(shí)驗(yàn)條件下，適宜的Uw范圍30～50cm/min.
（5）在此工藝中，攪拌強(qiáng)度！即是一個(gè)操作指標(biāo)，又是一個(gè)控制指標(biāo)，其作用是為結(jié)團(tuán)體的致密提供動(dòng)力條件，提高布水均勻性，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，攪拌強(qiáng)度過(guò)低，結(jié)團(tuán)體的致密作用力就不會(huì)產(chǎn)生。實(shí)際工程中，從降低能耗、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用和滿足澄清要求等方面考慮，選取適當(dāng)?shù)模≈?適宜的！值是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件，本實(shí)驗(yàn)條件下,!值在40～80r/min較為合適。
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