一種利用煤礦廢棄物處理汙水的方法
2023-09-13 23:34:40
一種利用煤礦廢棄物處理汙水的方法
【專利摘要】本發明涉及廢水處理【技術領域】，利用煤礦企業生產過程中產生的煤矸石、廢酸、廢鐵屑等工業廢棄物為原料，在鹼溶、酸溶和氧化條件下，製備出新型混凝劑；把煤礦塌陷盆地設計改造成沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池，對生產廢水、生活汙水進行混凝沉澱、好氧氧化等處理。解決了煤矸石存放的佔地和廢酸處理的難題；降低了汙水處理廠的運行成本；同時實現汙水處理後的達標排放，或滿足回用水的水質要求回用於煤礦的生產、生活中。該發明操作方便、投資少。
【專利說明】一種利用煤礦廢棄物處理汙水的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理【技術領域】，尤其是一種煤礦廢水處理方法及其系統。
【背景技術】
[0002]煤礦企業在開採過程中產生大量的煤矸石等廢棄物，堆放這些煤矸石需佔用一定量的土地；礦燈房會產生一定量的廢酸；機械廠會產生一定量的鐵屑等廢棄物。同時為保證生產的安全進行，煤礦需要外排大量的井下水，井下水來自採煤工作面、掘進頭和老採空區，含有大量的煤塵、巖粒和一定量的細菌，不加處理排放會造成地表水體的汙染。
[0003]因此如何合理又經濟地利用這些煤矸石等廢棄物，以及處理利用井下水成為各大煤礦企業的一個難題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:本發明提出一種利用煤礦企業生產過程中產生的煤矸石、廢酸、廢鐵屑等工業廢棄物為原料，製備出新型混凝劑，利用該混凝劑對煤礦的生產廢水、生活汙水進行處理，解決了煤矸石存放的佔地和廢酸處理的難題；降低了汙水處理廠的運行成本；同時利用煤矸石作為填充材料，把塌陷盆地改造、設計成氧化塘等來處理生活汙水和井下的生產汙水。將煤矸石的處理利用與汙水的資源化利用結合起來，走以廢治廢的道路。同時實現汙水處理後的達標排放，或滿足回用水的水質要求回用於煤礦的生產、生活中。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:本發明的處理方法是按如下步驟實施的:
[0006]( I )、首先 將生產廢水和生活汙水通入混凝反應池內；
[0007](2 )、然後在廢水混凝反應池內添加混凝劑，攪拌混合30min ；
[0008](3)、將攪拌混合後的廢水引入沉澱塘，水力停留時間兩天；
[0009](4)、將沉澱塘出水依次引入氧化塘、養殖塘、蓮藕池，出水排放或回用。
[0010]步驟(1)中所述的混凝劑的製作過程如下:
[0011]a、把煤矸石研磨、篩分；
[0012]b、將篩分後的煤矸石浸入到2.0mol/L的NaOH溶液中，加熱80度、攪拌8小時，過濾；
[0013]C、在煤矸石濾液中加入濃度30%的廢酸、保持pH值2.0，攪拌，在溫度80度條件下反應2小時；
[0014]d、把機械廠產生的鐵屑與煤矸石濾渣混合後浸入濃度30%的廢酸中，攪拌，在溫度60度條件下反應I小時。
[0015]e、把步驟d的反應物過濾，在濾液中加入雙氧水，在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘。
[0016]f、把步驟c的反應物加入到步驟e的反應物中,在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘，冷卻，得到混凝劑；
[0017]步驟(3)、(4)中所述的沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池由煤礦塌陷盆地改造而成。改造步驟如下:
[0018]①根據處理水量大小、設計確定沉澱塘、氧化塘等的位置、面積；
[0019]②剝離沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池的表層土，剝離厚度為1.5米，把剝離土堆積在塘的四周，與煤矸石混合築成塘的圍堰；
[0020]③相鄰沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池設有進出水的連接水渠；
[0021]④相鄰沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池通過連接水渠串聯運行。
[0022]本發明的有益效果是利用煤礦企業生產過程中產生的煤矸石、廢酸、廢鐵銷等工業廢棄物為原料，製備出新型混凝劑，利用該混凝劑對煤礦的生產廢水、生活汙水進行處理，解決了煤矸石存放的佔地和廢酸處理的難題；同時利用煤矸石作為填充材料，把塌陷盆地改造、設計成沉澱塘、氧化塘等來處理生活汙水和井下的生產汙水，將煤矸石的處理利用與汙水的資源化利用結合起來，走以廢治廢的道路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0024]圖1是本發明的具體實施例的平面圖。
