導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 冶金安全論文>>正文

用鋼渣煤矸石基聚合氯化鋁鐵絮凝劑處理洗煤廢水試驗(yàn)研究

文檔作者：胡江良1，楊亞玲2，連明磊1，盧香宇1，繆應(yīng)菊1 文檔來(lái)源： 1．六盤(pán)水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 2．昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月14日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?210.22 KB 共4頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁(yè)]

本文件共4頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?10.22 KB 共4頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：冶煉廠重金屬?gòu)U水深度處理工程效益分析

上一篇：用硫酸從廢舊稀土熒光粉中浸出稀土

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

第32卷第2期(總第128期)
2013年4月
濕法冶金
Hydrometallurgy of China
V01．32 No．2(Sum．128)
Apr．2013
用鋼渣煤矸石基聚合氯化鋁鐵絮凝劑處理
洗煤廢水試驗(yàn)研究
胡江良1，楊亞玲2，連明磊1，盧香宇1，繆應(yīng)菊1
(1．六盤(pán)水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州六盤(pán)水553004；
2．昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南昆明650224)
摘要：研究了以鋼渣煤矸石為原料制備聚合氯化鋁鐵(PAFC)絮凝劑，并用于處理洗煤廢水，對(duì)影響絮凝效果
的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明：在洗煤廢水pH為6～9，PAFC加人量15 mg／L，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1％的助
凝劑PAM加入量為2．0 mg／1，，劇烈攪拌2 min(600 r／min)、緩慢攪拌5 min(200 r／rain)，沉降時(shí)間15 rain
條件下，出水COD和濁度分別為37 mg／L和3NUT，去除率分別達(dá)到98．82％和99．84％，出水質(zhì)量滿(mǎn)足
GB／T19923 2005回用于工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)結(jié)果為鋼渣和煤矸石的開(kāi)發(fā)利用提供了新思路。
關(guān)鍵詞：鋼渣；煤矸石；絮凝劑；洗煤廢水；處理
中圖分類(lèi)號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009—2617(2013)02—0113-04
洗煤廢水是濕法選煤過(guò)程產(chǎn)生的工業(yè)廢水，
其中含有大量煤泥顆粒，通常稱(chēng)為“煤泥水”，是
煤礦的主要污染源之一[1]。這類(lèi)廢水具有懸浮物
濃度高、細(xì)小顆粒含量高、表面帶有較強(qiáng)負(fù)電荷、
黏度大、過(guò)濾性能差等特點(diǎn)，是一種穩(wěn)定的膠體體
系，久置不沉，難于處理[24]。目前，洗煤廢水的處
理大多采用絮凝沉淀法[5]。絮凝技術(shù)的關(guān)鍵是絮
凝劑的選擇，良好的絮凝劑不僅可以很好地發(fā)揮
絮凝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，而且可以改善沉降絮體的性
質(zhì)，有利于提高絮體的脫水性[6]。
鋼渣和煤矸石是鋼鐵工業(yè)和煤礦采集工業(yè)的
廢料，產(chǎn)出量大。鋼渣和煤矸石中分別含有相當(dāng)
量的鐵和鋁(7]，以鋼渣、煤矸石為原料制取無(wú)機(jī)高
分子絮凝劑并用于洗煤廢水的處理已有研究[7。9]。
試驗(yàn)研究了以鋼渣為鐵源、煤矸石為鋁源制備高
效無(wú)機(jī)高分子聚合鋁鐵絮凝劑(PAFC)，并用于
處理洗煤廢水。
1 試驗(yàn)部分
1．1 試驗(yàn)儀器與材料
原料與試劑：鋼渣，貴州某鋼廠提供，其化學(xué)
組成見(jiàn)表1；煤矸石，貴州某煤礦提供，其化學(xué)組
成見(jiàn)表2；洗煤廢水，取自貴州某洗煤廠，其水質(zhì)
指標(biāo)見(jiàn)表3。
