高悬浮物酸性煤矿污水处理实验与应用

高悬浮物酸性煤矿污水处理实验与应用

摘要：以煤矿生产过程中产生的高悬浮物酸性矿井污水为实验对象，研究“重

力沉淀——中和滤池——曝气——混凝——曝气”流程对污水处理的工艺，实验证明该工艺在中和酸性矿井污水的同时具有较高的SS（悬浮物）、Fe、Mn、SO42－去除效果。通过实验设计一体化处理设备应用于实践证明该工艺处理效果可达排放标准要求。

关键字：悬浮物酸性煤矿污水混凝石灰石滤池

Experimentation andapplication on sewage treatmentabout acidic

colliery of suspendedmatter of having a very highcontent Abstract: Thepaper studies the art of sewage treatment about the flow on gravitational settling-counteractingfilter

cell-aeration-oagulate-aeration,as experimental subject with producingsewage about acidic mine of suspendedmatter of having a very high content in a colliery manufacturing process. Experimentation is provedthat the art possesses the effect on wiping off upper SS (suspended matter)、Fe、Mn、SO

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2－ in counteracting sewage of acidic mine process simultaneity. Application on all-in-one handling equipment viadesigning of experiment is testified that treatmenteffect of the art can achieve the demand on emissionstandard.

Keyword: suspended matter; acidic; sewage of colliery; oagulate; limestone; filter cell

我国是以煤炭为主要能源结构的国家，煤炭在开采过程中将产生大量废水，主要包括：开采过程中与顶、底板接触的地质性涌水、采煤生产过程中井下防尘、液压设备等产生的生产性含尘废水。矿井污水即具有地下水特征，又受到生产过

程污染，通常呈黑褐色或黄褐色，SS（悬浮物）、Fe、Mn、COD

Cr

等出现不同程度的超标，个别矿井污水还含有氟化物及其他重金属。相当部分矿井污水由于与

煤层中含硫化合物接触氧化形成H

2SO

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而使废水呈酸性。矿井污水直接排放将对

农田及流域造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费,必须进行处理以达到回用或排放的要求。

1 前言

矿井污水自井下水仓抽出或经排水平洞排出地面，取样分析表明，污水PH 值多在3.0~5.0之间，少数矿井因煤层含硫量高、井下存在火区或采空区积水等原因，PH值高达2～2.5，属强酸性污水。同时，由于大多数煤矿采用爆破采煤技术，生产过程中将产生大量微小煤尘，这些煤粉尘进入污水形成浊度极高的高悬浮物污水。SS（悬浮物）从300～1500mg/L不等，有的甚至高达3000mg/L以上。

上述情况表明，对于煤矿污水的处理，重点在于以下几个方面：1）降低悬

2－；3）去除污水中铁、锰。[1]

浮物含量；2）中和污水酸度，去除SO

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在实际处理中，对于高悬浮物的强酸性废水，处理工艺显得较为欠缺。常规的“重力沉淀＋石灰（或石灰石）”中和的方法常常难以达标排放，处理后的污水仍将对周围环境产生较大污染。因此，对矿井高悬浮物酸性污水处理工艺的实验研究具有重要的应用价值和现实意义。

2实验方法及工艺

2.1 实验方法

为保障实验结果对实际应用的指导性，实验选择在煤矿现场进行，直接使用矿井排出的高悬浮物酸性污水进行实验。实验目的在于研究各工艺环节对污水SS、PH值调整的效果，以制定实际的应用处理方案。实验在贵州省两煤矿现场进行，每个煤矿选取不同时间测试5次，取平均值作为结果进行研究。

2.2 水质检测

原水、中间取样等的水质按照国家标准规定方法进行检测。

原水水质（单位：mg/L）取样点位置：污水地面排出口

2.3 工艺流程及说明

实验设计工艺流程：重力沉淀——中和处理——混凝沉降——过滤 工艺流程图

1 地面污水池

2 污水泵

3 中和滤池

4 转子流量计

5 曝气池

6 搅拌器

7 风机 8双层滤池 9 清水池 2.3.1 重力沉淀

酸性污水自井下水仓或水源点排至地面贮水池，自然沉淀4h

以去除大颗粒悬浮物。取上部澄清液作为监测点A 样品。 2.3.2 中和处理

使用化工杂质泵将地面贮水池上部澄清液送入升流中和滤池，与滤池中CaCO 3及MgCO 3发生反应： CaCO 3＋H 2SO 4＝CaSO 4＋H 2CO 3 MgCO 3＋H 2SO 4＝MgSO 4＋H 2CO 3

出水流入曝气池经曝气后发生以下反应： H 2CO 3＝H 2O ＋CO 2

以上反应使污水酸性得以中和处理并实现有效除Fe 。取曝气处理后水样作为监测点B 样品。 2.3.3 混凝沉降

取中和处理后的水200L 进入混凝反应池，按比例加入PAC （5mg/L ）＋PAM （0.2mg/L ）,启动搅拌器以200r/min 的搅拌速度搅拌3min ，静置20min 。取上部澄清液水样作为监测点C 样品。 2.3.4 过滤

上部澄清液（取点C ）自上而下进入无烟煤－石英砂过滤池过滤后排出清水。取清水水样作为监测点D 样品。 2.4 主要实验设备