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洗煤廢水處理技術(shù)。

礦井水的主要來源是地表滲水、巖石孔隙水、礦井水、地下含水層的排水以及井下生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填和洗煤廠的污水。
通常礦井水的pH值為7-8，屬于弱堿性水。至于含硫礦井水，二氧化硫含量通常很多，因此屬于酸性水。地下開采，特別是水力開采和充水砂開采排放的污水不容忽視。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果不考慮這些廢水的利用，每生產(chǎn)一噸礦石，廢水排放量約為1立方米；生產(chǎn)1噸原煤，地下應(yīng)排放廢水約0.5~10立方米，最大可達(dá)60立方米。
特別值得一提的是，一些煤礦關(guān)閉后，大量廢水將繼續(xù)污染礦區(qū)環(huán)境。
煤礦水污染可分為礦物污染、有機(jī)污染和細(xì)菌污染。部分礦區(qū)存在放射性污染和熱污染。
礦物污染分為沙塵、土壤、礦物雜質(zhì)、粉塵、溶解鹽、酸堿污染等；有機(jī)污染分為煤炭顆粒、石油污染、生物生命代謝產(chǎn)物、木材等物質(zhì)，屬于氧化產(chǎn)物。
細(xì)菌污染主要來源于開發(fā)、開采、運(yùn)輸過程中對(duì)石粉、煤粉的污染，使水體呈現(xiàn)灰黑色、渾濁，水面懸浮著油污，同時(shí)散發(fā)出一絲腥味和生物腐爛的氣味。

水質(zhì)分析和檢測(cè)結(jié)果表明，化學(xué)耗氧量越大，細(xì)菌和大腸桿菌含量越大，對(duì)排放水的污染越大。如果我們對(duì)排放的水的污染視而不見，任其排放，對(duì)環(huán)境的污染就無法估計(jì)。
一、洗煤廢水的性質(zhì)。
洗煤廢水是由原生煤泥、次生煤泥和水組成的多系統(tǒng)。洗煤廢水中含有煤泥顆粒(粗煤泥顆粒0.5~1mm，細(xì)煤泥顆粒0~0.5~1mm)、礦物質(zhì)、粘土顆粒等。
洗煤廢水一般具有懸浮物、CODcr和BOD5濃度高的特點(diǎn)。因此，煤泥水不僅具有懸浮性，還往往具有膠體性。細(xì)煤泥顆粒、粘土顆粒等。體積非常小且難以沉降，這決定了這類廢水污染嚴(yán)重且難以處理。
二、洗煤廢水處理技術(shù)。
在處理洗煤廢水時(shí)，需要向廢水中加入一定量的混凝劑，以降低其電位，破壞廢水中膠體顆粒的穩(wěn)定性，進(jìn)而分離泥水。
1.無機(jī)混凝劑的篩選。
根據(jù)洗煤廢水的性質(zhì)，可以選擇濃縮的無機(jī)試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)水樣的懸浮物質(zhì)量濃度、取樣尺寸、攪拌速度、攪拌時(shí)間和沉降時(shí)間作了相應(yīng)的規(guī)定。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在選擇的化學(xué)藥劑中，電石渣和石灰對(duì)廢水的處理效果最明顯，但電石渣和石灰形成的粒徑相對(duì)較小，沉降速度也較慢，過濾性能也較差，難以進(jìn)一步脫水，需要加入絮凝劑。
石灰和電石渣的化學(xué)成分基本相同，都是氧化鈣。但是電石渣屬于工業(yè)廢料，成本很低。而且一般煤礦本身就有這種工業(yè)廢料，所以電石渣是最合適的混凝劑。
2.確定治理計(jì)劃。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電石渣會(huì)破壞洗煤廢水的穩(wěn)定性，并使煤泥顆粒團(tuán)聚和沉降。但由于其沉降速度慢，需要加入絮凝劑來提高沉降速度，從而改變沉降性能。
在經(jīng)濟(jì)因素的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)，非離子型聚丙烯酰胺更適合作為絮凝劑，電石渣和聚丙烯酰胺的添加量、攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)沉降有影響。
通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聚丙烯酰胺的加入量對(duì)沉降效果有顯著影響，其次是電石渣的加入量和加入聚丙烯酰胺后的攪拌時(shí)間，加入電石渣后的攪拌時(shí)間對(duì)沉降效果影響不大。

