石灰在酸性矿井水处理中的应用
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生石灰处理法在老窑水治理中的应用张慧兰【摘要】阳泉矿区是我国最大的无烟煤基地,历年累计煤炭开采总量达到15亿t 以上.随着煤矿被关闭,闭坑后采空区内形成了大量煤矿"老窑水",对水环境的破坏影响逐步显现,选取当地生石灰材料,对老窑水的治理进行初步探讨,对生石灰处理老窑水中Ca2+、Mg2+、SO42-、TFe、Mn、HB等进行了分组分析试验,得出结论,并据此提出老窑水治理的建议.【期刊名称】《山西水利》【年(卷),期】2017(033)012【总页数】2页(P20-21)【关键词】老窑水;硫酸盐;总硬度;生石灰;阳泉矿区【作者】张慧兰【作者单位】阳泉市娘子关泉域管理处,山西阳泉 045000【正文语种】中文【中图分类】TV211.1+2我国北方最大的岩溶泉娘子关泉,其泉水主要化学组分中Ca2+、Mg2+、SO42-等具有缓慢增长的趋势,到2010年后进入快速增长期,目前泉水的SO42-和HB 均超出了国家饮用水水质标准,通过调查分析,其快速增长的主要原因之一,是泉域内煤矿闭坑后大量“老窑水”涌出地表并进入下游碳酸盐岩区后渗漏污染所致,硫同位素分析显示,从2003—2014年,泉水中来自煤系地层的硫含量年增长率为2.07~6.14%。
到2011年,阳泉矿区有100多座煤矿被关闭,其中包括资源枯竭煤矿、政策整合煤矿以及强制关闭的非法开采煤矿。
这些关闭煤矿主要处于煤炭浅埋藏区,开采程度极高,根据有资料的55座关闭煤矿统计,矿区面积58.79km2,采空区面积45.74km2,采空比达到77.8%,闭坑后经过一段时期蓄积,采空区内形成了大量煤矿“老窑水”。
1 老窑水污染原因煤矿老窑水的形成是煤层中黄铁矿氧化的结果,同时与作用反应时间、水流大小、温度等多种因素相关。
主要有以下几个方面:一是氧源。
暴露于大气的露天矿坑积水,从大气中源源不断地获得氧供给,具有充足反应条件,矿坑中处于半封闭状态,氧的供给受到一定程度制约,矿坑的开放程度、包气带空腔(与水位有关)大小均会对氧的供给形成影响,进而也会形成对黄铁矿氧化反应的制约。
《粉煤灰的改性及用于酸性矿井水处理的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,粉煤灰作为一种常见的工业废弃物,其处理和利用成为了环境保护和资源再利用的重要课题。
而酸性矿井水作为一种常见的工业废水,其处理同样受到了广泛关注。
本文旨在研究粉煤灰的改性及其在酸性矿井水处理中的应用,以期为环境保护和资源再利用提供新的思路和方法。
二、粉煤灰的改性研究1. 粉煤灰的基本性质粉煤灰是燃煤电厂排放的一种固体废弃物,主要由硅、铝、铁等元素的氧化物组成。
其具有多孔性、比表面积大、化学活性高等特点,使得粉煤灰具有较大的改性潜力。
2. 改性方法本文采用的改性方法主要包括物理改性和化学改性。
物理改性主要通过球磨、烘烤等方法改变粉煤灰的物理性质;化学改性则通过添加化学试剂,如碱、酸等,改变粉煤灰的化学性质。
3. 改性效果经过改性的粉煤灰,其表面活性、吸附性能、离子交换性能等均有所提高,为后续的酸性矿井水处理提供了良好的基础。
三、粉煤灰在酸性矿井水处理中的应用1. 酸性矿井水特点酸性矿井水通常含有大量的重金属离子、酸性物质以及其他有害物质,对环境造成严重污染。
2. 粉煤灰处理酸性矿井水的原理粉煤灰处理酸性矿井水的原理主要基于其吸附性能和离子交换性能。
改性后的粉煤灰能够吸附水中的重金属离子,同时通过离子交换过程降低水的酸度。
3. 处理过程及效果将改性后的粉煤灰投入酸性矿井水中,经过搅拌、沉淀、过滤等过程,可以有效去除水中的重金属离子和降低酸度。
实验结果表明,经过粉煤灰处理的酸性矿井水,其水质明显改善,达到了国家排放标准。
四、结论本文研究了粉煤灰的改性及其在酸性矿井水处理中的应用。
通过物理和化学改性,提高了粉煤灰的表面活性、吸附性能和离子交换性能,使其在酸性矿井水处理中发挥了重要作用。
