【摘 要】
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煤炭不仅是全球储量最丰富、最为广泛使用的能源,也是我国最基础最常用的能源。开采煤炭不可避免会伴随大量矿井水的产生,直接排放到环境中会造成严重的污染和水资源的浪费。近年来随着国家对生态环境和水资源利用的高度重视,矿井水的资源化处理已成为大势所趋。本文对高悬浮物高岩粉（SS为1452 mg/L）矿井水的高效处理工艺进行了研究,提出了适合井上处理的多重混凝沉淀工艺和适合井下处理的预沉+直接过滤工艺,并对
【基金项目】
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河北省自然科学基金智慧矿山联合基金项目（编号:E2021402015）；
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煤炭不仅是全球储量最丰富、最为广泛使用的能源,也是我国最基础最常用的能源。开采煤炭不可避免会伴随大量矿井水的产生,直接排放到环境中会造成严重的污染和水资源的浪费。近年来随着国家对生态环境和水资源利用的高度重视,矿井水的资源化处理已成为大势所趋。本文对高悬浮物高岩粉（SS为1452 mg/L）矿井水的高效处理工艺进行了研究,提出了适合井上处理的多重混凝沉淀工艺和适合井下处理的预沉+直接过滤工艺,并对两种工艺的运行参数进行了优化。混凝沉淀实验结果显示,投加120 mg/L的PAC和0.6 mg/L的阳离子型PAM会使得出水效果最好,此时浊度为2.59 NTU。为减少投药量,开展多重混凝沉淀实验。实验结果表明,当混凝次数为两次,第一次投加70 mg/L PAC和0.3 mg/L CPAM,第二次投加20 mg/L PAC和0.3 mg/L CPAM,两次快速搅拌阶段转速均为210 r/min,相对应G值为111.2 s-1,GT值为6672,两次慢速搅拌阶段转速为均为60 r/min,相对应G值为20.6 s-1,GT值为12360的条件下,出水浊度能达到1 NTU左右。对多重混凝沉淀机理从zeta电位、絮体形态、絮体强度和回复系数等方面进行了测量分析,揭示多重混凝沉淀的内在规律。“预沉+直接过滤”实验结果表明,预沉时间为130 min时,悬浮物含量降到60 mg/L;在错流过滤,间歇运行的方式下,H系列超滤膜表现出比T系列更好的耐污染性。在运行压力为0.18 MPa,进水SS为60 mg/L,过滤周期为30 min的条件下,H系列超滤膜在保持膜通量较高（307 L/（m~3·h））的同时对膜产生的污染最小,通过水力清洗即可恢复90%以上的通量,有助于延长超滤膜的使用寿命,且出水水质始终稳定在0.1 NTU以下,能够长期安全稳定运行。对污染后的超滤膜进行膜污染阻力计算和膜清洗实验,清洗结果表明,水力清洗后膜通量从210L/（m~3·h）升高到268.5 L/（m~3·h）,恢复率为79.56%,酸洗和碱洗对膜通量都有一定程度的恢复,恢复率分别为68.15%、71.11%,水力清洗效果较好。
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