CN1803653A - 一种循环煤泥水的高效澄清方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种循环煤泥水的高效澄清方法，最适用于选煤厂循环煤泥水。通过在煤泥水中添加水质调整剂提高水质硬度，实现煤泥水的澄清。利用硬度计检测煤泥水水质硬度，当测试结果低于临界值时，计算确定水质调整剂添加的量，添加水质调整剂。针对难澄清煤泥水特性，使用廉价、无二次污染的水质调整剂，通过水质硬度调控，加速煤泥水中固体颗粒沉降，实现煤泥水澄清和高效循环使用；解决选煤厂煤泥水不易沉降，药剂消耗高，存在二次污染，甚至导致系统无法正常运行等问题，具有广泛的适用性。

Description

一种循环煤泥水的高效澄清方法
一、技术领域
本发明涉及一种循环煤泥水的高效澄清方法，尤其适用于难澄清循环煤泥水，也适用于与煤泥水具有相似物质组成的工业废水处理。
二、背景技术
选煤厂循环煤泥水难澄清的原因有：1)循环煤泥水中粘土矿物含量高，易泥化成带有负电荷的微细颗粒，使循环煤泥水呈很强的分散状态；2)带电颗粒大量吸附水中的阳离子，使水质恶化，加剧了微细颗粒在水中的沉降稳定性；3)循环煤泥水水质硬度低、粘土含量高，导致微细颗粒在水中循环、集聚。
目前，煤泥水普遍使用高分子絮凝剂来絮凝沉淀煤泥水，虽然理论上能够实现沉淀煤泥水的作用，但该技术在实际应用中存在着：1)煤泥水难澄清。煤泥水中含有大量微细颗粒，少量絮凝剂絮凝过程存在大量漏捕现象，而大量使用絮凝剂可以实现煤泥水澄清，看在经济上是不可行的，所以絮凝效果不好；2)药剂使用量大，且不能确保系统稳定运行。选煤厂煤泥水水量大、循环率高，要实现煤泥水彻底澄清必须添加大量絮凝剂。煤泥水水量、固体颗粒浓度波动都很大，该技术不能确保循环煤泥水浓度稳定而影响系统的稳定运行；3)煤泥水处理成本高。大量絮凝剂同煤泥聚合后随之排出水体，不能循环使用，导致煤泥水处理的药剂成本很高；4)絮凝剂中的单体具有一定的毒性，会造成二次污染。
高分子絮凝技术原理为吸附架桥。本发明利用廉价的原料，通过水质调整与控制实现煤泥水澄清，具有较强的经济性和适用性。
三、发明内容
鉴于已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种易澄清、药剂用量少、无二次污染、成本低的循环煤泥水的高效澄清方法。
本发明解决其技术内容所采用的技术方案是：在煤泥水中添加水质调整剂，水质调整剂可采用矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物；也可采用高硬度、低浊度废水。水质调整剂添加量通过测试循环煤泥水水质硬度确定，当测试水质硬度结果低于临界值时，添加或继续添加水质调整剂，水质硬度临界值为煤泥水沉降的临界水质硬度，在煤泥水系统运行中实际测定所得；矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物选择在煤泥水系统中水流急促、有利于粉状药剂溶解的地点。所述矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物添加量用公式：mg/L＝(Cstd-C)mmol/L÷βmmol/g计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，β-水质调整剂中可溶性钙镁离子含量。所述高硬度、低浊度废水添加量用公式：V L/L＝(Cstd-C)mmol/L÷(C’-Cstd)mmol/L计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，C’-高硬度、低浊度废水硬度。
本发明一种循环煤泥水的高效澄清方法的有益效果：
1)具有良好的水质环境改善了颗粒的沉降特性。通过水质调整提高水体的硬度，大部分细颗粒凝聚、沉降。同高分子絮团相比，形成的聚团密度大，沉降速度快，使得煤泥水彻底澄清，系统稳定运行；
2)药剂消耗少，确保系统稳定运行。随着煤泥水循环，水质硬度变化幅度很小，因此水质稳定后水质调整剂消耗很少。稳定的水质保证了煤泥水清水循环，因此系统运行稳定；
3)药剂使用量少，成本低。天然矿物、可溶性盐类、低浊度废水成本都很低，且系统稳定后需要添加的药剂量很少，因此成本低。
4)无二次污染，实现煤泥水处理过程绿色化。水质调整剂通过钙、镁离子来调整水体沉降环境，不会造成二次污染。
四、具体实施方式
本发明一种循环煤泥水的高效澄清方法，就是在煤泥水中添加水质调整剂。水质调整剂添加量通过测试煤泥水水质硬度确定，当测试结果低于临界值指标时，添加水质调整剂，水质调整剂采用矿物型凝聚剂或工业可溶性钙盐、镁盐，矿物型凝聚剂可选用天然生石膏；水质调整剂也可以采用高硬度低浊度废水。粉状药剂添加点选择在煤泥水系统中水流急促、有利于干粉药剂溶解的地点，如浓缩设备溢流液堰位置。
具体实施例如下：
当水质调整剂选用矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物时：
1、首先确定煤泥水水质状况。测试煤泥水澄清的临界硬度值为10.0mmol/L，在现场系统稳定运行后，用硬度计测试循环煤泥水的实际硬度为2.0mmol/L，低于临界值，此时需添加水质调整剂；
2、确定水质调整剂的添加量。用硬度计测定水质调整剂中可溶性钙、镁离子的含量为20.0mmol/g，则水质调整剂的添加量用公式mg/l＝(Cstd-C)mmol/L÷βmmol/g计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，β-水质调整剂中可溶性钙镁离子含量。具体为：(10.0-2.0)mmol/L÷20.0mmol/g＝0.4g/L，根据计算结果的量添加药剂。
当水质调整剂选用高硬度、低浊度废水时：
1、首先确定煤泥水水质状况。测试煤泥水澄清的临界硬度值为10.0mmol/L，在现场系统稳定运行后，用硬度计测试循环煤泥水的实际硬度为2.0mmol/L，低于临界值，此时需添加水质调整剂；
2、确定水质调整剂添加量。用硬度计测定废水硬度为20.0mmol/L，则水质调整剂的添加量用公式V L/L＝(Cstd-C)mmol/L÷(C’-Cstd)mmol/L计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，C’-高硬度、低浊度废水硬度。具体为(10.0-2.0)mmol/L÷(20.0-10.0)mmol/L＝0.8L/L，根据计算结果的量添加废水。
其工作原理：煤泥水中不易沉降的主要是粘土矿物和煤，二者在水中带较强的负电荷，同性相斥，增加了体系的稳定性。粉状水质调整剂在煤泥水中溶解，释放出钙镁离子。高硬度废水本身溶有大量的钙镁离子。钙镁离子在煤和粘土颗粒表面的吸附压缩了颗粒表面双电层，降低了颗粒的ζ电位，提高了颗粒之间的碰撞黏附效率，形成了密度较大的聚团。聚团快速沉降，实现了煤泥水澄清的目的。这两种离子存在形式受外在因素影响较小，可以稳定存在，随水体循环起作用，因此水质稳定后，水质调整剂的用量很少。

