太原理工大学硕士学位论文大佛寺煤矿矿井水混凝处理的实验研究姓名：段杨慧申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：王增长20090401量最大的一种废水。全国煤矿每年外排矿井水约 2.210 m ，利用率却不太原理工大学硕士研究生学位论文大佛寺煤矿矿井水混凝处理的实验研究摘 要我国水资源严重短缺，北方尤其严重，导致很多矿区需要开辟新的水源。目前我国大部分煤矿一方面严重缺水，另一方面大量废水未经处理直接外排，造成了水资源的浪费，并且污染了环境。而矿井水是煤矿中排放9 3到 20。可见，矿井水回用是解决矿区水资源紧张的有效途径之一。目前我国矿区矿井水处理利用率相当低，有些矿区虽然利用率比较高，然而处理成本却很高。本文针对这一现实情况以及大佛寺矿区水资源状况，以大佛寺矿区矿井水为研究对象，通过实验研究了用混凝法处理矿井水的问题。本文以大佛寺矿矿井水为研究对象，通过对选定的五种混凝剂进行单一混凝实验和配合混凝实验，确定了矿井水处理的最佳混合药剂、最佳投药量以及混合投加时最佳药剂量的最佳 pH 值。实验结果表明单独投加一种絮凝剂时，聚合氯化铝（PAC）絮凝效果最好，最佳投药量是 30mg /L。此时混凝过程对浊度、CODMn、色度的去除率分别为 85%、43.5%、59.1%。为了提高处理效果，进一步采用助凝剂和混凝剂联合投加的方式进行混凝试验，将所得数据与单独投加混凝剂时进行对比，结果发现联合投加要比单独投加的效果有显著提高，实验表明聚合氯化铝与聚丙烯酞胺配合投加时的絮凝效果最好，最佳投药量 PAC 为 20mg/L、PAM 为 3mg/L。此时混凝过程对浊度、CODMn、色度的去除率分别为 90%、83.6%、79.5%。上清液浊I太原理工大学硕士研究生学位论文度、CODcr、色度可降低到 10 度、12mg/L 和 15 度。出水达到了生活杂用水标准。此外，本文在研究确定处理大佛寺煤矿矿井水的最佳混凝剂的基础上，通过改变 pH 值的试验，研究确定了最佳混凝剂的最佳 pH 值。结果确定混合投加的最佳 PH 值为。本文的研究成果具有一定的理论意义和实用价值，值得借鉴和参考。实现矿井水资源化，可以减少废水排放量，同时免交了排污费，而且开辟了新的水源，减少或避免了长距离输水等难题。实现了经济效益、环境效益和社会效益的相互统一，是一件利国利民的好事。关键词：矿井水，混凝剂，助凝剂，投加量，pH 值, 资源化II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCH ON COAGULATION TREATMENTOF MINE WATER IN DA FO SI MINEABSTRACTWater resources is serious shortage especially in north mining area in ourcountry,many mining area need find new water source,coal mine drainage is themaximum waste water for discharge in coal mine.At present, on the one hand alot of serious water shortage exists in many coal mines, on the other hand, inChina ,untreated mine water discharging directly pollutes the environment andwastes water resources. Every year the discharging quantity of mine water isabout 2.2 billion cube meter, not enough 20 percent of which is utilized. As aresult, utilizing mine water reasonably is an available approach to solve thewater source problem in mine. Mine water treatment rate for utilization is low,though the rate is high in some mines , the cost is very high. Aiming at the aboveinstance and the water resource condition of the Dafosi mine, taking the minewater of Dafosi mine as research object, this paper mainly researches theproblem about treating mine water by coagulation method.We take the coal mine drainage of Dafosi as resaerch object,and bycoagulation experiment in the laboratory ascertain that optimum medicamentIII太原理工大学硕士研究生学位论文operate in coordination and optimum medication quantity and optimum pHvalue of optimum dose on coagulant fit dosing. The experimental resultindicates when throwing one kind of flocculant separately, the PAC has bestflocculation