表1 鋼渣的主要化學(xué)組成％
pH p(COD)／(mg·L1) 濁度／NTU 溫度／℃
8．17 3123 2687 221．2
1．2 主要儀器和試劑
儀器：pHA一3C型酸度計(jì)，溫度計(jì)，JJ一1A數(shù)
顯電動(dòng)攪拌器，XL—V型箱形高溫爐，78—1磁力加
熱攪拌器，DK一98—1I萬(wàn)用電爐，烘箱，F(xiàn)Al004型
電子天平，恒溫水浴鍋。
收稿日期：2012-07—05
基金項(xiàng)目：貴州省煤炭資源清潔高效利用科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目資助(黔科$h[zolll4003)；六盤(pán)水市科技計(jì)劃項(xiàng)目資I功(52020-2011—05)。
作者簡(jiǎn)介：胡江良(1981一)，男，碩士，講師，主要研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物和水處理。E—mail：hjl020221@yahoo．com．cn。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
· 114 · 濕法冶金2013年4月
試劑：聚丙稀酰胺(PAM)，重鉻酸鉀，硅藻
土，鄰菲噦啉，硫酸，硫酸銀，硫酸亞鐵胺，碳酸鈣，
鹽酸。所有試劑均為分析純。
1．3 分析方法
廢水COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定，濁度采用
目視比濁法測(cè)定[1?。
1．4 去除率的計(jì)算
COD去除率計(jì)算公式為
功=u×100％，
lDo
濁度去除率計(jì)算公式為
772一下,1，A 1， 一—7o石--一．／A×＼100UU％／0，，
A 0
式中：邱，10分別為原水、處理后出水中COD質(zhì)量濃度，
rag／L；Xo，X分別為原水、處理后出水濁度，NUT。
1．5 絮凝劑的制備
將煤矸石破碎、研磨、過(guò)60目篩，在一定溫
度下焙燒一定時(shí)間，常壓下按一定配比與一定濃
度鹽酸、一定量鋼渣粉(一60目)混合后裝入帶有
回流冷凝管的三口瓶中，在110℃下反應(yīng)一定時(shí)
間后，冷卻、過(guò)濾，濾液用CaCO。調(diào)pH，得棕紅
色PAFC產(chǎn)品。
1．6 PAFC絮凝試驗(yàn)
取300 mL洗煤廢水，以石灰乳調(diào)pH為6～
9，加入一定量聚合鋁鐵絮凝劑，劇烈攪拌2 min
(600 r／rain)，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1％的聚丙
烯酰胺(PAM)助凝劑，緩慢攪拌5 min(200
r／min)。攪拌結(jié)束后，緩慢提起攪拌棒，靜置15
min。在距離液面2～3 CITI處，用吸管吸取上清
液，測(cè)定COD及濁度。
2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2．1 最佳絮凝參數(shù)的確定
2．1．1 PAFC加入量對(duì)洗煤廢水濁度和COD去
除率的影響
改變PAFC加人量，考察其對(duì)洗煤廢水濁度
和COD去除率的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示?？?
以看出：絮凝劑加入量較少時(shí)，絮凝反應(yīng)不充分，
廢水中的膠體未被破壞，礬花沒(méi)有充分形成；隨著
PAFC投入量的增加，COD和濁度去除率逐漸增
大；PAFC加入量達(dá)到15 mg／L后，COD和濁度
去除率增加不明顯。綜合考慮，確定PAFC的最
佳加入量為15 mg／L。
圖1 PAFC的加入量對(duì)COD和濁度去除率的影響
2．1．2 洗煤廢水pH對(duì)ODD和濁度去除率的影響
調(diào)節(jié)洗煤廢水pH，考察其對(duì)COD和濁度去
除率的影響。結(jié)果如圖2所示。
圖2 洗煤廢水的pH對(duì)COD和濁度去除率的影響
pH會(huì)影響絮凝劑在水中的存在形態(tài)，進(jìn)而
影響處理效果[11|。從圖2可知：隨洗煤廢水pH
升高，COD和濁度去除率增大顯著；pH為6～9
范圍時(shí)，COD和濁度去除率均在83％以上，效果
較好；繼續(xù)增大pH，COD和濁度去除率均急劇下
降。該洗煤廢水pH在8．17左右，正好在PAFC
絮凝劑使用最佳pH范圍之內(nèi)，故可以不調(diào)節(jié)洗
煤廢水pH，直接用PAFC絮凝處理。
2．1．3 助凝劑PAM投入量對(duì)絮凝效果的影響
其他條件不變，改變助凝劑PAM加入量，考
察洗煤廢水的絮凝效果。試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。
圖3 PAM加入量對(duì)洗煤廢水COD和濁度去除率的影響
