含悬浮物矿井水微絮凝-多级过滤工艺研究

针对含悬浮物矿井水处理过程中固液分离困难的问题,基于核晶凝聚诱导造粒理论,通过室内试验的研究方法,开展矿井水微絮凝-多级过滤工艺研究。首先,通过药剂投加与水利条件调节,诱导悬浮颗粒与絮凝剂形成共聚物,形成絮体沉降时间曲线,通过最优参数选取完成絮体造粒致密化;其次,选择石英砂、人造沸石、活性炭、风积沙 4 种过滤介质,考察不同介质类型及粒径对污染组分脱除效率的影响,分析固-液界面产生的物理作用及化学反应;最终,选取典型矿井开展现场试验,验证该工艺对于不同污染组分的脱除效果。结果表明：（1）在微絮凝阶段采用200 mg/L的 聚合氯化铝及200 mg/L的硅藻土联合投加的方式可以大幅度降低沉降时间;（2）在多级过滤阶段1～2 mm石英砂对于浊度去除率可达97.9%,而 4 种过滤介质中人造沸石对于无机离子脱除效果最优,对于${\rm{SO}}_4^{2 -} $、${\rm{HCO}}_3^- $、Na+去除率分别达到25.5%、44.1%、69.9%。
通过研究成果形成的微絮凝-多级过滤工艺可以大幅度降低矿井水处理过程中的停留时间,提高固液分离效率,在此基础上选用天然硅藻土作为成核剂替代聚丙烯酰胺还能有效抑制丙烯酰胺单体的生成,可降低环境风险。该工艺对于含悬浮物矿井水处理具有良好推广应用价值。