矿井水处理剂及矿井水的处理方法与流程

专利2026-06-21  2


本发明涉及矿井水处理,具体为矿井水处理剂及矿井水的处理方法。


背景技术:

1、矿井水是在煤炭等矿产资源开采过程中产生的地下水。随着煤炭等矿产资源的大规模开采,矿井水的排放量不断增加。矿井水通常含有悬浮物、有机物、重金属离子等污染物,若未经有效处理直接排放,会对环境造成严重污染,如污染地表水、地下水,破坏生态平衡等,因此需要对矿井水进行有效地处理和利用,来实现水资源的节约和循环利用,其通常将矿井水在沉淀池中的自然静置,使其中的悬浮物在重力作用下逐渐沉淀到池底,进而对其进行处理。

2、但是在目前技术中矿井水中的悬浮物、胶体等颗粒难以通过处理剂进行充分凝聚,导致絮凝体较小、松散,不易沉淀,从而降低絮凝效果以及处理效率的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了矿井水处理剂及矿井水的处理方法,解决难以充分凝聚,导致絮凝体较小、松散,不易沉淀,影响凝效果以及处理效率的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:矿井水处理剂,包括如下重量份的原料:絮凝剂3—6份、助凝剂0.5—1份、重金属捕捉剂0.5—3份、石灰4—6份。

3、优选的,所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁,所述聚合氯化铝的含量在70%—80%,所述聚合硫酸铁的含量为20%—30%。

4、优选的,所述助凝剂具体组成包括:活化硅酸0.4—0.8份、稳定剂0.1—0.2份,所述稳定剂包含硼砂。

5、优选的,矿井水的处理方法,包括以下步骤:

6、s1:矿井水预处理,通过排水系统将需要进行处理的矿井水首先通过处理系统管道中的格栅,进行初步过滤,之后矿井水通过进水口流至平流式沉砂池,进行沉砂,且通过底部的排砂装置,定期将沉淀下来的砂粒排出池外,之后通过出水口将沉砂后的矿井水流至絮凝反应池;

7、s2:絮凝沉淀,在絮凝反应池分多点将絮凝剂投加到矿井水中,通过搅拌进行初步凝聚,同时添加石灰调节ph值以及重金属捕捉剂,之后再通过微气泡技术,以及加入助凝剂吸附水中的微小颗粒,进行反应,絮凝后的矿井水进入沉淀池,在重力作用下,絮凝体沉淀到池底,上清液则流出沉淀池;

8、s3:深度处理,将矿井水引入多介质过滤器,通过进水阀门控制进水流量和压力过滤水中的悬浮物以及胶体,而在压差达到一定值时,打开进水阀门和反冲洗阀门,通入清水对滤料层进行水洗;

9、s4:污泥处理和回收,将初步过滤以及絮凝沉淀的污泥与其他有机废弃物混合,进行堆肥处理,制成有机肥料。

10、优选的,s1中所述格栅为粗、细两道格栅,粗格栅栅条间距为20—50毫米,细格栅栅条间距为3—10毫米,且矿井水首先通过粗格栅再通过细格栅,矿井水的沉淀时间为30—60秒,且沉砂池底部的排砂装置采用重力排砂方式,排沙周期为1—3天。

11、优选的,s2中所述絮凝剂投加时设置3—5个投加点,投加量为10-100毫克/升,而搅拌装置的机械转速为30-100转/分钟,同时通过石灰的投加调节ph值至6-9,所述微气泡技术采用旋流微气泡发生器,气泡尺寸为50-200微米,气体流量为0.1-1立方米/小时,助凝剂的投加量为0.5-5毫克/升。

12、优选的,s3中所述介质过滤器的滤料包含石英砂、无烟煤,上层滤料无烟煤的粒径为0.8—1.2毫米,厚度为400—600毫米,石英砂作为下层滤料粒径为0.4—0.8毫米,厚度为600—800毫米,进水阀门的进水流量控制在15—30m3/h,进水压力控制在0.2-0.4mpa,当压差达到设定值0.1mpa时,开启反冲洗阀门进行反冲。

13、优选的,s4中所述矿井水初步过滤以及絮凝沉淀过程中产生的污泥,其含水量在60%—80%,通过农业废弃的秸秆、稻壳碾碎至粒径控制在2—5厘米的颗粒,通过与污泥进行混合,得到有机肥料。

14、本发明提供了矿井水处理剂及矿井水的处理方法。具备以下有益效果:

