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两种絮凝剂联合使用在处理洗水中的探索

来源:北京北科 时间:2010-08-18 点击次数:

为了解决选煤厂煤泥水沉降效果差,溢流水浑浊,影响洗煤正常生产进行的问题,采用各种絮凝剂加速沉降成为普遍做法。面对不同的絮凝剂,如何选择最适合的加药搭配和加药方法十分重要。实践证明,高分子化合物絮凝剂和无机聚合氯化铝絮凝剂联合使用效果良好。

    随着环保要求的日益严格,洗煤厂洗水必须实现闭路循环,煤泥水严禁外排。洗选过程中产生的煤泥水进入浓缩机,煤泥沉降后经过压滤回收,上层澄清的溢流水循环使用,这已经成为固定的工艺流程。然而,如果处理不当,煤泥水不能实现有效沉降,溢流水将是带有一定固体含量的浑浊水。浑浊的溢流水循环利用将会造成系统中细泥积聚,最终导致洗水浓度升高而不能正常洗煤。所以,煤泥水能否正常处理,成为洗煤厂生产的关键环节。为了加速沉降速度,采用添加合适的絮凝剂解决煤泥水的沉降问题,已被选煤厂普遍采用。那么,如何选择合适的絮凝剂和加药方法呢?本文以赵楼矿选煤厂为例,对此问题进行探索。

    赵楼矿选煤厂设计年入洗原煤300万t,原煤经过重介排矸后可以实现全部入洗。由于矿井地质条件所限,夹矸量较大并多为炭质泥岩和泥岩,见水易泥化。通过实验发现,炭质泥岩比泥岩易泥化、溶解。泥岩加水后有泥化,翻转后明显泥化,炭质泥岩加水后有混浊或有点泥化,二者均在几十小时不澄清,有溶胶形成,液体多呈黑色、黑褐色、浓黑色。水质为若碱性,硬度大,针对这种水质,我们进行了多种絮凝剂的沉降实验。试验用煤泥水的粒度组成和灰分见表1。

     


单一混凝剂混凝效果的研究

    1.最佳混凝剂的确定

    在表1所示的煤泥水中分别加人聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS),聚丙烯酸胺(PAM)。经快速、慢速搅拌后,静置20 min,测上清液浊度。试验结果见表2、表3。

             

由表2、表3的数据可知,PAC的混凝作用最好,最佳投药量为10mg/L。

     PAC的最佳使用pH值确定

    在PAC投加量为10mg/L的条件下,试验了PH对混凝效果的影响,试验结果见表4。


                 

    由表4可得出,PAC混凝的最佳pH值为7。

    复合混凝剂混凝效果的研究

    根据上面所得试验结果以及煤泥水质特征,为了进一步降低浊度,可以在采用高分子无机混凝剂PAC的情况下,再投入聚丙烯酰胺来起助凝作用。因为聚丙烯酰胺的酰胺基(-C0NH)可与许多物质亲和、吸附形成氢键。高分子量的聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成桥联,使数个甚至数十个粒子连在一起,生成絮团,加速粒子下沉。除此以外,它还能同水中的胶体粒子或离子发生吸附、架桥及电性中和作用,形成较大的絮凝物,使悬浮物沉降或浮上,从而达到净化水的目的。试验时,定量加入PAC混凝剂,快搅(300 r/min)lmin,再快搅(100r/min)lmin后加入PAM溶液,随后缓慢搅拌(50 r/min)10 min,静置沉淀20 min后取上清液测定浊度。

    1、复合混凝剂最佳投药量确定,试验结果见表5


                 


    由表5数据可知,当PAC投药量为5 mg/L时,投加0.2 mg/L的PAM,混凝效果最好,浊度由100度降低到3.5度。这一数据大大优于单独加PAC或者单独加入PAM的情况。

    实验总结

    1、单独使用聚合氯化铝、聚合硫酸铁作混凝剂,矾花较为细小,沉淀速度较慢,上清液浊度高。单独使用聚丙烯酸胺沉降效果很好,但静置后,上清液依然混浊,且固液界面不清。

    2、用聚丙烯酸胺与无机混凝剂聚合氯化铝配合投加,可以克服两者单独添加的缺点,集合两者的优点,沉降速度快,水质清澈透明,同时也能减少混凝反应所需的时间。