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
第32卷第2期胡江良等：用鋼渣煤矸石基聚合氯化鋁鐵絮凝劑處理洗煤廢水試驗(yàn)研究·115·
加入助凝劑PAM后，通過(guò)它的吸附和“架
橋”作用，將礬花聚集到一起形成更大的絮團(tuán)，
有利于提高沉降速度和后續(xù)煤泥的脫水處理。從
圖3可知，當(dāng)PAM加入量為2．0 mL／[。時(shí)，洗煤
廢水的COD和濁度去除率最高。綜合考慮，確定
質(zhì)量濃度為0．1％的PAM加入量為2．0 mL／L。
2．1．4 攪拌強(qiáng)度對(duì)廢水絮凝效果的影響
只改變緩慢攪拌強(qiáng)度，其他條件不變，試驗(yàn)結(jié)
果如圖4所示。
水
舌l(xiāng)r
籩
稍
型
愛(ài)
冥
a
o
U
100
95
90
85
50 100 150 200 250 300
緩慢攪拌強(qiáng)度／(r·min。)
圖4 攪拌強(qiáng)度對(duì)洗煤廢水COD和濁度去除率的影響
緩慢攪拌強(qiáng)度對(duì)絮凝反應(yīng)過(guò)程影響較大：攪
拌速度太大，形成的絮體容易打碎；而攪拌強(qiáng)度太
小，絮體形成又比較困難。合理的攪拌強(qiáng)度將促
進(jìn)微粒間的接觸碰撞，有利于提高絮凝效果112一。
從圖4可知，緩慢攪拌強(qiáng)度為200 r／rain時(shí)處理
效果最佳。
2．1．5 攪拌時(shí)間對(duì)廢水絮凝效果的影響
改變緩慢攪拌時(shí)間，其他條件不變，試驗(yàn)結(jié)果
如圖5所示。
掌
＼
褥
鬣
粕
毯
翅
犀
o
o
U
lOO
95
90
85
2 3 4 5 6 7
攪拌時(shí)間／min
圖5 攪拌時(shí)聞對(duì)洗煤廢水COD和濁度去除率的影響
攪拌時(shí)間對(duì)于絮凝反應(yīng)的充分程度有直接影
響：攪拌時(shí)間過(guò)短，絮凝反應(yīng)不充分，絮體問(wèn)的碰
撞幾率小，因而產(chǎn)生的礬花細(xì)小且松散；攪拌時(shí)間
過(guò)長(zhǎng)，則可能會(huì)破壞已形成的絮體結(jié)構(gòu)，還會(huì)增大
能耗。由圖5可知，緩慢攪拌時(shí)間為5 rain時(shí)，絮
凝效果最佳。
2．1．6 沉降時(shí)間對(duì)廢水絮凝效果的影響
改變沉降時(shí)間，其他條件不變，試驗(yàn)結(jié)果如圖
6所示。
圖6 沉降時(shí)間對(duì)洗煤廢水COD和濁度去除率的影響
沉降時(shí)間直接關(guān)系反應(yīng)器體積的大小和日處
理廢水的量及廢水處理成本。由圖6可知，隨沉
降時(shí)間延長(zhǎng)，洗煤廢水COD和濁度去除率均不
斷增大；沉降15 min后，COD和濁度去除率趨于
穩(wěn)定。綜合考慮，沉降時(shí)間以15 rain為宜。
2．2 最佳工藝條件下的絮凝試驗(yàn)
根據(jù)條件試驗(yàn)確定的最佳工藝參數(shù)(絮凝劑
PAFC加人量為15 mg／L，廢水pH為6～9之
間，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1％的PAM加入量為2．0
mL／L．劇烈攪拌2 rain(600 r／rain)、緩慢攪拌5
rain(200 r／rain)，沉降15 min)，對(duì)洗煤廢水進(jìn)行
絮凝試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 綜合條件下的絮凝試驗(yàn)結(jié)果
廢水(p。(。CO．L_D)／，)斛COD-去％篇漱，H
由表4可知，洗煤廢水絮凝處理后，出水中
COD和濁度分別為37 mg／L和3NUT，去除率
分別達(dá)到98．82％和99。84％，出水水質(zhì)滿(mǎn)足GB／
T19923—2005回用于工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)[1 3|。
3 結(jié)論
以鋼渣為鐵源、煤矸石為鋁源可以制備聚合
鋁鐵絮凝劑(PAFC)。該聚合鋁鐵絮凝劑可用于
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
濕法冶金2013年4月
處理洗煤廢水。在洗煤廢水pH為6～8，PAFC
加入量為15 mg／L，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．1％的PAM加
入量為2．0 mg／L，劇烈攪拌2 min(600 r／min)、
緩慢攪拌5min(200 r／rain)，沉降15 min條件下，
廢水COD和濁度去除率分別達(dá)到98．82％和
99．84％，出水水質(zhì)滿(mǎn)足GB／T1992312005回用
