高濃度洗煤廢水處理技術探討

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高濃度洗煤廢水處理技術探討

摘要:

在相關人員進行洗煤廢水的處理時,主要目的是實現泥水的分離,既要保證洗煤用水與洗煤標準相符合,又要達到洗煤水閉路的循環,同時還要獲得易脫水與含水率低的煤泥。本文分析了加大高濃度洗煤廢水的處理難度主要因素,著重研究了各種高濃度洗煤廢水的處理技術,以期提高煤泥的質量。

關鍵詞:

高濃度洗煤水;處理難度;影響因素;處理技術

近年來,國內經濟飛度發展,各地煤礦開采業發展速度也越來越快,在某種程度加大了洗煤廢水排放量,嚴重污染了環境,并且浪費了水資源。雖然為了保護環境與節省水資源,大部分煤場中均裝設了洗煤的設備,但因為技術原因與資金缺少,依然存在高濃度的洗煤廢水排放問題。這就需要相關人員深入研究洗煤廢水的回收技術與處理技術,提高高濃度的洗煤廢水處理效率。

1加大高濃度洗煤廢水的處理難度主要因素

(1)高濃度的洗煤廢水之中含有大量微細煤泥,并且微細顆粒直徑比較小,不容易沉降,這在很大程度上會加大沉淀分離的難度。(2)污泥阻力比較大,致使高濃度的洗煤廢水缺乏較強的過濾能力。如果高濃度的洗煤廢水具有較好的過濾性能,能夠直接使用壓濾脫水方式進行高濃度分洗煤廢水處理,若高濃度洗煤廢水過濾性能比較差,那么就難以實現壓濾脫水,進而導致廢水處理難度較大,同時耗費大量資金。(3)高濃度的洗煤廢水之中有著大量懸浮物,并且這些懸浮物黏度比較高,加之,煤泥的密度比較小,就會加大廢水處理難度[1]。

2各種高濃度洗煤廢水的處理技術

2.1化學沉淀的方法

因為鎂元素與鈣元素屬于同族,化學性質比較相似,所以通過復合氯化鈣與硫酸鎂可以達到和氯化鈣混凝的效果。鈣混凝劑的洗煤廢水處理效果與其他的混凝劑相比,處理效果比較好,然而,鈣混凝劑作用機制上仍然局限在鈣離子壓縮的雙電層。就目前而言,只通過壓縮的雙電層對鈣混凝劑作用機制進行解釋,并不能真正說明相關問題,究其原因,部分金屬離子價數比鈣離子高,但是洗煤廢水處理效果也不顯著。鈣鎂的復合藥劑對于洗煤廢水進行處理時,主要機理為:鎂離子與鈣離子壓縮的雙電層,可以將煤泥顆粒中ζ電位降低,然后凝聚煤泥顆粒,換句話說,鎂離子與鈣離子壓縮的雙電層對于煤泥的凝聚有著重要作用,同時還要協同的效應。

2.2微波處理的方法

微波主要指波長在1mm~1000mm,而頻率在0.3GHz~300GHz的電磁波。常用微博加熱頻率是2450MHz,波長是12.3cm,在廢水處理中應用微波技術,可有效減少水中污染物,并且有著高效與快速等優勢。由于洗煤廢水中大多數污染物不可以直接將微波吸收,這就需要應用酶化劑,提高污染物吸收微波的能力。敏化劑對于微波吸收能力比較強,例如:活性炭、鐵磁性的金屬物等。

2.3微生物處理方法

聯合采取微生物的絮凝技術以及高分子有機物的絮凝劑,可以深入廢水中進行處理,可以替代傳統化學的絮凝劑,加強煤泥水的絮凝沉降能力,并且循環水的水質比較好、不容易產生二次污染,同時可以循環利用。通常情況下,在生物的絮凝劑中大分子的結構主義包含氨基、羧基與羥基等,因為在液體中絮凝劑的分子有一定線性的長度,通結合膠體顆粒、離子鍵、范德華力以及氫鍵以后,能夠吸附大量的顆粒,并在顆粒之間架橋,進而沉淀形成相應的絮凝體。而膠體顆粒主要帶負電,一旦有正電荷生物的大分子接近,就會在表面上形成穩定電荷,使得生物的絮凝劑與顆粒、顆粒和顆粒間產生碰撞,進而凝聚與沉淀[2]。

2.4絮凝處理的方法

2.4.1球形的聚酰胺

由于洗煤廢水經常會呈現出膠體分散的體系,負電荷比較強,一般體現于膠體ξ-的電位上。各種負電荷膠粒間,會出現靜電的斥力,并且力量比較強,并且伴隨ξ-的電位升高而變大,隨之膠粒也會越發穩定,難以沉降。主要因為水分子熱運動,會使得水中膠粒會做不規則的運動,也就是布朗的運動,加劇膠粒間的碰撞。水分子自身存在極性,帶電膠粒能夠吸收水分子,并在周圍形成水化膜,防止膠?;ハ嘟佑|,降低膠粒聚成團概率,加大沉降難度。此外,ξ-的電位容易遭受擴散層的影響,擴散層又對水化膜厚度有著決定性作用,因為這種依存的關系,所以要想提高洗煤廢水處理效果,可以減弱或者是消除ξ-的電位。

2.4.2角蛋白

由于角蛋白的助劑屬于兩性類物質,酸性環境中帶正電,會和帶負電洗煤廢水發生中和的反應。在pH在8~9時,會使SS的去除率降到88%,可以考慮為因為角蛋白的助劑屬于大分子的絮凝劑,大分子鏈自身具備吸附橋架的作用,即橋聯的作用,可以使大絮體能夠迅速的下沉,但是小顆粒沉降時間比較長,這在某種程度上會降低了SS的去除率。當洗煤廢水的pH在7~8時,可以對洗煤廢水進行直接處理。通常角蛋白的助劑洗煤廢水處理最佳的工藝條件如下:pH為5,廢水處理的溫度是40℃,角蛋白的助劑量是2g/L,進行30min的反應,這時SS的去除率能夠達98%。

3結語

總而言之,在國內經濟水平不斷提高與科技不斷完善的背景下,將會在高濃度的洗煤廢水處理中應用各種先進回收技術與處理技術。通過應用各種先進廢水處理的技術,不僅可以提高企業經濟效益與社會效益,而且能夠防止污水污染環境。

作者:張建偉 單位:山西焦煤集團有限責任公司

參考文獻

[1]黃小標.聚丙烯酰胺和氯化鈣復合體系處理高濃度洗煤廢水的研究[J].合成材料老化與應用,2014,18(04):36-39,62.

[2]陳雪梅,張月,陳楊.聚硅酸鋁鐵處理高濃度洗煤廢水的研究[J].東北電力大學學報,2015,22(02):53-56.

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