实验结果表明,经过粉煤灰处理的酸性矿井水,其水质得到了明显改善,达到了国家排放标准。
这为环境保护和资源再利用提供了新的思路和方法。
五、展望尽管本文取得了一定的研究成果,但仍有许多问题需要进一步研究和探索。
石灰在水处理中的作用水是生命之源,对人类的生活和工业生产起着至关重要的作用。
然而,由于人类活动和自然因素的影响,水质污染日益严重,给人类的健康和环境造成了巨大的威胁。
为了解决这一问题,科学家和工程师们不断探索和研究水处理技术,其中石灰被广泛应用于水处理中,起到了重要的作用。
石灰,也称为氧化钙,是一种碱性物质,具有较强的碱性。
它在水处理中的应用主要体现在以下几个方面。
石灰可以用于水的中和处理。
由于酸性物质的排放和环境变化等原因,许多水源的酸碱度都有所改变,过高或过低的酸碱度都会对水体的生态平衡产生不利影响。
石灰作为一种碱性物质,可以中和水中的酸性物质,使水的酸碱度维持在适宜的范围内,保持水体的生态平衡。
石灰还可以用于水中的混凝处理。
水中常常存在着悬浮物、胶体物质和有机物等杂质,它们会使水变得浑浊不清。
石灰的碱性可以与这些杂质发生化学反应,形成不溶性的沉淀物,从而使水中的杂质凝聚在一起,并沉降到底部。
通过混凝处理,水的浑浊度得以降低,提高水的透明度和净化度。
石灰还可以用于水的软化处理。
许多地区的地下水和自来水中含有较高的硬度,主要来自于水中的钙和镁离子。
硬水不仅影响人类的生活和工业生产,还会导致管道和设备的结垢和磨损。
石灰可以与水中的钙和镁离子发生反应,生成难溶性的碳酸钙和碳酸镁沉淀物,从而使水中的硬度降低。
通过软化处理,水的硬度得以控制,保护设备和管道的正常运行。
石灰还可以用于水中重金属的去除。
水中常常存在着铅、汞、铬等重金属元素,它们对人类的健康产生严重的威胁。
石灰可以与水中的重金属离子发生沉淀反应,从而使重金属离子从水中去除。
通过重金属的去除,水的质量得以提高,保障人类的健康和环境的安全。
石灰在水处理中具有广泛的应用,它可以用于水的中和处理、混凝处理、软化处理和重金属的去除。
石灰的碱性特性使其具有与水中的酸性物质发生化学反应的能力,从而改善水的质量。
然而,石灰在水处理过程中也存在一些问题,如操作复杂、投加量难以控制等。
污水处理石灰要求一、引言污水处理石灰是一种常见的处理剂,用于污水处理过程中的中和和沉淀作用。
本文将详细介绍污水处理石灰的要求,包括其性质、用途、添加剂要求、投加量要求以及相关的环保要求。
二、性质1. 外观:污水处理石灰应为白色粉末状或颗粒状。
2. 化学成分:主要成分为氧化钙(CaO)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
3. pH值:应在10-12之间。
4. 溶解性:应能在水中迅速溶解。
三、用途污水处理石灰主要用于以下方面:1. 中和作用:污水中的酸性物质可以通过添加石灰来中和,使pH值恢复到中性范围,以减少对环境的影响。
2. 沉淀作用:石灰能与污水中的重金属离子结合形成不溶性的沉淀物,从而使其从水中沉淀下来,达到净化水质的目的。
四、添加剂要求1. 石灰应为纯度较高的工业级产品,不得含有有害物质。
2. 不得含有任何杂质,如砂石、铁锈等。
3. 石灰应具有良好的稳定性,不易分解或失效。
4. 添加剂的包装应严密,防止潮湿和污染。
五、投加量要求1. 根据污水的性质和处理要求,确定合适的投加量。
2. 投加量应根据污水的pH值、污染物浓度等因素进行调整,以确保达到理想的处理效果。
3. 投加量的计算应基于相关的工程设计参数和实验数据。
六、环保要求1. 污水处理石灰应符合国家环保法规和标准的要求。
2. 在使用过程中,应采取防护措施,避免对操作人员和环境造成伤害。
3. 废弃物的处理应符合相关的环保要求,不能随意排放或倾倒。
七、总结污水处理石灰是一种常用的处理剂,具有中和和沉淀作用。
在选择和使用污水处理石灰时,需要考虑其性质、用途、添加剂要求、投加量要求以及相关的环保要求。
只有满足这些要求,才能确保污水处理过程的高效性和环保性。
水处理当中石灰与强氧化钠的作用与优缺点
简述石灰与强氧化钠在水处理当中的作用与优缺点!
