CN111453860A - 一种洗煤废水处理工艺 - Google Patents

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袁中帮
李�根
解晖
范誉委
刘旋
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used

Abstract

本发明公开了一种洗煤废水处理工艺,采用煤矿水处理厂剩余污泥、石灰等作为主要絮凝剂,未引用难降解有机物及影响水质色度、浊度的金属离子,采用微生物絮凝剂、石灰处理洗煤废水后产生的固体废物,进行煅烧过程中,由于固体废物中含有微生物絮凝剂、煤粉,减少了煅烧炉燃料的使用量,同时有效降低了煤矿废物的产量。

Description

一种洗煤废水处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域,具体涉及一种洗煤废水处理工艺。
背景技术
湿法选煤需要大量的水,以跳汰洗煤为例,每入选1t原煤需要3-5立方米循环水,还需补加部分清水,而这些水会变成含油大量细小颗粒的废水通常把这种含有粒径小于1mm的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水,也叫洗煤废水。
实际生产过程中,洗煤废水是一种呈弱碱性的稳定胶体分散体系,其具有如下显著特点:悬浮物浓度高(50-90g/L)、COD浓度高、微细颗粒含量高(小于0.075mm的颗粒含量一般在50-60%)、过滤性能差、颗粒表面带较强的负电荷、粘度较高、煤泥颗粒密度小等;而洗煤废水作为一种难处理的工业废水,难处理的最主要原因是悬浮颗粒带有较强的负电荷,使其成为一种稳定的胶体分散体系。
而现有技术中大都是采用加入大量混凝剂、絮凝剂进行处理,尽管有机、无机絮凝剂在一定程度上能满足工业要求,但无机絮凝剂易带入大量无机离子到被处理水中,聚丙烯酰胺类有机高分子絮凝剂不易降解,而且其聚合单体具有强烈的神经毒性。生物絮凝剂以其环境友好和易降解特性已成为研究的热点。CN105712494B则公开了一种微生物絮凝剂与表面活性剂混凝处理矿业废水的方法,解决现有微生物絮凝剂用量大、絮凝时间较长等问题,但其仅限于对模拟废水的处理,在实际运用中,难以对矿业废水中呈胶体状态的洗煤废水产生显著影响。并不能充分发挥微生物絮凝剂的实际作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种洗煤废水处理工艺。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
本发明公开了一种洗煤废水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取煤矿水处理厂产生的剩余污泥;
(2)将步骤(1)获得的剩余污泥进行冷冻处理,将冷冻处理后的剩余污泥进行高温蒸汽破壁处理,在高温蒸汽破壁处理时,进行超声破碎10-25min,后进行第一次离心分离,取离心上清液,即得剩余污泥絮凝剂;
(3)向经过预处理的洗煤废水中加入石灰悬浊液,并搅拌;
(4)向加入石灰悬浊液的洗煤废水中加入所述剩余污泥絮凝剂,并搅拌,所述生物污泥絮凝剂用量为0.2-1.0g/L;
(5)在搅拌的条件下,加入酸性矿井废水调节pH至6.5-8;
(6)最后进行固液分离。
进一步地,所述固液分离产生的固体废物,进行脱水干燥后,进行煅烧,然后将煅烧后的残余物进行球磨,制备粒径在1-5mm的多孔材料;
进一步地,所述步骤4中还加入了所述多孔材料;
进一步地,所述石灰悬浊液为浓度3-5%,投药量为1.8-3.5g/L;
进一步地,所述煅烧在煅烧炉内进行,所述煅烧炉内烧结温度为1250-1800℃;
进一步地,所述多孔材料投加量为5-9g/L;
进一步地,所述固液分离为板框过滤、二沉池沉降中的一种或其结合;
进一步地,所述预处理包括格栅、水力筛分;
进一步地,所述水力筛分将洗煤废水中的粒径大于0.075mm的粒子去除;
进一步地,所述固体废物,进行脱水干燥后,按照质量比为10:1的比例加入火碱,煅烧后研磨至0.05-0.2mm,煅烧后的产物加入盐酸溶液和/或酸性矿井废水,调整pH至3-5,在加热条件下搅拌30-75min,反应结束后降温至室温,将废渣除去后得到含有聚硅酸铝铁钙的溶液;
进一步地,所述聚硅酸铝铁钙作与所述剩余污泥絮凝剂按照体积比1-10:20-50的比例混合替代步骤(4)中的剩余污泥絮凝剂。
本发明的洗煤废水处理工艺,至少具有以下优点:
1.采用煤矿水处理厂剩余污泥、石灰等作为主要絮凝剂,未引用难降解有机物及影响水质色度、浊度的金属离子;
2.采用煤矿水处理厂的剩余污泥、洗煤废水产生的固体废物自产自销,只使用了少量石灰,降低了药剂费用,二次污染可能性;
3.洗煤废水处理后产生的固体废物中二氧化硅是主要成分,对其进行脱水干燥处理,加入火碱,煅烧后研磨煅烧后的产物加入盐酸溶液和/或酸性矿井废水进行活化处理,结合剩余污泥中的铁、铝粒子,以及洗煤废水过程中加入的石灰,最终形成聚硅酸铝铁钙,显著提高洗煤废水的沉降效率;
4.石灰和/或聚硅酸铝铁加入洗煤废水中后,钙离子、铁离子、铝粒子中和带有负电荷的胶体,加入微生物絮凝剂后显著提高微生物絮凝剂的沉降性能;
5.采用微生物絮凝剂、石灰处理洗煤废水后产生的固体废物,进行煅烧过程中,由于固体废物中含有微生物絮凝剂、煤粉,减少了煅烧炉燃料的使用量,同时有效降低了煤矿废物的产量。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”,“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
某煤矿洗煤废水水质:pH值:8.76、SS:64.618g/L、COD:19877mg/L;
一种洗煤废水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取煤矿水处理厂产生的剩余污泥;
(2)将步骤(1)获得的剩余污泥进行冷冻处理,将冷冻处理后的剩余污泥进行高温蒸汽破壁处理,在高温蒸汽破壁处理时,进行超声破碎10-25min,后进行第一次离心分离,取离心上清液,即得剩余污泥絮凝剂;
(3)向经过预处理的洗煤废水中加入石灰悬浊液,并搅拌,所述石灰悬浊液为浓度3%,投药量为2g/L;所述预处理包括格栅、水力筛分,所述水力筛分将洗煤废水中的粒径大于0.075mm的粒子去除;
(4)向加入石灰悬浊液的洗煤废水中加入所述剩余污泥絮凝剂,并搅拌,所述生物污泥絮凝剂用量为1.0g/L;
(5)在搅拌的条件下,加入酸性矿井废水调节pH至6.5-8;
(6)最后进行固液分离,所述固液分离是先进入二沉池沉降150min,然后进行板框过滤。
出水pH值:8.10、SS:108g/L、COD:84mg/L。
实施例2
矿井水水质及洗煤废水水质同实施例1;
实验条件同实施例1;
所述固液分离产生的固体废物,所述固体废物,进行脱水干燥后,按照质量比为10:1的比例加入火碱,煅烧后研磨至0.05-0.2mm,煅烧后的产物加入盐酸溶液和/或酸性矿井废水,调整pH至3-5,在加热条件下搅拌60min,反应结束后降温至室温,将废渣除去后得到含有聚硅酸铝铁钙的溶液;所述聚硅酸铝铁钙作与所述剩余污泥絮凝剂按照体积比5:30的比例混合替代步骤(4)中的剩余污泥絮凝剂;
出水pH值:8.07、SS:89g/L、COD:56mg/L。
实施例3
矿井水水质及洗煤废水水质同实施例1;
实验条件同实施例1;
所述固液分离产生的固体废物,进行脱水干燥后,进行煅烧,然后将煅烧后的残余物进行球磨,制备粒径在1-5mm的多孔材料,所述步骤4中还加入了所述多孔材料,所述煅烧在煅烧炉内进行,所述煅烧炉内烧结温度为1250-1800℃,所述多孔材料投加量为5-9g/L;
出水pH值:7.93、SS:98g/L、COD:69mg/L。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (9)