實(shí)驗(yàn)的最佳組成為:在100ml洗煤廢水中加入0.6g電石渣，攪拌60秒，然后加入2ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的PAM，攪拌90秒。
3.沉降實(shí)驗(yàn)。
電石渣與聚丙烯酰胺聯(lián)用處理洗煤廢水是可行的。該方法不僅可以分離出40%左右的清水，而且清水中的COD濃度和SS濃度均低于洗煤廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)和回用標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí)，絮凝劑的過濾性能可以得到改善，為煤泥的進(jìn)一步脫水創(chuàng)造了有利條件。但由于上清液的pH值比較高，需要按照上清液與廢酸的1000比1的比例加入工業(yè)廢酸，將pH值降至8左右。
4.經(jīng)濟(jì)效益與再利用研究。
(1)藥費(fèi)。按每立方米洗煤廢水加入20克聚丙烯酰胺、6公斤電石渣和0.4升工業(yè)廢酸計(jì)算，考慮所有消耗因素，可以計(jì)算出每立方米洗煤廢水的運(yùn)行費(fèi)用約為0.7元。
(2)洗煤廢水處理后，清水循環(huán)可以和洗煤一樣，不會(huì)污染周圍水體，分離出來的煤泥可以出售，既有經(jīng)濟(jì)效益，又有良好的社會(huì)效益。
分離出的清水可以回用于洗煤，既節(jié)約了水資源，又為企業(yè)節(jié)約了水費(fèi)。而且企業(yè)每年都可以回收煤泥，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在處理洗煤廢水時(shí)，也可以避免高排污費(fèi)。獲得的經(jīng)濟(jì)效益不僅可以抵消廢水處理的運(yùn)行成本，還可以獲得額外的經(jīng)濟(jì)效益，投資資金可以在短時(shí)間內(nèi)收回。
三、煤炭工業(yè)雙膜廢水回用技術(shù)。
1.流程。
除油沉淀系統(tǒng)、殺菌系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)。
2.各環(huán)節(jié)的功能。
(1)除油沉淀系統(tǒng)。
原水懸浮物和油含量高，波動(dòng)大，會(huì)增加后續(xù)處理系統(tǒng)的負(fù)荷。因此，油分離和混凝沉淀處理，用少量高分子絮凝劑吸附架橋，靜電凈捕獲，加強(qiáng)布朗運(yùn)動(dòng)，增加顆粒與膠體碰撞的幾率，形成骨架大、結(jié)構(gòu)強(qiáng)的絮體，有利于絮凝和泥水分離。
(2)滅菌系統(tǒng)。
原水微生物含量高，微生物的增殖可能對(duì)膜系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生影響。因此，選擇劑量滅菌來抑制微生物的增殖。消毒池也作為后續(xù)系統(tǒng)供水的緩沖池。
(3)過濾系統(tǒng)。
混凝沉淀后，水中有一些殘油和懸浮物。為了去除水中的懸浮固體和顆粒物質(zhì)，可以選擇砂濾或集成凈化器進(jìn)行處理。
(4)超濾系統(tǒng)。
超濾是一種新型的膜處理技術(shù)，它是由中空纖維超濾膜制成的。從水中去除的顆粒的有效直徑為0.005-0.1毫米，可以去除分子量在5000-100000范圍內(nèi)的雜質(zhì)。
其工作原理是:被分離的液體在外力作用下，以一定的流速沿超濾膜表面流動(dòng)，溶液中的可溶性物質(zhì)和小于膜孔徑的物質(zhì)可以作為滲透液從高壓側(cè)通過膜到達(dá)低壓側(cè)，不能通過膜的物質(zhì)逐漸濃縮在出水。
用于截留高分子量的溶質(zhì)和膠體物質(zhì)，允許低分子溶質(zhì)和溶劑通過。超濾可以有效降低反滲透膜的污染率，減少反滲透膜的化學(xué)清洗次數(shù)，延長膜的使用壽命。

(5)反滲透系統(tǒng)。
反滲透淡化技術(shù)是世界領(lǐng)先的高科技水處理技術(shù)，具有先進(jìn)、高效、節(jié)能的特點(diǎn)。
反滲透技術(shù)具有傳統(tǒng)分離方法所不具備的突出優(yōu)勢(shì)，但在水處理、煤炭、鋼鐵、電力、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。
隨著水資源的短缺，廢水回用得到了廣泛的應(yīng)用。反滲透系統(tǒng)脫鹽率可達(dá)96%以上，出水經(jīng)離子交換處理后可作為脫鹽水使用。