水处理当中石灰与强氧化钠的优缺点
现在市面上很多自来水厂或污水处理厂在日常的水处理当中都有用到氢氧化钠或着石灰来调节水的酸碱度和其他方面,那到底强氧化钠与石灰在水处理当中起着什么样的作用呢?
首先石灰粉的成分比较复杂,是氢氧化钙、氧化钙等的混合物。
石灰粉加入水中会生成碱性的氢氧化钙液体。
用以调节PH,同时也可以去除水中重金属离子,使其生成难容性的氢氧化物,再通过絮凝沉淀就可以将重金属离子分离。
而氢氧化钠(NaOH),典型碱性化合物,属于强碱盐;水处理系统作用:消除水硬度;调节水pH值;废水进行;离交换树脂再;通沉淀消除水重金属离氢氧化钠广泛应用于水处理污水处理厂氢氧化钠通反应减水硬度工业领域离交换树脂再再剂氢氧化钠具强碱性且水具相高溶性由于烧碱液态所容易衡量用量便使用水处理各领域。
不过在现实水处理当中使用氢氧化钠的成本会比石灰粉高很多,所以很多污水处理厂都会选择石灰粉来处理,但如果遇到酸性比较强的水还是碱度高的氢氧化钠适合处理。
白石灰的水处理作用
嘿,朋友!你知道白石灰在水处理中那神奇的作用吗?这可真是个
了不起的玩意儿!
白石灰就像是水处理领域的一位默默奉献的超级英雄。
它能把那些
脏兮兮的水变得干净清澈,就好像是给灰姑娘换上了美丽的舞裙一样。
想象一下,那些充满杂质、浑浊不堪的水,是不是让你觉得头疼?
白石灰这时候就挺身而出啦!它能调节水的酸碱度,让水的酸碱平衡
达到一个恰到好处的状态。
这就好比是给一辆跑歪了的车,重新校准
了方向盘,让它稳稳当当地行驶在正确的道路上。
白石灰还能去除水中的重金属离子。
你想想,那些重金属离子就像
一群调皮捣蛋的小恶魔,在水里兴风作浪。
而白石灰一来,就把它们
统统抓住,不让它们继续捣乱。
比如说,铅、汞这些让人害怕的家伙,遇到白石灰也只能乖乖就范。
而且啊,白石灰在去除水中的磷酸盐方面也是一把好手。
磷酸盐就
像是水中的“小霸王”,会导致水体富营养化,让水变得乱糟糟的。
白
石灰一出手,磷酸盐就得落荒而逃,水也就恢复了平静和干净。
还有呢,白石灰能够帮助混凝沉淀。
这就好像是在水里组织了一场
盛大的舞会,让那些微小的颗粒都聚集在一起,然后欢快地跳着舞沉
淀下去,留下清澈透明的水。
不过,使用白石灰处理水也得小心谨慎。
用多了用少了都不行,得像掌握做菜放盐的分寸一样,恰到好处。
要是用得太多,可能会带来新的问题;用得太少,又达不到理想的效果。
总之,白石灰在水处理中发挥着至关重要的作用,它就像是一位神奇的魔法师,让污水变得清澈,让我们能拥有干净的水资源。
难道我们不应该好好感谢它吗?。
石灰在水处理中的作用石灰是一种常见的化学物质,其在水处理中有着广泛的应用。
它可以用来处理不同类型的水源,包括自来水、地下水、湖泊水等。
石灰通过其特殊的化学性质,能够起到调节水质、提高水质的作用。
本文将详细介绍石灰在水处理中的作用。
石灰在水处理中起到了调节水质的作用。
水源中常常含有各种不同的化学物质和微生物,如重金属、有机物、细菌等。
这些物质如果超过一定的浓度,会对人体健康造成威胁。
石灰可以通过中和碱性物质和酸性物质的作用,调节水源的pH值,使其处于适宜的范围内。
同时,石灰还能够与水源中的重金属离子结合,形成沉淀物,从而降低水中重金属的含量,保证水质的安全性。
石灰在水处理中能够提高水质。
水源中常常存在着大量的悬浮物和浑浊物,这些物质使得水变得不清澈,不透明。
石灰可以与这些杂质发生化学反应,使其沉淀下来,从而提高水的澄清度和透明度。
此外,石灰还能够去除水中的异味和有机物,使水变得更加清洁和可口。
石灰还可以用于软化水源。
硬水是指含有较高钙、镁离子浓度的水,这种水容易产生水垢,不仅影响水质,还会损坏水管和设备。