Claims (8)

1、一种循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：在煤泥水中添加水质调整剂。
2、根据权利1所述的循环煤泥水澄清方法，其特征在于：所述水质调整剂采用矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物。
3、根据权利1所述的循环煤泥水澄清方法，其特征在于：所述水质调整剂采用高硬度、低浊度废水。
4、根据权利1、2或3所述的循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：所述水质调整剂添加量通过则试循环煤泥水水质硬度来确定，当测试水质硬度结果低于临界值时，添加或继续添加水质调整剂。
5、根据权利4所述的循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：所述水质硬度临界值为煤泥水沉降的临界水质硬度，在煤泥水系统运行中实际测定所得。
6、根据权利1或2所述的循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：所述水质调整剂添加点选择在煤泥水系统中水流急促、有利于粉状药剂溶解的地点。
7、根据权利1或2所述的循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：所述矿物型凝聚剂或粉状工业可溶性钙盐、镁盐类化合物添加量用公式：m g/L＝(Cstd-C)mmol/L÷βmmol/g计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，β-水质调整剂中可溶性钙镁离子含量。
8、根据权利1或3所述的一种循环煤泥水的高效澄清方法，其特征在于：所述高硬度、低浊度废水添加量用公式：V L/L＝(Cstd-C)mmol/L÷(C’-Cstd)mmol/L计算确定，其中Cstd-临界水质硬度，C-循环煤泥水硬度，C’-高硬度、低浊度废水硬度。
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