二氧化氯去除矿井水中硫化物的应用研究

但从实际工程的处理效果来看，二氧化氯实际投 加量要大于理论值。某煤矿去除矿井水中的硫化 物（６ｍｇ／Ｌ），二氧化氯投加量及硫化物的去除率见 图ｌ所示。
有氧化工艺没有二次污染，操作简单、出水水质容
易保证。
收稿日期：２００９－０７－０８
万方数据
・３６・
杨建超等二氧化氯去除矿井水中硫化物的应用研究 砌）、缓冲反应池３００ ｍ２（砖砌），提升水泵７０ ｍⅦ、 二氧化氯发生器、５ ２．４经济指标 矿井水除硫工程投资主要包括土建工程、设 备工程、安装工程和其它费用，见表２，矿井水除 硫工程处理成本见表３。
第２３卷第５期 ２００９年１０月
能源环境保护
Ｅｎｅｒｇｙ
ＶｏＩ．２３．Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．．２００９
Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
二氧化氯去除矿井水中硫化物的应用研究
杨建超，郭中权，周如禄
（煤炭科学研究总院杭州环境保护研究所，浙江杭州３１１２０１） 摘要：根据氧化还原原理，二氧化氯具有很强的氧化性，能够有效地去除矿井水中的硫化 物，二氧化氯投加浓度越高，矿井水中硫化物的去除率也越高。某矿井水处理工程，二氧化 氯投加量为４０ｍｇ／Ｌ，矿井水中硫化物含量可由６ｍｇ／Ｌ降至０．１ｍｇ／Ｌ，去除率达９８％以上，
制二氧化氯的投加浓度，以满足进水水量、水质的 变化，使出水水质能够满足要求．
参考文献：
流程说明：矿井水由井下排水泵提升后进人 地面原水池，经提升泵提升后进入混合设备，矿井 水与二氧化氯在混合设备中混合后进人缓冲反应 池，矿井水在反应池里充分反应后出水达标排放。
２．３
【１】曹祖民，高亮等．矿井水净化及资源化成套技术与装备［ＭＩ．北京：
用于去除硫化物的氧化剂包括液氯、臭氧、高 锰酸钾或二氧化氯等。对氧化剂的选择，需选用来 源广泛、运输简单、氧化性强、氧化产物残留少的。 二氧化氯作为一种强氧化剂在原水ｐＨ ５～９范围 内可将硫化物迅速氧化成硫酸盐，而且二氧化氯 的制备技术也比较成熟，其作为消毒剂已经在水 处理工程中使用多年。某煤矿矿井水去除硫化物 的工艺选择投加二氧化氯的方法。 二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，具 有类似Ｎ：Ｏ。的气味，ｌｌ℃以下凝结为深红色的液 体，常温、常压下溶解度约为氯气的５倍，ＣＩＯ：氧 化能力是Ｃｌ：的２．５倍左右，具有很高的化学活 性，是一种强氧化剂。二氧化氯氧化矿井水中硫化 物的化学反应工为： ８Ｃ１０２＋５Ｓ２－＋４Ｈ２０＝５Ｓ０４２－＋８Ｃ１１８Ｈ＋ 二氧化氯最终被转化成氯化物，硫离子被氧 化成硫酸盐。由以上反应式可以看出还原５ｔｏｏｌ的 硫离子需消耗８ ｍｏｌ的二氧化氯，即硫化物与二 氧化氯反应的理论质量比为１６０：５４０＝ｈ
表１矿井水水质指标 表３矿井水除硫工程成本
要求出水水质：硫化物达到污水综合排放一 级标准（ＧＢ ８９７８—１９９６），即硫化物＜ｌ
２．２ ｍｇ／Ｌ。
３结语
某煤矿通过向矿井水中投加４０ ｍｇ／Ｌ的二氧 化氯，矿井水中硫化物的含量可由６ ｍｅＣＬ下降到
０．１
工艺流程 去除矿井水中硫化物的工艺流程见图２所示。
处理后矿井水中硫化物的含量可以满足排放和回用要求。
关键词：矿井水处理；二氧化氯；硫化物 中图分类号：Ｘ７０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００６—８７５９（２０１ ０）０５—００３５—０２
水中硫化物包括溶解性的Ｈ２ｓ、ＨＳ－，Ｓ２。，存在 于悬浮物中的可溶性硫化物、酸可溶性金属硫化 物以及未电离的有机类、无机类硫化物等。水中的 硫化物容易水解，以Ｈ２ｓ形式释放到空气中，产生 臭味，且毒性很大。当矿井水中硫化物的含量较高 时，直接排放可以闻到较浓的臭鸡蛋气味，令人产
砌缓冲反应池300砖砌提升水泵70二氧化氯发生器5000gh70经济指标矿井水除硫工程投资主要包括土建工程设备工程安装工程和其它费用见表2矿井水除硫工程处理成本见表药剂费人工费电费维修费折旧费合计01101009001016047结语某煤矿通过向矿井水中投加40mgl的二氧化氯矿井水中硫化物的含量可由mgl下降到01mgl完全满足排放和回用要求
煤炭工业出版社．２００４．
【２皤东升．去除含铁地下水中硫化氢的探讨ＩＪ】．中国科技信息，
２００５（７）． 【３１胡玟．二氧化氯除硫杀菌性能评价及应用田．江汉石油科技， ２００８（１）．
主要构筑物及设备 主要的处理构筑物、处理设备如下： 原水池５００ ｉｎ３（砖砌）、泵房加药间８０ ｍ：（砖
万方数据
３．３７５。
生厌恶感，而且矿井水中的Ｓ扛对钢管具有较强的
腐蚀性，可在管壁表面形成局部腐蚀，一方面腐蚀 管道使管道穿孔，破坏生产，另一方面腐蚀的悬浮 状产物ＦｅＳ还可堵塞管道。因此矿井水不论是直 接排放还是处理后回用都必须将矿井水中的硫化 物去除。．
１去除方法选择
去除煤矿矿井水中硫化物的工艺方法少有文 献报道，可以借鉴去除深井水中硫化物的工艺方 法。深井水中去除硫化物的主要工艺有曝气吹脱 法、化学沉淀法、生物处理法、氧化法等方法。其中 曝气吹脱产生大量含Ｈ２ｓ的空气，这些被污染的 空气还需要再处理；化学沉淀产生的污泥也必须 再处理；生物处理法目前还不成熟，使用较少；只
０ １０ ２０ ３０ ４０
１００．００
冰８０．００
０００
ｇ／ｌｌ、７０
ｍ３／ｈ。
甜 童 悄４０．００
２０．００ ０．００
６０．００
二氯化氯投加■，（“ｇ・Ｌ－１）
表２矿井水除硫工程投资
图１二氧化氯投加量及硫化物的去除率
２工程应用
２．１
设计依据 某煤矿矿井水中的硫化物含量较高，如果直
接排放必将影响当地自然环境乃至产生严重后 果，所以必须将矿井水中的硫化物去除才能外排， 设计水量７０ＩｎⅦ水量，水质指标见表１。
氧ｌ 化ｌ 氯ｌ
ｍｅｅｔ，，完全满其它杂质未 去除，故二氧化氯的投加量较理论计算要高。
二氧化氯氧化法去除矿井水中硫化物具有去 除效果好、反应速度快的特点，易于管理。在实际
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图２矿井水处理流程
操作过程中可通过调整原料的投加量来快速的控