石灰可以与水中的钙、镁离子结合,形成不溶性的盐类,降低水中钙、镁离子的浓度,从而使水变得软化。
除了上述的作用外,石灰还具有杀菌的作用。
水源中存在着各种细菌和病原体,如果直接饮用这种水,会对人体健康造成威胁。
石灰可以杀灭水中的细菌和病原体,保证水源的卫生安全。
总结起来,石灰在水处理中起到了调节水质、提高水质、软化水源和杀菌的作用。
它通过与水中的化学物质发生反应,改善水源的性质,使其符合人体健康的要求。
因此,在水处理过程中,石灰是一种非常重要的辅助剂。
在实际应用中,应根据水源的具体情况,合理选择石灰的种类和用量,以达到最佳的处理效果。
石灰在水处理中的作用不仅仅局限于上述几个方面,还有一些其他的作用,如去除水中的氟化物、氯化物等。
在实际应用中,需要根据水源的特点和水质的要求,综合考虑各个因素,选择合适的处理方法和工艺。
石灰在水处理中的作用
水是人类生活中必不可少的资源,但是随着人口的增加和工业的发展,水污染问题日益严重。
为了保障人类健康和环境的可持续发展,水处理成为了一项重要的任务。
而石灰作为一种常用的水处理剂,其作用也越来越受到人们的关注。
石灰是一种碱性物质,其主要成分为氧化钙(CaO)和氢氧化钙(Ca(OH)2)。
在水处理中,石灰主要有以下几种作用:
1. 调节水的pH值
水的pH值是指水中氢离子(H+)的浓度,是衡量水酸碱性的指标。
一般来说,水的pH值在7左右为中性,低于7为酸性,高于7为碱性。
而石灰是一种碱性物质,可以中和水中的酸性物质,提高水的pH值,使其达到适宜的范围。
这对于水的消毒、脱色、脱臭等处理过程都非常重要。
2. 沉淀水中的杂质
水中常常含有各种杂质,如悬浮物、有机物、重金属离子等。
这些杂质会影响水的质量和安全性。
而石灰可以与水中的杂质反应生成沉淀物,从而将其从水中去除。
这种沉淀物可以通过过滤、沉淀等方式进行分离,从而达到净化水的目的。
3. 杀灭水中的微生物
水中常常存在各种细菌、病毒等微生物,这些微生物会对人体健康造成威胁。
而石灰可以通过提高水的pH值,使水变得碱性,从而杀灭水中的微生物。
此外,石灰还可以与水中的有机物反应,生成一些具有杀菌作用的物质,从而进一步提高水的安全性。
石灰在水处理中具有重要的作用。
通过调节水的pH值、沉淀水中的杂质、杀灭水中的微生物等方式,石灰可以有效地净化水质,保障人类健康和环境的可持续发展。
SerialNo.605September.2019
现 代 矿 业
MODERNMINING
总第605期
2019年9月第9期
赵中源(1989—),男,助理工程师,730900甘肃省白银市白银区人民路19号。
石灰在酸性矿井水处理中的应用
赵中源 赵晓东 马 国
(西北矿冶研究院)
摘 要 为了防止酸性矿井水对井下设备、支护材料等产生不利影响,针对某煤矿酸性水处理问题,进行了酸性矿井水处理试验。
试验结果表明:石灰对矿井酸性水中各指标浓度的影响显著,去除效果明显。
关键词 石灰 酸性水 pH值
DOI:10.3969/j.issn.1674 6082.2019.09.080
酸性矿井水在通常情况下是指p
H值小于5.5的矿井水,人类的采矿活动是酸性矿井水形成的主
要原因[1 5]。
一般认为,酸性矿井水的成因是:在煤
层及其围岩中含有硫铁矿,由于煤炭的开采破坏了煤层原有的还原环境,提供了氧化这些还原态硫化物所需的氧,地下水的渗出并与残留煤柱及煤层顶、底板接触,促使煤层或顶底板中还原态的硫化物氧化成硫酸,进而使矿井水呈酸性。
酸性矿井水的直接排放不仅浪费了宝贵的水资源,而且还会对环境中的水体、土壤、植物造成污染。
因此,如何选择更为经济合理且简单高效的方法处理酸性矿井水,引起了环保工作者与社会的广泛关注