15、1、本发明通过使用微气泡技术,产生微小气泡吸附水中的微小颗粒,增加颗粒的浮力,使其更容易与处理剂结合形成较大的絮凝体,同时促进颗粒之间的碰撞和凝聚,提高絮凝效果,大大降低矿井水中悬浮物、胶体和重金属等杂质含量,提高矿井水的处理效率。

16、2、本发明矿井水处理剂中通过絮凝剂、助凝剂、重金属捕捉剂和石灰的协同作用,在不同阶段发挥作用,相互配合,能够高效去除矿井水中的悬浮物、胶体和重金属离子等污染物,提高处理效率和稳定性的效果。

17、3、本发明通过聚合硫酸铁与聚合氯化铝协同作用,有效增强絮凝效果,同时对难降解有机物及高浓度重金属离子有更好的处理能力,同时加入硼砂不仅可以维持活化硅酸的活性,增强其助凝效果,还可以调节助凝剂与絮凝剂之间的反应速度,改善絮凝体质量,使絮凝体更加密实、稳定且易于沉淀,提高对不同类型矿井水的处理效果。



技术特征:

1.矿井水处理剂,其特征在于,包括如下重量份的原料:絮凝剂3—6份、助凝剂0.5—1份、重金属捕捉剂0.5—3份、石灰4—6份。

2.根据权利要求1所述的矿井水处理剂,其特征在于,所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁,所述聚合氯化铝的含量在70%—80%,所述聚合硫酸铁的含量为20%—30%。

3.根据权利要求1所述的矿井水处理剂,其特征在于,所述助凝剂具体组成包括:活化硅酸0.4—0.8份、稳定剂0.1—0.2份,所述稳定剂包含硼砂。

4.矿井水的处理方法,根据权利要求1-3任一项所述的矿井水处理剂,其特征在于,包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的矿井水的处理方法,其特征在于,s1中所述格栅为粗、细两道格栅,粗格栅栅条间距为20—50毫米,细格栅栅条间距为3—10毫米,且矿井水首先通过粗格栅再通过细格栅,矿井水的沉淀时间为30—60秒,且沉砂池底部的排砂装置采用重力排砂方式,排沙周期为1—3天。

6.根据权利要求4所述的矿井水的处理方法,其特征在于,s2中所述絮凝剂投加时设置3—5个投加点,投加量为10-100毫克/升,而搅拌装置的机械转速为30-100转/分钟,同时通过石灰的投加调节ph值至6-9,所述微气泡技术采用旋流微气泡发生器,气泡尺寸为50-200微米,气体流量为0.1-1立方米/小时,助凝剂的投加量为0.5-5毫克/升。

7.根据权利要求4所述的矿井水的处理方法,其特征在于,s3中所述介质过滤器的滤料包含石英砂、无烟煤,上层滤料无烟煤的粒径为0.8—1.2毫米,厚度为400—600毫米,作为下层滤料粒径为0.4—0.8毫米,厚度为600—800毫米,进水阀门的进水流量控制在15—30m3/h,进水压力控制在0.2-0.4mpa,当压差达到设定值0.1mpa时,开启反冲洗阀门进行反冲。

8.根据权利要求4所述的矿井水的处理方法,其特征在于,s4中所述矿井水初步过滤以及絮凝沉淀过程中产生的污泥,其含水量在60%—80%,通过农业废弃的秸秆、稻壳碾碎至粒径控制在2—5厘米的颗粒,通过与污泥进行混合,得到有机肥料。


技术总结
本发明涉及矿井水处理技术领域,公开了矿井水处理剂及矿井水的处理方法,包括如下重量份的原料:絮凝剂3—6份、助凝剂0.5—1份、重金属捕捉剂0.5—3份、石灰4—6份。通过使用微气泡技术,产生微小气泡吸附水中的微小颗粒,增加颗粒的浮力,使其更容易与处理剂结合形成较大的絮凝体,同时促进颗粒之间的碰撞和凝聚,提高絮凝效果,大大降低矿井水中悬浮物、胶体和重金属等杂质含量,提高矿井水的处理效率;通过絮凝剂、助凝剂、重金属捕捉剂和石灰的协同作用,在不同阶段发挥作用,相互配合,能够高效去除矿井水中的悬浮物、胶体和重金属离子等污染物,提高处理效率和稳定性的效果。

技术研发人员:胡兵,李媛,李义朝,焦建军,刘振宇,郝娇阳,周全超,杨小全,赵建龙
受保护的技术使用者:华能煤炭技术研究有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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