effect. The best adding quantity of PAC is 30mg/LUnder theseconditions,the removal rate of the turbidity、CODcr、colority were 85%、43.5%、59.1% respectively.In order to improving the effect of coagulant, combining coagulant aid withcoagulant to treat the mine water.It indicate that combining coagulant aid withcoagulant is superior to adding separately,through compare the data ofexperiment. If the combination adding mode is adopted, the PAM+PAC is themost suitable to treat the mine water of Dafosi mine. The best adding quantity ofPAC、PAM is 20mg/L、2mg/L. Under these conditions,the removal rate of theturbidity、CODcr、colority were 90%、83.6%、79.5% respectively. the turbidity、CODcr、colority depressed to 10、12、15 respectively.Besides, on the basis of ensuring the best coagulant for treating the minewater of Dafosi mine, this paper makes sure the best pH value of coagulantthrough the experimentation changing pH value.optimum pH value is 7.There research plans contain certaintheoretical significance and practicalvalue, which are worth using for reference.Coal mine drainage resources canreduce the waste water outflow discharge and do not hand in the flow fee andbreak new water source,it reduce or escape long distance water conveyanceproblem and so on.It realize the economic effect and the environment effect andIV太原理工大学硕士研究生学位论文the social benefit unified.KEYWORDS: mine water, coagulant, coagulant aid, adding quantity,PH,resourcesV增，目前全世界的年耗水量已经增加到了 7000 亿 m 。在近 100 年的时间里，全球工业太原理工大学硕士研究生学位论文第一章绪论1.1 课题提出的背景1.1.1 世界水资源现状全球水的总存储量为 13.86108 km3，覆盖了地球表面的 2/3，其中有 97.5%是咸水，而在余下的 2.5%的淡水中，又有 87%是人类难以利用的两极冰盖、冰雪。如果考虑到现在的经济、技术能力，扣除无法取得利用的冰川和高山山顶上的冰雪储量，人类可以利用的淡水量只占到全球水总量的 0.26%，而这部分淡水大部分都是地下水，所以实际上人类可以从江河湖泊中取得的淡水量仅占水总量的 0.014%。总之，相对于人类的需求而言，可利用的淡水资源是很有限的。而且世界水资源的分布又极不平衡，占 60%65%的水资源集中在不到 10 个国家里，有美国、哥伦比亚、加拿大等。而人口占全世界总人口 40%的 80 个国家(其中有 9 个国家在近东和中东)却是水资源短缺的国家，有近30 个国家(共有人口约 2.52 亿)更为严重缺水国。全球水资源的另一个重大问题是水质下降，由于水质下降造成的经济损失、生态破坏和健康损害非常严重。因此全球水资源的供需状况不容乐观。随着世界人口的急剧增长，工业的迅速发展，人类对水资源的需求正以惊人的速度扩大。据估计全球用水量每年以大致 5%的速度递3用水量增加了 20 倍，农业用水量增加了 7 倍，生活用水增加了 10 倍。由于人类生活和生产所需要的都是淡水，而世界淡水资源总量基本不变，使得 20 世纪末人均水资源占有量仅是本世纪初的 1/18。而且随着人口的增长，导致生活污水剧增，工农业的发展又导致工业废水和农药、化肥污水的猛增。这些污水大多不经过妥善处理后就直接排入江河湖海，对河流、湖泊、地下水层等淡水资源造成极大的污染，使有限的水资源遭到破坏。水的过分消耗使水资源短缺成为一个世界性大问题。水资源的严重污染使可供利用的水资源减少，更加重了水资源的供需矛盾1。从目前的趋势和预测可以看出，本世纪水资源将成为所有干旱和半干旱国家普遍存在的问题。2001 年 3 月在海牙召开的“第二届世界水资源论坛”部长级会议上，211“太原理工大学硕士研究生学位论文世纪世界水事委员会报告说，目前全球有 1011 亿人没有用上洁净水，有 21 亿人没有良好的卫生设施。随着人口的增加，今后的 2025 年，人类用水量将增加 40%左右，农业用水量将增 17%左右，世界将面临水资源短缺的严重危机。到 2010 年，世界缺水的人口将由现在的 5.5 亿增加到