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厦门影响絮凝剂PAC在矿井水处理中絮凝效果因素的研究

所属分类:企业资讯 点击次数:9167 发布日期:2019-04-03

大封煤矸石电厂利用已关闭的大封煤矿场地建设,并利用大封煤矿高达9600m3/d的矿井水作为电厂的主要水源,矿井水的水质能够满足相应工业用水水质标准。由于尚未查明的原因,近期大封矿井水水质发生突变,成为高含铁、高含锰、酸性矿井水。热电厂是用水量较大的行业,大封矸石热电厂补充水量约为300m3/h,折合约7200m3/d。由于本矿井水的铁离子含量特高,在曝气、调整pH值后会产生大量三价铁离子沉淀,如果不及时分离出去,沉淀不但会影响下一步水样与锰砂接触氧化的反应速率,还会加重锰砂滤池的过滤负荷,缩短反冲洗时间周期,因此必须通过絮凝和混凝将已经产生的沉淀加快分离,使接触氧化滤池仅仅处理“纯净的”含铁离子矿井水。本环节属于物理分离。煤粉颗粒直径相差悬殊,比重轻,与一般无机混凝剂亲和能力较弱,不易形成密实矾花,因此,投加量及反应的水力条件(GT值)直接影响着处理效果和运行成本,进行这方面的试验研究对引导设计和生产具有重要意义。 
  
  1实验装置和方法 
  混凝试验装置采用MY—6K智能型混凝试验搅拌仪,浊度测定采用Turh550浊度仪,确定转速150r/min,反应结束后静沉15min,然后取其上清液确定有关水质指标。 
  过滤实验装置直径为20mm的有机玻璃管,总长2m,底部设孔径为0.5mm的尼龙布网,内装800mm的滤料,过滤后水用直径为8硅胶管从滤柱底部引出,改变滤料、滤速等,测定有关水质指标。 
  实验过程中监测的主要指标为上清液含铁量。 2 影响PAC絮凝效果的因素 
  2.1pH值对絮凝效果的影响 
  选用无机高分子絮凝剂PAC。取四组500ml水样,控制水温恒定,加入PAC絮凝剂1ml然后将四组水样放在六联电动搅拌器上先以150r/min的转速搅拌1min,期间分别调节溶液pH值巍为4、5、6、7、8、9,再以40r/min的转速搅拌10 min,再静置沉淀15 min。观察上清液含铁量效果,判断更佳絮凝效果时的pH值。测定沉淀后上清液含铁量见下图。 
  实验结果分析:随着pH值的升高上清液含铁量先是降低,之后又随之缓慢升高。说明并不是pH越高絮凝的沉降效果越好,观察图表可知在pH值为7时,上清液含铁量为12.1mg/L为更低,达到更佳絮凝效果,从而由图表可以判断出PAC絮凝剂在pH为7的时候使用效果更佳. 
  2.2反应时间对絮凝效果的影响 
  由上表可知pH=7时达到更佳絮凝效果,现固定pH=7,加入PAC絮凝剂1ml,然后将水样放在六联电动搅拌器上150r/min的转速搅拌1min,然后在不同反应时间时测剩余浊度,得出剩余浊度与不同反应时间变化曲线见图。 
  由图可知,开始随着反应时间的增加上层清液含铁量不断下降,反应时间在15 s-1到25 s-1之间时上清液含铁量大幅度下降,并且在25s-1左右时出现拐点,之后随着反应时间的增加,上层清液含铁量变化并不大,不能达到更佳效率,从经济效率和实际情况出发可知反应时间为25 s-1时可以获得更佳反应时间。反应时间根据建厂后工艺运行的效果进行微调。 
  2.3混凝剂投加量对更优G值的影响 
  实验选用无机高分子絮凝剂PAC。取四组500ml水样,分别用微量滴碱法调节pH至7.0,然后将四组水样放在六联电动搅拌器上先以150r/min的转速搅拌1min,期间分别加入1%的PAC 0.1ml、0.3ml、0.5ml、1.0 ml、2.0 ml、3.0 ml,再以40r/min的转速搅拌10 min,再静置沉淀15 min。观察记录上清液含铁量变化如下图: 
  观察效果为投加0.5mlPAC时效果更好,0.5ml之前由于投药量少,水中悬浮颗粒脱稳不充分,水中形成的矾花疏松,随着投药量的增加,沉降速度快、沉淀成厚度更低,沉淀压缩的最密实。投药量增加效果反而降低可能是铝盐在水样中部分水解形成胶体所致。测定沉淀后上清液含量见图。 
  3 结论 
  通过试验确定肥城大封煤矿矿井水处理的碱式氯化铝PAC,更佳投药量为0.5ml,更佳pH值为7,更佳反应时间为25 s-1


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