CN101560029B - 煤矿井下水生产饮用水的简便方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业废水生产饮用水的方法，具体的说是一种煤矿井下水生产饮用水的简便方法。其艺流程为：混凝：选聚合硫酸铁作混凝剂，加药量为10mg/L～14mg/L，分别用300r/min的转速搅拌0.7min，100r/min的转速搅拌4min，60r/min转速搅拌10min；沉淀：55min～70min；过滤：用过滤柱进行过滤，过滤柱中装有改型的沸石滤料；消毒：饱和氯水的投加量为0.85～0.95mg/L。聚合硫酸铁具有适用水体pH值幅度宽、混凝絮体质量大、对低温低浊水净化效果好的特点，经此方案改进后的煤矿井下水完全可以作为饮用水使用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种工业废水生产饮用水的方法，具体的说是一种煤矿井下水生产饮用水的简便方法。
背景技术：当今能源短缺，煤炭大量开采，开采时排放和破坏着水资源的同时，矿区工农业用水短缺却十分严重。水资源短缺已严重制约煤矿区经济发展和人民生活水平的提高。因此，合理开发利用现有矿井水资源，解决水资源短缺和污染问题，是国内外研究的热点。
目前，针对煤矿井下水生产饮用水进行了大量研究。不同的矿井水性质有不同的工艺流程。一般都包括混凝、沉淀、过滤和消毒这四个阶段。在混凝阶段采用聚合氯化铝作为絮凝剂。价格低廉、混凝效果较好，但因为铝盐一定程度上对人体有害。在过滤阶段采用石英作为滤料。物料来源广泛，但是过滤效果不是很好，使得出水很难满足饮用水水质指标。
发明内容：
本发明的发明目的在于克服背景技术之不足而提供一种以聚合硫酸铁为混凝剂、以改型沸石为滤料的煤矿井下水生产饮用水的简便方法。
本发明采用如下技术方案：
一种煤矿井下水生产饮用水的简便方法，其艺流程为：
a、混凝阶段：混凝剂选择聚合硫酸铁，其适宜加药量为10mg/L～14mg/L，先用300r/min的转速快速搅拌0.7min，然后改为100r/min的转速搅拌4min，最后用60r/min转速搅拌10min；
b、沉淀阶段：在沉淀阶段，混凝好的矿井水在沉淀池中沉淀55min～70min；
c、矿井水通过两个长2m、内径为20mm的过滤柱进行过滤，过滤柱中装有改型的沸石滤料，滤速为13m/h～14m/h，滤料的滤层高度为600mm；
d、消毒阶段，饱和氯水的投加量为0.85～0.95mg/L，消毒后的矿井水可以直接作为饮用水。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，聚合硫酸铁做混凝剂具有生产工艺种类多、原料丰富、适用水体PH值幅度宽、混凝絮体质量大、沉降速度快、对低温低浊水净化效果好的特点，对人体无害等优点；改型的沸石作为滤料清除了沸石孔道内的杂质，疏通了孔道并重建孔道间的连通，大大提高了沸石对高锰酸盐及硬度的去除率，并且其对废水中的Pb2+、Cr2+、Cd2+等重金属离子，以及有机污染物都有良好的去除效果，可有效降低后继处理的氯耗和减少消毒副产物的形成，通过上述技术方案，煤矿井下水经过生产后，其出水硬度优于饮用水水质标准，完全可以作为饮用水使用。
本发明中的沸石滤料通过简易的改型装置能够重复利用。
本发明中的沸石滤料是将破碎筛分好的沸石原矿用10％的盐酸浸泡12小时，然后用10％的NaCO3中和，清洗，煮沸40分钟，烘干后在400℃下焙烧1.5小时，再用14％～16％的硝酸铵溶液改型，改型时间为18min～20min。
沸石滤料通过改型后可以重复利用，降低生产成本。
附图说明：
图1是本发明的生产工艺流程图。
图2是本发明滤料处理的技术路线图。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例详述本发明：
本发明的原料及设备：
本发明主要原料：煤矿井下水、聚合硫酸铁、沸石和饱和氯液
主要配套设备：电热恒温鼓风干燥箱、上皿电子天平、精密PH计、混凝试验搅拌器、箱式电阻炉、电热恒温水浴锅、沉淀柱和过滤装置、改型装置。
实施例1：
取唐山市赵各庄煤矿井下水为废水原料，其水质分析见表1。
混凝阶段：在烧杯中加入1L的废水，投加稀释后质量百分比浓度为0.5％的聚合硫酸铁到烧杯中，加药量为10mg/L，利用SC2000-6B型混凝试验搅拌，考虑到搅拌速度对药剂分散和吸附的影响，确定先用为300r/min的转速快速搅拌0.7min，然后改为100r/min的转速搅拌4min，最后用60r/min的转速搅拌10min。
沉淀阶段：把加入混凝剂的煤矿井下水导入到沉淀柱中进行沉淀，在沉淀柱中停留60min，沉淀效果趋于稳定。
过滤阶段：将沉淀好的矿井水然后进入两个长2m、内径为20mm的过滤柱中进行过滤，过滤柱中装有改型的沸石滤料，过滤柱滤层高度为600mm，滤速为14m/h。
消毒阶段：将过滤后的滤液放入烧杯中，进行消毒，在该阶段氯的投加量为0.9mg/L。消毒后的矿井水的水质指标优于饮用水的水质指标，其出水指标也见表1。
表1赵各庄原水水质与处理后水质分析对比
本实施例中的改型沸石滤料通过简易的改型装置能够重复再利用。
本实施例所用沸石滤料为破碎筛分好的沸石原矿经10％的盐酸浸泡12小时，然后用10％的NaCO3中和，清洗，在电热恒温水浴锅中煮沸40分钟，用电热恒温鼓风干燥箱烘干后，在箱式电阻炉中焙烧，焙烧温度400℃，焙烧时间1.5小时，最后用15％的硝酸铵溶液改型20min；
本实施例中滤料的改型，经焙烧后的沸石装入长1m、内径15mm的有机玻璃柱，配好的硝酸铵溶液以10m/h的速度由上部流入，下部流出；反冲洗水及再生氯化钠溶液以12m/h的速度由底部流入上部流出，改型沸石滤料通过简易的改型装置能够重复再利用，降低生产成本。
Claims (2)
1.一种煤矿井下水生产饮用水的简便方法，其工艺流程为：
a、混凝阶段：混凝剂选择聚合硫酸铁，其适宜加药量为10mg/L～14mg/L，先用300r/min的转速快速搅拌0.7min，然后改为100r/min的转速搅拌4min，最后用60r/min转速搅拌10min；
b、沉淀阶段：在沉淀阶段，混凝好的矿井水在沉淀池中沉淀55min～70min；
c、过滤阶段：矿井水通过两个长2m、内径为20mm的过滤柱进行过滤，过滤柱中装有改型的沸石滤料，所述沸石滤料是将破碎筛分好的沸石原矿用10％的盐酸浸泡12小时，然后用10％的Na2CO3中和，清洗，煮沸40分钟，烘干后在400℃下焙烧1.5小时，再用14％～16％的硝酸铵溶液改型，改型时间为18min～20min，滤速为13m/h～14m/h，滤料的滤层高度为600mm；
d、消毒阶段，饱和氯水的投加量为0.85mg/L～0.95mg/L，消毒后的矿井水可以直接作为饮用水。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下水生产饮用水的简便方法，其特征在于：所述的沸石滤料通过简易的改型装置能够重复利用。
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