石灰石升流膨脹過(guò)濾中和法的工藝流程:酸性礦井水一調(diào)節(jié)池一中和濾罐一沉砂池一曝氣池一斜管沉淀池一外排。
該方法采用細(xì)小濾料,酸性水自下而上通過(guò)濾料,中和后產(chǎn)生硫酸鈣被水及時(shí)帶走,處理后的PH值可達(dá)6.0以下。
石灰乳中和法及石灰乳井下注入中和法:該法的優(yōu)點(diǎn)是在井下處理,避免了酸性礦井水對(duì)排水泵等機(jī)電設(shè)備的腐蝕,處理成本較低,但井下處理操作比較困難,故實(shí)際采用的不多。
當(dāng)酸性礦井水中含F(xiàn)e2+離子較多時(shí),宜用該法處理。酸性水先用石灰石處理并曝氣,后加入石灰或電石渣,使PH值達(dá)到8左右,此時(shí)Fe2+以Fe(OH)2形式沉淀,并很快氧化生成Fe(OH)3沉淀。
奉莊朱子埠礦煤層中黃鐵礦含量較高,礦井水PH值為3.92 ~3.89.該礦選用工業(yè)廢渣-電石渣為中和劑,通過(guò)試驗(yàn)和計(jì)算,使用14. 2%的礦井水與電石渣反應(yīng)制成堿性水,然后與85.8%的礦井水混合反應(yīng),可使所有的礦井水的pH值達(dá)到6.58.2.礦井水經(jīng)過(guò)中和反應(yīng),絮凝沉淀,即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的礦井水繼續(xù)與聚合氯化鋁作用,經(jīng)凈化和再沉淀,便可達(dá)到復(fù)用標(biāo)準(zhǔn),作為礦井鍋爐除塵,井下防塵和清潔用水。
人工濕地法人工濕地多采用水面型。濕地系統(tǒng)中植被對(duì)金屬離子去除起重要作用,能為參與處理過(guò)程的微生物提供附著生長(zhǎng)表面,降低濕地基質(zhì)環(huán)境的氧化還原電位,從而加速金屬離子去除。濕地系統(tǒng)對(duì)亞硫酸根離子等陰離子的去除主要有土壤吸附、微生物轉(zhuǎn)化和植被根系的吸收。酸性礦井水通過(guò)人工濕地處理,宜達(dá)到排放要求,同時(shí)還能利用其水源。
生物法該方法是利用氧化亞鐵硫桿菌在酸性條件下將水中Fe2+離子氧化成Fe3+離子,然后再用石灰石中和處理,該法能適用多種不同條件下的含鐵酸性礦井水的處理。
含有毒有害物質(zhì)礦井水的處理含有毒物質(zhì)礦井水主要指含有氟、鐵、錳銅、鋅、鉛、及鈾、鐳等元素的水。在此重點(diǎn)介紹含氟礦井水的處理技術(shù)。
含氟礦井水的處理方法主要有鋁鹽沉淀法、石灰乳沉淀法離子交換一吸附法、電滲析法和電凝聚法等。
利用鋁鹽在一定的PH值下產(chǎn)生水解,其產(chǎn)物對(duì)水中的膠體狀態(tài)的氟化物具有很強(qiáng)的吸附力,但處理效果受水的PH值的影響很大,般要求水的PH值接近中性處理效果ziu佳。這種方法是在除氟過(guò)程中,礦井水中SS也得到去除,但因鋁鹽水解產(chǎn)物多核鋁聚合離子對(duì)游離狀態(tài)半徑很小的氟離子吸附力很小,即投加大量的鋁鹽才能去除少量的氟,所以處理費(fèi)用比較高。目前,在煤礦含氟礦井水處理中很少采用該法。
石灰乳沉淀法是利用石灰乳中的鈣離子與礦井水中的F結(jié)合生成CaF2沉淀,通過(guò)固液分離,以實(shí)現(xiàn)除氟。由于CaF,在常溫下溶解度比較大,所以利用此法處理后的出水中仍有一定量的氟。
離子交換一吸附法包括活性氧化鋁離子交換樹(shù)脂、活性炭、過(guò)磷酸鈣、骨灰等多種離子交換劑或吸附劑,以接觸床形式除氟。這種方法運(yùn)行費(fèi)用高,且上述吸附劑或交換劑的吸附容量或交換容量很有限。
電滲析法主要是指在電流作用下,淡水室中氟離子透過(guò)膜進(jìn)入濃水室而得到去除。這種方法處理效率較高,但是運(yùn)行費(fèi)用高。
結(jié)束語(yǔ)由于煤礦廢水成份的復(fù)雜性和地域特點(diǎn)等因素,現(xiàn)有的處理與回用工藝技術(shù)還不夠完善和成熟。因此,針對(duì)不同的水質(zhì)情況和回用的具體要求,開(kāi)發(fā)研究工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、管理方便、經(jīng)濟(jì)合理的新工藝、新設(shè)備和新藥劑,仍是礦井廢水處理和利用的重要課題。
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