[发明专利]一种矿井水预处理方法

说明书

本发明公开一种矿井水预处理方法，包括：调节矿井水的pH值；向pH值调节后的矿井水中加入无机‑有机复合絮凝剂，得到混合液。对混合液进行搅拌；其中，无机‑有机复合絮凝剂为聚合硫酸铁与有机絮凝剂形成的复合物，其中，有机絮凝剂为由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。通过调节无机‑有机复合絮凝剂的投加量和快、慢搅拌时间，可以控制矿井水的絮凝、除油性能，通过使用本发明的矿井水预处理方法，对高悬浊矿井水处理效果好，同时通过使用本发明提供的无机‑有机复合絮凝剂可以避免由于传统处理方法使用铝盐絮凝剂带来的环境问题和健康隐患。

技术领域

本发明涉及环保领域，尤其涉及一种矿井水预处理方法。

背景技术

我国的能源结构失衡，煤炭资源在一次性资源生产中的占比超过70％，而在煤炭的开采过程中，对水的需求是巨大的，加上煤矿在深井挖掘中时常会发生地下涌水，从而产生大量的矿井废水。矿井水一般不含有毒物质，主要成分包括煤粉、粘土等固体颗粒，经常在悬浮物、浊度、矿化度及乳化油等方面超标。通常将悬浮物含量高的矿井水称为高悬浊矿井水，或者高悬浮物矿井水，其悬浮物颗粒直径小，90％在160μm以下，60％在40μm以下，静止状态下会形成较为稳定的悬浮体系，需要添加药剂才能提高其沉降性能。另外，随着集约化煤炭开采的推进，采掘机及液压支架在运转过程中时常发生乳化油冒、滴、漏现象，使得矿井水中的油含量大大超过污水综合排放标准(GB8978-2016)中规定的石油类含量限值(1mg/L)，也增大高悬浊矿井水的处理难度。

国家对矿井水处理的标准越来越严格，“零排放”的政策要求矿井水全部处理达标后再循环利用，这给矿井水处理工艺中的关键步骤——混凝沉淀提出了更高的要求，也促进了相关产品、技术的发展和创新。大部分矿区对高浊矿井水进行混凝沉淀时采用的混凝剂组合是聚合氯化铝(PAC)+聚丙酰胺(PAM)的传统组合，这种组合具有生产工艺成熟、购买渠道广泛和混凝效果达标等优势。但随着铝盐在不断运用过程中暴漏出的环境问题和健康隐患，及对矿井水中的乳化油处理效果差，单独设置除油环节成本高的难题，研究人员也在积极寻找一种更加绿色环保、经济好用的新型絮凝剂取代铝盐絮凝剂，达到经济、环境的双收益。

发明内容

本发明公开一种矿井水预处理方法，以解决现有技术中因使用铝盐絮凝剂带来的环境问题和健康隐患。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种矿井水预处理方法，包括：调节矿井水的pH值；向pH值调节后的矿井水中加入无机-有机复合絮凝剂，得到混合液。对所述混合液进行搅拌；其中，所述无机-有机复合絮凝剂为聚合硫酸铁与有机絮凝剂形成的复合物，其中，所述有机絮凝剂为由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物。

可选地，所述聚合硫酸铁的分子式为[Fe₂(OH)_s(SO₄)_3－0.5s]_t；其中，s为2，t为150～200；所述聚合硫酸铁PFS的盐基度为10％。

可选地，所述有机絮凝剂的结构式如下：

其中，x:y:z为(1～3)：(1～2)：(1～2)；有机絮凝剂的特性粘数为590～610mL/g。

优选地，所述有机絮凝剂的特性粘数为590mL/g，600mL/g或610mL/g。

可选地，所述有机-无机复合絮凝剂的分子式为C_32nH_(64n+4m)O_(3n+8m)N_2nCl_nS_mFe_2m；其中，n为18000～20000；n:m＝11:200。

可选地，所述无机-有机复合絮凝剂中有机絮凝剂的质量分数为8％～12％。