于工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。該方法為鋼渣、煤矸石的開(kāi)發(fā)
利用提供了新思路。
參考文獻(xiàn)：
[1]
[23
[33
[4]
李亞峰，蘇永渤，朱龍，等．高濃度洗煤廢水治理方法的研究
[J]．環(huán)境保護(hù)科學(xué)，1997，23(82)：11—14．
李亞峰，胡筱敏，陳健，等。高濃度洗煤廢水處理技術(shù)與工程
實(shí)踐[J]．工業(yè)水處理，2004，34(12)：68—70．
孫紅杰，谷曉昱．絮凝最佳水利條件的試驗(yàn)研究EJ]．工業(yè)水
處理，2005，25(5)：53—55．
李亞峰，李世光．石灰混凝法處理洗煤廢水的幾個(gè)問(wèn)題[J]．
煤炭工程，2003(5)：38—40．
Is] 李武，王服群．高分子絮凝劑組合配方處理洗煤廢水的研究
[J]．煤礦環(huán)境保護(hù)，1998(4)：14—16．
[6]張崇淼，張大倫。羅運(yùn)軍．聚酰胺胺(PAMAM)樹(shù)形分子在
洗煤廢水處理中的應(yīng)用研究[J]．能源環(huán)境保護(hù)，2003，17
(4)：20—24．
E73劉殿勇．鋼渣煤矸石制取復(fù)合鐵鋁混凝劑及混凝效果研究
[J]．中國(guó)資源綜合利用，201l(29)：25—27．
Es]胡俊虎，劉喜元，李曉宏，等．復(fù)合型絮凝劑聚合氯化鋁鐵(
PAFC)的合成及其應(yīng)用[J]．環(huán)境化學(xué)，2007(26)：36—38．
r-9]高寶玉，于慧，岳欽艷，等．用煤矸石制備聚合氯化鋁鐵絮凝
劑的研究[J]．環(huán)境科學(xué)，1996(4)：64—66．
[10]奚旦立，孫裕生，劉秀英．環(huán)境監(jiān)測(cè)r-M]．3版．北京：高等教
育出版社，2004：62
[11]劉科峰，許艷紅，趙春，等．新型混凝劑處理洗煤廢水的優(yōu)
化研究[J]。環(huán)境科學(xué)與管理，2010(10)：64—668．
[12]齊庚申，張海豐，季民，等．新型混凝劑在洗煤廢水中的應(yīng)
用[J]．試驗(yàn)室科學(xué)，2007(1)：63—66．
[13]高廷耀，顧國(guó)維，周琪．水污染控制工程[M]．3版．北京：高
等教育出版社，2008：351．
Test Study on Treatment of Coal Washing Wastewater Using Steel Slag and Coal Gangue
Based Polymeric Aluminum-ferric Chloride FIocculant
HU Jiang—lian91，YANG Ya—lin92，LIAN Ming—leil，LU Xiang—yul，MIAO Ying—jul
(1．Department of Chemistry and Chemical Engineering，Liupanshui NormaI College，
Liupanshui 553004，China；
2．Faculty of Life Science and Technology，Kunming University of Science and Technology，
Kunming 650224，China)
Abstract·Using steel slag and coal gangue as raw materials，preparation of polymeric aluminum ferric
chloride flocculant(PAFC)has been studied．And using the flocculant to treat coal washing waste
water，the effect of flocculation process parameters were examined．The results showed that at the
optimum conditions of coal washing water pH of 6～9，PAFC dosage of 15 mg／L，PAM dosage of 2．0
mg／L，intense mixing of 2 min(600 r／min)，slowly stirring 5 rain(200 r／min)and settling of 1 5 min，
the COD and turbidity in water meet with the GB／T1 9923--2005．
Key words：steel slag；coal gangue；flocculant；coal washing wastewater；treatment
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評(píng)論 more

冶金安全論文最新內(nèi)容

06-14