[6 8]。
尽管我国
的酸性矿井水处理与利用技术尚处于较低水平,但已积累了宝贵的经验。
近年来,对酸性矿井水的处理有了更深入的研究,发现了许多新的处理方法,主要有粉煤灰法、赤泥法以及使用碱性纸浆废液、硼泥等代替石灰乳,以废治废,综合利用,可大幅度降低处理成本。
1 试验方案及仪器
1.1 试验目的
通过试验研究不同石灰添加量对酸性矿井水中
pH值、SS、COD、Fe2+、SO2-
4浓度的影响。
1.2 试验材料
试验所用矿井酸性水取自徐州某煤矿,通过试验室对该矿井水的含量进行测试,测试结果见表1。
试验用石灰购自商店。
1.3 试验主要仪器
试验主要仪器见表2。
表1 矿井水测试结果
指标SS/(mg/L)COD/(mg/L)Fe2+/(mg/L)SO2-4
/(mg/L)
pH含量
1201066.4570
3.0
表2 试验仪器
仪器型号厂家
分光光度计722上海精密科学仪器有限公司pH计PHS 3CA上海景宏实验仪器有限公司磁力搅拌器MS S上海精科雷磁有限公司电子天平
FA1004N
上海精密科学仪器有限公司
1.4 试验方案
分别取200mL矿井水放入7个500mL烧杯中,向烧杯中投加石灰,添加量分别为0.5、1、2、5、7、10、15g共7个级别并进行搅拌,搅拌速度为300r/min,反应30min后,过滤,取其滤液,测量其pH
值、SS、COD、Fe2+、SO2-
4的浓度。
2 试验结果
不同石灰添加量下pH值的变化情况见图1,SS浓度值的变化规律见图2,COD浓度值的变化规律
见图3,Fe2+浓度值的变化规律见图4,SO2-
4浓度值
的变化规律见图5。
由图1可见,
随着石灰添加量的增加,pH值线性增加,其拟合公式为y=0.607x+4.4897;在投加量为2g时pH值已达到6.5,达到排放标准。
由图2可见,SS浓度随石灰添加量的增加出现先降低后增大的整体趋势,其拟合公式为:y=
0.3846x2-8.1162x+115.35,最佳的石灰添加量
为10 55g。
6
52
图1 pH
值随石灰添加量的变化规律
图2 SS
浓度随石灰添加量的变化规律
图3 COD浓度随石灰添加量的变化规律由图3可见,COD浓度随石灰添加量的增加出现先降低后增大的整体趋势,其拟合公式为:y=0.4652x2-9.8662x+103.25,最佳的石灰添加量为10 60g。
图4 Fe2+浓度随石灰添加量的变化规律
由图4可见,Fe2+浓度随石灰添加量的增加总体呈下降趋势,其拟合公式为:y=0.0303x2-0.7565x+5.8762。
图5 SO2-
4
浓度随石灰添加量的变化规律
由图5可见,SO2-
4
浓度随石灰添加量的增加出现先降低后增大的整体趋势,其拟合公式为:y=3.3848x2-73.405x+544.07,最佳的石灰添加量为10.8g。
从上述试验分析结果可知,石灰对矿井酸性水中各指标浓度的影响显著,去除效果明显。
3 结 论
通过对矿井酸性水中添加不同质量的石灰,对矿井酸性水中的各项指标浓度进行测试,石灰对各指标浓度的影响十分显著,能够有效降低pH值、
SS、COD、Fe2+、SO2-
4
的浓度,减小环境污染。
参 考 文 献
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[8] 张仁瑞,顾正平.酸性矿井水用作混凝剂的研究[J].能源环境保护,1993(6):17 19.
(收稿日期2019 05 15 责任编辑 袁风香)
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赵中源 赵晓东等:石灰在酸性矿井水处理中的应用 2019年9月第9期。