絮凝劑在礦井水處理中的應用分析

王 悅

（汾西礦業集團環保健康管理部，山西 介休 032000）

礦井水是煤炭開采過程當中比較具有行業特色的廢水，主要是因為在煤炭開采過程當中發生的塌陷問題污染水源所致。如果礦井水沒有被處理，就直接排放到河流中，會對我國的環境造成非常嚴重的污染，而且還會造成工業水資源浪費的現象。所以說在煤礦行業開采的過程當中，相關部門對于礦井廢水的問題一定要重視起來，利用去年的過濾或者是消毒等系列的工藝處理好礦井廢水，只有這樣才能夠從根本上處理好礦井廢水問題。

1 礦井水的簡單分類

礦井水是一種復合型的水類，在礦井水中，主要包含一系列的細菌微生物，放射性物質，還有一些其他的有毒有害物質。因為礦井水是在煤炭開采過程當中，水資源受到污染而產生的一種污染物，所以說在其中含有許多的懸浮顆粒和煤粉，而且在礦井水中存在的污染物種類是不同的，根據污染物的種類，可以把礦井水分為高礦化度礦井水、含懸浮物礦井水以及酸性礦井水、含特殊污染物礦井水和潔凈礦井水五個種類。

1.1 高礦化度礦井水

高礦化度礦井水中主要含有的成分就是碳酸根離子、碳酸氫根離子、氯離子鈉離子以及鉀離子等等，而且在水中的離子濃度大約在每升一克左右，高礦化度礦井水的水質主要都是中性或者是堿性，嘗起來有苦味，也叫苦咸水，具體的種類也可以分為鹽水和微咸水。由于其中的離子濃度過高，也不能夠直接用作是生活用水，在一些特定的土地當中，也不能作為工農業用水來直接使用。

1.2 含懸浮物的礦井水

這一類型主要出現在我國北方的煤礦礦井水中，在所有的礦井水中，大約占60%左右的成分，它的水質主要是一些顆粒狀物，而且水質主要是偏中性，水體看起來比較渾濁，主要是灰色和黑色，如果長期向河道內排放，會造成河道淤堵的狀況，也會破壞城市河道的自然景觀，影響周圍農作物的生長。

1.3 酸性礦井水

顧名思義它的pH 值要小于5.5，而且在其中含有較高的硫元素，在硫元素升華以后就會產生硫酸，這樣一來也就會導致礦井水出現酸性。酸性礦井水對環境的污染非常嚴重，所以說在進行適當的處理后，可以用于一些對于水質要求比較低的工業用水中。

1.4 含有特殊污染物的礦井水

在這類礦井水中，通常都是指含有放射性元素或者石油類，這樣的礦井水排放量比較小，雖然有毒物質的含量比較小，但是如果沒有經過處理就排放還是會對水體造成一定程度的污染，而且這樣的污染很難治理，因為放射性物質不會隨著稀釋而消失，它會一直存在，關部門對于含特殊污染物的礦井水，一定要重視起來，在排放的時候一定要處理好，達到國家的標準才能夠進行排放。

1.5 潔凈礦井水

和其他種類的礦井水對比而言，它的指標基本上符合我們生活當中的用水標準，而且沒有被污染過的礦井水當中，還有很多的微量元素，如果工廠或者是相關部門，可以做好這類礦井水的處理，甚至可以作為礦井水來飲用。在我國目前的處理方式當中，都是通過凝聚劑沉淀或者是過濾等一系列工藝技術來處理這類礦井水，如果能夠處理好這一類型的礦井水，就會為城市的水資源發展提供很大的便利，并且緩解城市當中的水資源壓力。

2 絮凝劑的簡述

2.1 無機絮凝劑

無機絮凝劑通常都是由氯化鋁氯化鐵硫酸鐵這樣的呂巖或者是鐵鹽來組成的。因為無機絮凝劑在水中如果水解的話，會產生帶有正價的金屬離子，這樣一來就可以對水中和在水表面的一些呈負電性的顆粒產生吸附作用，然后就可以壓縮雙電子層，形成凝聚團，吸附水中的雜質，導致膠體整體越來越大，然后使其沉降。這種絮凝劑的主要作用就是通過電荷作用來降低膠體表面當中的電動電位，進而導致顆粒之間的排斥力減少，膠體聚沉產生凝劑作用。但是在傳統的工業當中，這類絮凝劑不單獨使用，如果單獨使用的話，會產生一些缺點，所以通常會與一些其他的絮凝劑復合使用，這樣一來，不僅可以發揮無機絮凝劑的真正效用，也可以從根本上提高礦井水的治理進程。

