兴阜煤矿矿井水井下处理与回用实验研究

摘要

以兴阜煤矿井下涌出的矿井水为研究对象,针对目前兴阜煤矿矿井水的水质水量与井下用水情况,提出兴阜煤矿井下产水井下处理并回用的设计方案,即在井下以较简单、针对性强的工艺,高效处理部分矿井水,不需提升至地面,处理后直接回用于井下生产,其余的水量提升至地面进行常规处理。对兴阜煤矿的矿井水井下处理进行了工艺优化设计,确定了矿井水井下处理的核心是混凝处理。实验分析了矿井水常规处理中应用较多的聚合氯化铝、氯化铝、硫酸铝、三氯化铁四种混凝剂的投加量对矿井水的浊度、悬浮物的去除效果及影响因素。实验可知,四种混凝剂中聚合氯化铝的处理效果最佳,配合聚丙烯酰胺做为助凝与混凝剂联用,矿井水处理效果比单一的混凝剂处理效果更好。实验确定矿井水混凝处理最优方案为：聚合氯化铝(PAC)作为混凝剂,配合聚丙烯酰胺(PAM)作为絮凝剂；PAC的最佳投加量为1.5mL/L,PAM的最佳投加量为0.8mL/L；PAM的最佳投加时间是在混凝剂投加1.5min之后。在实验研究的基础上,规划了兴阜煤矿的矿井水井下处理和回用系统,并对相关的工艺参数进行优化。兴阜煤矿矿井水井下处理不仅降低了水处理能耗,还可以减小地面水处理构筑物有效容积,对于节能降耗、使矿井水资源合理利用等方面都具有十分重要的意义。

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1 绪论

1.1 矿井水概述

1.2 国内外矿井水处理及利用现状

1.3 主要研究内容、研究意义及研究方法

1.4 研究方法和技术路线

2 兴阜煤矿矿区概况

2.1 自然地理状况

2.2 兴阜煤矿井田地层情况

2.3 兴阜煤矿井田水文地质情况

2.4 本章小结

3 兴阜煤矿矿井水处理实验研究

3.1 实验方法

3.2 混凝剂的选择

3.3 单一混凝剂与絮凝剂聚丙烯酰胺联用的效果分析

3.4 兴阜煤矿矿井水混凝实验优化研究

3.5 本章小结

4. 兴阜煤矿矿井水井下处理工艺设计

4.1 兴阜煤矿矿井水水质水量

4.2. 兴阜煤矿矿井水井下用水要求

4.3 兴阜煤矿矿井水井下处理方案规划

4.4 本章小结

5 兴阜煤矿矿井水处理可行性分析

5.1 投资及运营成本估算

5.2 矿井水井下处理实际效果的实验研究

5.3 整套系统的可行性分析

5.4 整套系统的安全性分析

5.5 应急系统

5.6 本章小结

6 结论

参考文献

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