[0025]圖中:1.進水口，2.沉澱塘,3.圍堰,4.氧化塘,5.連接水渠,6.養殖塘,7.蓮藕池，8.出水口。
【具體實施方式】
[0026]現在結合附圖1對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0027](I)、首先將生產廢水和生活汙水通入混凝反應池內，混凝反應池的大小根據生產廢水和生活汙水的水量設計確定；
[0028](2 )、然後在廢水混凝反應池內添加混凝劑，攪拌混合30min ；
[0029](3)、將攪拌混合後的廢水通過進水口 I引入沉澱塘2，水力停留時間兩天；
[0030](4)、將沉澱塘2出水依次引入氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7，出水通過出水口 8排放或回用。
[0031]步驟(1)中所述的混凝劑的製作過程如下:
[0032]a、煤砰石研磨、篩分；
[0033]b、將篩分後的煤矸石浸入到2.0mol/L的NaOH溶液中加熱80度、攪拌8小時；過濾；
[0034]C、在煤矸石濾液中加入濃度30%的廢酸、保持pH值2.0，攪拌，在溫度80度條件下，反應2小時；
[0035]d、把機械廠產生的鐵屑與煤矸石濾渣混合後浸入濃度30%的廢酸中，攪拌，在溫度60度條件下，反應I小時。
[0036]e、把步驟d的反應物過濾，在濾液中加入雙氧水，在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘。[0037]f、把步驟c的反應物加入到步驟e的反應物中，在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘，冷卻，得到混凝劑；
[0038]步驟(3)、(4)中所述的沉澱塘2、氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7由煤礦塌陷盆地改造而成。改造步驟如下:
[0039]①根據處理水量大小、設計確定沉澱塘2、氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7的位置、面積；
[0040]②剝離沉澱塘2、氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7的表層土，剝離厚度為1.5米，把剝離土堆積在塘的四周，與煤矸石混合築成圍堰；
[0041]③相鄰沉澱塘2、氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7設有進出水的連接水渠5 ；
[0042]④相鄰沉澱塘2、氧化塘4、養殖塘6、蓮藕池7通過連接水渠5串聯運行。
[0043]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.一種利用煤礦廢棄物處理汙水的方法，具有如下步驟: (1)、首先將生產廢水和生活汙水通入混凝反應池內； (2)、然後在混凝反應池內添加混凝劑，攪拌混合30min； (3 )、將攪拌混合後的廢水引入沉澱塘，水力停留時間兩天； (4)、將沉澱塘出水依次引入氧化塘、養殖塘、蓮藕池，出水排放或回用。
2.如權利要求1所述的混凝劑的製作過程如下: a、把煤矸石研磨、篩分；b、將篩分後的煤矸石浸入到2.0mol/L的NaOH溶液中加熱80度、攪拌8小時，過濾； C、在煤矸石濾液中加入濃度30%的廢酸、保持pH值2.0，攪拌，在溫度80度條件下，反應2小時； d、把機械廠產生的鐵屑與煤矸石濾渣混合後浸入濃度30%的廢酸中，攪拌，在溫度60度條件下，反應I小時。 e、把步驟d的反應物過濾，在濾液中加入雙氧水，在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘。 f、把步驟c的反應物加入到步驟e的反應物中，在溫度60度條件下攪拌反應30分鐘，冷卻，得到混凝劑。
3.如權利要求1所述的沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池由煤礦塌陷盆地改造而成，改造步驟如下: ①根據處理水量大小、設計確定沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池的位置、面積； ②剝離沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池的表層土，剝離厚度為1.5米，把剝離土堆積在塘的四周，與煤矸石混合後築成塘的圍堰； ③相鄰沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池設有進出水的連接水渠； ④相鄰沉澱塘、氧化塘、養殖塘、蓮藕池通過連接水渠串聯運行。
【文檔編號】C02F9/14GK103482746SQ201310474652
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】萬玉山, 孫凌峰, 黃利, 李娜, 王莉 申請人:常州大學