煤质对煤泥水性质的影响及处理技术研究

论文摘要

本试验主要是对长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水的SS浓度、CODCr、ξ-电位、pH值，煤泥颗粒的粒度分布及干煤泥的矿物组成进行分析，并对煤泥水粘度进行了计算，分析其难于处理的原因；使用混凝沉淀法，对长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水的处理条件进行了对比试验研究，最终确定了煤泥水最优混凝剂和絮凝剂及最佳试验条件；同时进行较为深入的理论分析，为研究成果的推广应用提供理论依据。研究表明：（1）洗选不同原煤所产生的煤泥水由于煤化程度不同，所含的灰份存在差异，SS浓度和CODCr差别较大，但煤泥水SS浓度和CODCr均较高，呈弱碱性，ξ-电位较高，含有大量的细微煤泥颗粒，是一种带负电的胶体分散体系。（2）煤泥颗粒的主要成分是SiO2和Al2O3，煤泥胶体的结构分别为：（3）在加药量较小时，三价阳离子(Fe3+、Al3+)对长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水的去除效果均好于二价阳离子(Ca2+、Mg2+)；分子量为800万的阴离子型PAM、离子度为35～45的阳离子型PAM的去除效果较好。（4）试验采用氯化钙和非离子型PAM联合处理长焰煤煤泥水，最佳试验条件为：先投加2％的氯化钙溶液3mL，在120r／min的速度下搅拌60s；再向其中投加0．1％的非离子型PAM2 mL，在120r／min的速度下搅拌30s。（5）试验采用氯化铝和分子量为800万的阴离子型PAM联合处理无烟煤煤泥水，最佳试验条件为：向其中投加2％的氯化铝溶液1mL，在120r／min的速度下搅拌30s，再向其中投加0．1％的分子量为800万的阴离子型PAM1 mL，在120r／min的速度下搅拌30s。（6）作用机理分析认为，Ca2+和Al3+及其羟基络合物是破坏胶体稳定性的最主要因素。PAM的吸附架桥作用强化了混凝效果，对提高沉速具有重要作用。（7）试验最终确定处理长焰煤煤泥水CaCl2的加药量为240g／m3煤泥水，非离子型PAM的加药量为8／m3煤泥水，长焰煤煤泥水药剂处理成本为0．384元／m3煤泥水。处理无烟煤煤泥水AlCl3的加药量为80g／m3煤泥水，分子量为800万的阴离子型PAM的加药量为4g／m3煤泥水，煤泥水药剂处理成本为0．248元／m3煤泥水。药剂处理成本均较低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 煤炭概述
• 1.3 选煤技术概述
• 1.3.1 煤炭洗选的原因
• 1.3.2 选煤方法
• 1.4 煤泥水的产生及危害
• 1.4.1 煤泥水的产生
• 1.4.2 煤泥水对环境的危害
• 1.5 煤泥水闭路循环
• 1.5.1 煤泥水闭路循环标准
• 1.5.2 煤泥水洗水闭路循环的影响因素
• 1.6 煤泥水处理现状
• 1.6.1 煤泥水处理方法
• 1.6.2 国外煤泥水处理现状
• 1.6.3 我国煤泥水处理现状
• 1.7 试验内容及方案
• 1.7.1 试验研究内容
• 1.7.2 试验研究方案
• 2 不同煤质煤泥水性质的对比试验研究
• 2.1 煤泥水水样来源
• 2.2 煤泥水性质研究
• 2.2.1 不同煤质煤泥水悬浮物浓度的测定与对比
• 2.2.2 不同煤质煤泥水化学需氧量的测定与对比
• 2.2.3 不同煤质煤泥水煤泥颗粒粒度的测定与对比
• 2.2.4 不同煤质煤泥水粘度的计算与对比
• 2.2.5 不同煤质煤泥水电动电位和pH值的测定与对比
• 2.2.6 煤泥的矿物组成成分分析
• 2.3 煤泥水性质对比分析
• 2.4 小结
• 3 长焰煤煤泥水处理方法试验研究
• 3.1 本阶段试验目的
• 3.2 混凝剂的选择
• 3.2.1 混凝剂的选用
• 3.2.2 试验条件
• 3.2.3 混凝剂的选择
• 3.3 絮凝剂的选择
• 3.3.1 絮凝剂的选用
• 3.3.2 试验条件
• 3.3.3 阴离子型PAM分子量对去除效果的影响试验
• 3.3.4 阳离子型PAM离子度对去除效果的影响试验
• 3.3.5 不同类型PAM加入量对去除效果的影响试验
• 3.4 正交试验确定最佳试验条件
• 3.4.1 影响因素的确定
• 3.4.2 正交试验
• 3.4.3 最佳试验条件下的沉降试验
• 3.5 小结
• 4 无烟煤煤泥水处理方法试验研究
• 4.1 本阶段试验目的
• 4.2 混凝剂的选择
• 4.2.1 混凝剂的选用
• 4.2.2 试验条件
• 4.2.3 混凝剂的选择
• 4.3 絮凝剂的选择
• 4.3.1 絮凝剂的选用
• 4.3.2 试验条件
• 4.3.3 阴离子型PAM分子量对去除效果的影响试验
• 4.3.4 阳离子型PAM离子度对去除效果的影响试验
• 4.3.5 不同类型PAM加入量对去除效果的影响试验
• 4.4 正交试验确定最佳试验条件
• 4.4.1 影响因素的确定
• 4.4.2 正交试验
• 4.4.3 最佳试验条件下的沉降试验
• 4.5 小结
• 5 煤泥水处理方法的对比分析研究
• 5.1 混凝剂的选择对比分析
• 5.2 絮凝剂的选择对比分析
• 5.2.1 阴离子型PAM分子量对去除效果的对比分析
• 5.2.2 阳离子型PAM离子度对去除效果的对比分析
• 5.2.3 不同类型PAM对去除效果的对比分析
• 5.3 最佳试验条件下的选择对比分析
• 5.3.1 正交试验影响因素的对比分析
• 5.3.2 最佳试验条件下的沉降试验结果对比分析
• 5.4 小结
• 6 作用机理研究与分析
• 6.1 PAM的絮凝作用机理
• 6.1.1 PAM简介
• 6.1.2 PAM在煤泥水处理中的絮凝作用机理
• 6.2 氯化钙与非离子PAM联用处理长焰煤煤泥水的作用机理分析
• 6.3 氯化铝与阴离子PAM联用处理无烟煤煤泥水的作用机理分析
• 7 药剂费用分析
• 7.1 处理吨煤泥水药剂费用分析
• 7.2 处理单位悬浮物药剂费用分析
• 8 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 致谢
• 参考文献