無機高分子絮凝劑的主要成分就是鋁鹽和鐵鹽和無機凝聚劑，不同的就是它的主要成分是聚合硫酸鋁，聚合氯化鐵，聚合硫酸鐵，聚合氯化鋁，聚合氯化鋁鐵以及活化硅酸等物質。和傳統的無機絮凝劑比起來，它的分子組成比較高，而且效果也更好，而且在很多水體當中已經有了非常廣泛的應用，對于治理水體富營養化，給水城市污水，工業廢水等一系列的污染都有著非常有效的作用。在使用的過程當中，聚合太鐵鹽鋁鹽主要是通過三價鐵離子以及三價鋁離子的水解，讓水體當中的一系列微小顆粒聚合，然后凝聚成一些懸浮的顆粒，再通過吸附架橋的作用，形成更大的顆粒團，這樣在聚橙的過程當中就可以更好的粘附，所以說絮凝效果就比較明顯。而根據我國目前的礦井水處理情況來看，使用的最多和最好的一個高分子絮凝劑就是聚合氯化鋁，將于其他的高分子絮凝劑而言，聚合氯化鋁可以處理更為渾濁的礦井水，并且在處理之后可以明顯地符合國家的標準，這也為高污染礦井水的處理提供了有效的基礎理論依據，而且它還可以很好地去除水體當中的一些其他污染金屬離子。

2.2 有機絮凝劑

有機絮凝劑主要可以分為人工合成和有機絮凝劑和天然有機高分子絮凝劑兩個種類。人工合成的有機細凝劑，它的主要原理就是有機高分子當中的一些特殊的結構，就像是在人工有機高分子當中，有一些分子的結構比較多，而且相對原子質量很大，還有很多其他的官能團，這樣一來就可以通過人工合成的方式來得到我們所需要的特定絮凝劑。人工合成有機絮凝劑的代表就是聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺受溫度以及濕度的影響比較小，而且絮凝速度也很快，在實際的礦井水治理當中有著非常廣泛的應用，而且聚丙烯酰胺也通常是要和其他的絮凝劑復合使用，這樣可以更好地發揮它自身的絮凝效用。第二類絮凝劑就是天然高分子絮凝劑，這一類絮凝劑都是從天然物質當中提取，沒有經過加工，而且其自身的主要特點就是基團多，而且還沒有任何毒性，可以再生成本方面也比較便宜。所以說天然有機高分子絮凝劑在礦井水的處理當中有著非常廣泛的應用，它的主要代表種類就是木質素類絮凝劑，甲殼素類絮凝劑等等。和傳統的無機絮凝劑相比，有機高分子絮凝劑的用量少，而且還比較容易處理所產生的絮凝效果，也可以達到國家的相關標準，這就為他廣泛的應用打下了良好基礎，尤其是在礦井水的處理當中，天然高分子有機絮凝劑的應用明顯要高于其他種類的絮凝劑，雖然其自身也存在著一定的缺點，但是針對礦井水的處理確實非常有效。

2.3 微生物絮凝劑

除了以上兩種絮凝劑之外，還有一種絮凝劑是微生物絮凝劑，它是一種天然生物，高分子絮凝劑，有非常明顯的絮凝劑特性，這一類型的絮凝劑主要成分通常都是糖蛋白，或者是多糖等一系列物質，它們在代謝的過程當中，就可以將水體當中的污染轉化為膠體，以微生物細胞為載體將固體懸浮顆粒等一系列不易降解的物質，通過生物代謝作用來產生沉淀，微生物絮凝劑的降解效果比較好，而且還沒有二次污染以及毒性，可以更好地適用于礦井水當中的處理。而且微生物絮凝劑在我國的應用范圍也越來越廣泛，在未來的發展當中，也可能會取代傳統的無機或者是有機絮凝劑，唯一的缺點就是目前工藝技術還沒有達到相關的要求，而且成本也比較高，才導致沒有被大范圍的應用到我國的水體治理當中。

3 應用發展展望

近年來，我國的絮凝劑技術有了很大的發展，而且迅凝劑的種類也越來越多，但是在實際生產當中和礦井水的處理當中所應用到的種類確實很少，就像是一些復合絮凝劑，微生物絮凝劑，天然高分子物質等等都沒有得到非常廣泛的應用。近年來，我國關于這方面的研究報道很多，但是很多實驗仍處于有待研究的階段，在實際應用方面還有很多的難題。雖然還有一系列的問題需要克服，但是不可否認的是，絮凝劑確實提上了人們的研究日程，也有很多實驗正在研究絮凝劑，在未來絮凝劑的種類會越來越多，而且它的應用范圍也會越來越廣泛。就像是微生物絮凝劑，它的應用就還處于實驗階段，而且生產成本方面也存在問題，就不能夠大量地投入到水體的處理當中，所以說在未來的發展當中，進一步提高微生物絮凝劑的經濟效應，并且實現量化的發展，在礦井水處理方面，越來越多種類的絮凝劑將會出現，而且也會有著非常廣泛的應用前景，就根據目前的實驗情況來看，也有很多的絮凝劑種類即將研發，在未來這一方面的難題終將會被克服。

4 結語

在礦井廢水處理的過程當中，首先要明確礦井廢水的一系列簡單分類，除此之外，也要明確絮凝劑的種類，主要分為無機絮凝劑、有機絮凝劑、微生物絮凝劑等等。而且要明確在礦井水當中的處理問題，我國也需要從根本上重視起來，并且要明確未來的發展趨勢，要利用最合理有效的方式來做好礦井水的處理工作，充分應用好絮凝劑的作用。