[發(fā)明專利]一種礦井水預(yù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011594667.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112759126B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春暉;全炳旭;孫超;楊博;孫桂容;趙桂峰;何緒文;王新玲;霍倩倩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/10
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 王寧

本發(fā)明公開一種礦井水預(yù)處理方法，包括：調(diào)節(jié)礦井水的pH值；向pH值調(diào)節(jié)后的礦井水中加入無機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑，得到混合液。對混合液進(jìn)行攪拌；其中，無機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑為聚合硫酸鐵與有機(jī)絮凝劑形成的復(fù)合物，其中，有機(jī)絮凝劑為由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。通過調(diào)節(jié)無機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑的投加量和快、慢攪拌時間，可以控制礦井水的絮凝、除油性能，通過使用本發(fā)明的礦井水預(yù)處理方法，對高懸濁礦井水處理效果好，同時通過使用本發(fā)明提供的無機(jī)?有機(jī)復(fù)合絮凝劑可以避免由于傳統(tǒng)處理方法使用鋁鹽絮凝劑帶來的環(huán)境問題和健康隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井水預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

我國的能源結(jié)構(gòu)失衡，煤炭資源在一次性資源生產(chǎn)中的占比超過70％，而在煤炭的開采過程中，對水的需求是巨大的，加上煤礦在深井挖掘中時常會發(fā)生地下涌水，從而產(chǎn)生大量的礦井廢水。礦井水一般不含有毒物質(zhì)，主要成分包括煤粉、粘土等固體顆粒，經(jīng)常在懸浮物、濁度、礦化度及乳化油等方面超標(biāo)。通常將懸浮物含量高的礦井水稱為高懸濁礦井水，或者高懸浮物礦井水，其懸浮物顆粒直徑小，90％在160μm以下，60％在40μm以下，靜止?fàn)顟B(tài)下會形成較為穩(wěn)定的懸浮體系，需要添加藥劑才能提高其沉降性能。另外，隨著集約化煤炭開采的推進(jìn)，采掘機(jī)及液壓支架在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中時常發(fā)生乳化油冒、滴、漏現(xiàn)象，使得礦井水中的油含量大大超過污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2016)中規(guī)定的石油類含量限值(1mg/L)，也增大高懸濁礦井水的處理難度。

國家對礦井水處理的標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，“零排放”的政策要求礦井水全部處理達(dá)標(biāo)后再循環(huán)利用，這給礦井水處理工藝中的關(guān)鍵步驟——混凝沉淀提出了更高的要求，也促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。大部分礦區(qū)對高濁礦井水進(jìn)行混凝沉淀時采用的混凝劑組合是聚合氯化鋁(PAC)+聚丙酰胺(PAM)的傳統(tǒng)組合，這種組合具有生產(chǎn)工藝成熟、購買渠道廣泛和混凝效果達(dá)標(biāo)等優(yōu)勢。但隨著鋁鹽在不斷運(yùn)用過程中暴漏出的環(huán)境問題和健康隱患，及對礦井水中的乳化油處理效果差，單獨(dú)設(shè)置除油環(huán)節(jié)成本高的難題，研究人員也在積極尋找一種更加綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)好用的新型絮凝劑取代鋁鹽絮凝劑，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的雙收益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開一種礦井水預(yù)處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因使用鋁鹽絮凝劑帶來的環(huán)境問題和健康隱患。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種礦井水預(yù)處理方法，包括：調(diào)節(jié)礦井水的pH值；向pH值調(diào)節(jié)后的礦井水中加入無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑，得到混合液。對所述混合液進(jìn)行攪拌；其中，所述無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑為聚合硫酸鐵與有機(jī)絮凝劑形成的復(fù)合物，其中，所述有機(jī)絮凝劑為由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化銨和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。

可選地，所述聚合硫酸鐵的分子式為[Fe₂(OH)_s(SO₄)_3－0.5s]_t；其中，s為2，t為150～200；所述聚合硫酸鐵PFS的鹽基度為10％。

可選地，所述有機(jī)絮凝劑的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，x:y:z為(1～3)：(1～2)：(1～2)；有機(jī)絮凝劑的特性粘數(shù)為590～610mL/g。

優(yōu)選地，所述有機(jī)絮凝劑的特性粘數(shù)為590mL/g，600mL/g或610mL/g。

可選地，所述有機(jī)-無機(jī)復(fù)合絮凝劑的分子式為C_32nH_(64n+4m)O_(3n+8m)N_2nCl_nS_mFe_2m；其中，n為18000～20000；n:m＝11:200。

可選地，所述無機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑中有機(jī)絮凝劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8％～12％。