1.一种洗煤废水处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取煤矿水处理厂产生的剩余污泥;
(2)将步骤(1)获得的剩余污泥进行冷冻处理,将冷冻处理后的剩余污泥进行高温蒸汽破壁处理,在高温蒸汽破壁处理时,进行超声破碎10-25min,后进行第一次离心分离,取离心上清液,即得剩余污泥絮凝剂;
(3)向经过预处理的洗煤废水中加入石灰悬浊液,并搅拌;
(4)向加入石灰悬浊液的洗煤废水中加入所述剩余污泥絮凝剂,并搅拌,所述生物污泥絮凝剂用量为0.2-1.0g/L;
(5)在搅拌的条件下,加入酸性矿井废水调节pH至6.5-8;
(6)最后进行固液分离。
2.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述固液分离产生的固体废物,进行脱水干燥后,进行煅烧,然后将煅烧后的残余物进行球磨,制备粒径在1-5mm的多孔材料,所述煅烧在煅烧炉内进行,所述煅烧炉内烧结温度为1250-1800℃。
3.如权利要求2所述的工艺,其特征在于,所述步骤(4)中还加入了所述多孔材料。
4.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述石灰悬浊液为浓度3-5%,投药量为1.8-3.5g/L。
5.如权利要求3所述的工艺,其特征在于,所述多孔材料投加量为5-9g/L。
6.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述固液分离为板框过滤、二沉池沉降中的一种或其结合。
7.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述预处理包括格栅、水力筛分;所述水力筛分将洗煤废水中的粒径大于0.075mm的粒子去除。
8.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述固体废物,进行脱水干燥后,按照质量比为10:1的比例加入火碱,煅烧后研磨至0.05-0.2mm,煅烧后的产物加入盐酸溶液和/或酸性矿井废水,调整pH至3-5,在加热条件下搅拌30-75min,反应结束后降温至室温,将废渣除去后得到含有聚硅酸铝铁钙的溶液。
9.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述聚硅酸铝铁钙作与所述剩余污泥絮凝剂按照体积比1-10:20-50的比例混合替代步骤(4)中的剩余污泥絮凝剂。
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