煤炭行業雙膜法污水回用技術

【資料簡介】

礦井水主要來源由伴隨礦井開采而產生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、以及井下生產中防塵、灌漿、充填和洗煤廠污水。

通常情況下，礦井水的酸堿度值在7到8之間，屬于弱堿性水。對于含硫的礦井水，其中二氧化硫一般含量會很多，所以屬酸性水。地下開采，特別是水力采煤和水沙充填采煤法排放的污水更是不能忽視。

據統計，如果不考慮這些廢水利用，每產1噸礦石，廢水排放量為1立方米左右；生產1噸原煤大概要從井下排出廢水0．5～10立方米，*高的情況下可以達到60立方米。

特別值得一提的事，在一部分煤礦已經關閉后，同時還會存在大量的廢水繼續污染礦區的環境。

煤礦的水污染大概可分為礦物質污染，有機物質污染以及細菌產生的污染這幾類。在一部分礦區還存在放射性染污和熱污染。

礦物質污染分為砂塵、泥土、礦物質雜質、粉塵、被溶解的鹽、酸性和堿性污染等等；有機物質污染分為煤炭的顆粒、油污、生物生命的代謝產物、木材還有其他物質等被氧化后的產物。

細菌污染主要來源于在開發，采運中過程中的巖石粉末、煤粉末等的污染，使水出現灰色及黑色，渾濁以及水面上懸浮著的油污，同時散發出微量腥臭及活體生物腐爛的味道。

對水質進行分析和檢驗的結果表明：采礦過程中，化學損耗氧量越大、細菌及大腸桿菌含量越大，對排放的水的污染就越大。如果對排放水的污染視而不見，任其外排。對環境的污染是無法估計的。

一、洗煤廢水的性質

洗煤廢水是由原生煤泥、次生煤泥和水混合組成的一種多項體系。洗煤廢水中包含有煤泥顆粒（粗煤泥顆粒0.5～1mm，細煤泥顆粒0～0.5mm），礦物質，粘土顆粒等。

洗煤廢水一般具有SS、CODcr、BOD5濃度高的特點，因此，煤泥水不僅具有懸濁液的性質，還往往帶有膠體的性質；細煤泥顆粒、粘土顆粒等粒度非常小，不易靜沉，這些性質決定了該類廢水污染重、處理難度大。

二、洗煤廢水處理技術

在處理洗煤廢水的時候，必須要在廢水中加入一定量的混凝劑，這樣就可以降低其電位，破壞廢水中膠體顆粒的穩定性，進而使泥水分離。

1、無機混凝劑的篩選。

按照洗煤廢水的性質，可以選擇出集中無機藥劑來進行實驗，實驗水樣的SS質量濃度、取樣的大小、攪拌速度、攪拌時間以及沉降時間都做出了相應的規定。

實驗結果可知：在選中的藥劑里，電石渣和石灰對廢水的處理效果*明顯，但是其形成的顆粒直徑比較小，沉降的速度也很慢，并且其過濾性能也較差，給進一步脫水處理增加了一定的難度，還需要投入絮凝劑。

石灰與電石渣的化學成分基本一致，都是氧化鈣，但是電石渣屬于工業廢渣，其成本非常低廉，而且一般的煤礦本身都有這種工業廢渣，所以電石渣作為混凝劑*合適。

2、確定治理方案

實驗結果顯示電石渣可以對洗煤廢水的穩定性造成破壞，可以使煤泥顆粒凝聚并沉降，但是由于其沉降的速度比較緩慢，需要投入絮凝劑來提高沉降的速度，這樣就可以改變沉淀性能。

在經濟因素的基礎上通過實驗，非離子型PAM作為絮凝劑作為合適，電石渣和PAM的加入量和攪拌的時間以及速度對沉降都有影響。

通過實驗得出，對沉降效果其顯著作用的是PAM的投入量，然后是電石渣的投入量以及投入PAM之后的攪拌時間，投放電石渣之后攪拌時間對沉降的效果基本沒有影響。

實驗的*佳構成是：在一百毫升洗煤廢水中投入零點六克的電石渣，攪拌時間為六十秒，之后在投入質量分數為百分之零點一的PAM兩毫升，攪拌時間為九十秒。

3、沉降實驗

使用電石渣與PAM聯用的方法來處理洗煤廢水是行的通的，這種辦法不僅可以分離出百分之四十左右的清水，而且清水中的COD濃度以及SS濃度都比煤礦洗煤廢水排放標準和回用標準要低。

與此同時，絮凝體的過濾性能也可以得到很好的改善，這樣就為煤泥的進一步脫水創造了有利條件，但是因為上清液的酸堿值比較高，這樣就需要按照上清液與廢酸一千比一的比例來投加工業廢酸，把酸堿值降低到八左右的位置。

4、經濟效益和回用研究

（一）藥劑費。按照每立方米洗煤廢水PAM投入二十克、電石渣六千克以及零點四升的工業廢酸，然后綜合一切消耗因素，可以及選出每立方米的洗煤廢水的運行成本大約為零點七元。

（二）處理之后的洗煤廢水，其中的清水循環可以同于洗煤，不會對周圍的水域造成污染，分離出的煤泥可以出售，這樣既可以獲得經濟利益又可以獲得很好的社會效益。

分離出的清水重復用于洗煤，不但可以節約水資源，還可以為企業節約水費，而且企業每年可以回收煤泥，還可以獲得可觀的經濟效益，對洗煤廢水進行處理，還可以免除高額的排污費，獲得的經濟效益不僅可以抵掉處理廢水的運行成本，還可以獲得額外的經濟效益，在短時間內就可以回收投資資金。

三、煤炭行業雙膜法污水回用技術

1、工藝流程

除油沉淀系統----殺菌系統----過濾系統----超濾系統----反滲透系統。

2、各環節的功能

（一）除油沉淀系統

原水水質中懸浮物和油的含量高，波動大，可以加大后續處理系統的負荷。因此，選擇采用隔油及混凝沉淀處理，利用少量高分子絮凝劑的吸附架橋，靜電網捕，強化布朗運動，加大顆粒物和膠體碰撞的幾率，結成骨架龐大、結構結實的絮體，對絮凝泥水分離有利。

（二）殺菌系統

原水水質中微生物含量較高，微生物的大量滋生可能對膜系統的運行產生影響，因此，選擇采用加藥殺菌抑制微生物的滋生。而殺菌池也作為后續系統供水的緩沖池。

（三）過濾系統

在混凝沉淀后，水中還有殘余部分油及懸浮物，為去除水中的懸浮物、顆粒物，工藝可選擇砂濾或一體化凈化器。

（四）超濾系統

它的工作原理為：被分離液體在外力作用下以一定的流速沿超濾膜表面流動，溶液中溶解性物質和比膜孔徑小的物質能作為滲透液從高壓側透過濾膜進入到低壓側，不可透過濾膜的物質逐漸濃縮于排放液中。

用來截留分子量較大的溶質和膠體物質，允許低分子的溶質和溶劑通過。超濾可有效降低反滲透膜污染的速度，減少反滲透膜的化學清洗頻度，提高膜的使用壽命。

5、反滲透系統

反滲透脫鹽技術是世界上*先的科技水處理技術，具有、高效、節能的特性。

反滲透技術具有常規分離方法不具備的突出優點，而廣泛應用于水處理、煤炭、鋼鐵、電力、環保等領域，并迅速發展。

隨著水資源的短缺，污水回用得到了廣泛應用。反滲透的系統脫鹽率能實現96%以上，其出水水質經離子交換處理后能作脫鹽水使用。