1、煤泥水处理新技术及发展趋势摘要：现有煤泥水处理技术还存在着一定的局限性，不能彻底满足选煤厂洗水闭路循环的工艺要求，煤泥水的澄清处理问题亟需解决。综述了目前煤泥水处理技术领域的研究进展，包括药剂配制，生物絮凝技术、电絮凝技术、磁絮凝技术方面的新思路，同时指明了其相关的工作机理，并展望未来煤泥水处理新技术的发展趋势。Abstract：The existing slurry water treatment technology still has some limitations，which can not completely meet the technological requirements
2、 of closed-circuitcirculation of washing water in coal preparation plant，and the problem ofclarification and treatment of slurry water needs to be solved urgently.Theresearch progress of slurry water treatment technology was summarized，including new ideas of pharmaceutical preparation，bioflocculatio
3、ntechnology，electroflocculation technology and magnetic flocculationtechnology.The related working mechanism was pointed out，and thedevelopment trend of new technology of slurry water treatment in the futurewas prospected.关键词：煤泥水处理技术;生物絮凝技术;发展趋势Key words：slime water treatment technology;bioflocculat
4、ion technology;development trend中圖分类号：X752文献标识码：A文章编号：1006-4311（2020）15-0194-020引言煤泥水是选煤厂湿法分选过程中所产生的工业废水，其中含有大量小于 0.5mm 的煤粉和泥沙，如不经过严格的处理后排放不仅造成大量煤泥流失，精煤产率降低，经济效益下降，而且会对周围环境造成严重污染;加上煤泥水性质稳定，悬浮液浓度和 COD 浓度都比较高，表面带有较强的负电性，沉降困难，对后续煤泥水的脱水、洗水厂内的水循环等处理环节将会造成严重的影响。在煤泥水的处理过程中，通常会选择添加絮凝剂来加速煤泥的絮凝-沉降过程，这也是目前使用最广
5、泛且十分有效的方法。但絮凝剂的种类繁多，功能不一，其成本和处理效果直接决定了选煤厂的经济利益，因此选择合适的絮凝剂对于选煤厂来说显得尤为重要。对絮凝剂的选择问题一直都是煤泥水沉降的研究热点。岳双凌1着手从絮凝剂离子类型对煤泥水沉降的影响方面进行了研究，研究发现，阴离子型高分子絮凝剂对煤泥水的沉降速度和沉降后上清液浊度的作用效果最佳，非离子型和阳离子型高分子絮凝剂效果较差。澳大利亚 Ofori2等采用絮凝-过滤法对煤泥水进行处理。絮团尺寸越大，滤饼的渗透率越大;阴离子絮凝剂能够产生大絮团，阳离子絮凝剂产生的絮团小而弱。安徽理工大学刘春福等3对季铵盐与絮凝剂复配处理煤泥水进行了研究，结果同样表明复
6、配药剂处理煤泥水的沉降效果和药剂用量均优于单一药剂处理的效果，并且得出絮凝剂和季铵盐复配时，可大大减少药剂用量和改善沉降效果的结论。1生物絮凝微生物絮凝剂是絮凝微生物在生长过程中代谢产生的一类具有絮凝活性的高分子化合物，具有安全、无污染、用途广泛、能够自然降解等特点，主要是由阴离子聚合物组成，它的絮凝机理也是非常复杂的，综合了吸附电中性、压缩双电层、吸附架桥和网捕等作用，并且微生物絮凝剂的种类、用量、水质等变化也会对絮凝效果有很大的影响。对此，国内外学者也做了大量的研究：国外 Butterfield 等4人就从污泥中分离出了能够产生絮凝能力的细菌;接着国外的很多学者也开始投身于这方面的研究，J
7、.nakmura等人从众多的菌株中筛选出来具有 19 种絮凝能力的微生物;Suh.H.等5人首次发现了杆状细菌也能产生生物絮凝剂。安徽理工大学张东晨等6人以淮南八公山新庄孜选煤厂浮选尾煤为研究对象，通过微生物絮凝高分子的吸附架桥和网捕对煤泥水产生絮凝沉降作用，考察了黄孢原毛平革菌产生的酸性多糖对煤泥水的絮凝作用。正交实验显示：当培养时间为 2d，助凝剂量为2ml，菌液量为 2ml，溶液 pH 值为 6 时，微生物絮凝破碎液处理的煤泥水上清液透光率最大，煤泥水絮凝沉淀效果最好。2电絮凝随着对煤泥水絮凝技术的深入研究，为了解决传统的絮凝剂难降解且具有一定毒性的不足，广大学者开创了电化学预处理与絮凝
8、剂法相结合的方法，使煤泥水的沉降问题进一步得到了改善。王雷7从影响电絮凝处理技术的溶液性质方面着手，研究了溶液的 pH 值、电导率、温度、阴离子浓度和水流动状态对电絮凝的影响，研究发现：pH=49 条件下 Al3+可形成多种配位化合物从而发挥吸附和网捕作用;添加 NaCl 不仅可以提高溶液的电导率，而且可消除 SO42-、CO32-与水中的 Ca2+、Mg2+反应沉积在阴极表面，减少电絮凝过程中的不利影响;溶液温度升高到 30左右可促进水与铝的化学作用速度，使电流效率增加;SO42-、Cl-和 HCO3-等阴离子能促使电极板的阳极处于活化状态并溶解，增大电流效率，其中 Cl-含量对电絮凝反应的
9、影响较大;液体的流速对电解的金属离子絮体的形成与充分吸附及快速扩散有着决定性的影响，通常为了使电解的金属离子絮体很好的形成与吸附并快速扩散，会将液体流速设置为 Re4400。3磁絮凝煤泥水磁絮凝处理技术是在传统絮凝沉淀的基础上，向煤浆中投加磁性介质和施加外部辅助磁场，在高梯度磁场力的作用下实现快速沉降。在整个处理过程中主要是通过增加吸附作用、产生“磁核”作用、加大絮凝剂与煤泥颗粒的碰撞机会，改变颗粒之间的电位来增强煤泥水的絮凝效果。近期国内一些学者在煤泥水磁絮凝方面也做了突破性进展：安徽理工大学李建军等8通过溶胀-原位共沉淀的方法制备了含铁聚丙烯酰胺高分子复合絮凝剂，通过研究发现，该磁性絮凝剂
10、不仅具有稳定的强磁特性，而且还保持着较好的絮凝特性，这有利于外磁场对煤泥水矿物实现高效分离和沉降。其还对自然沉降、絮凝沉降、混凝沉降和预磁化絮凝沉降的沉降特性进行了研究，研究发现，磁场辅助絮凝的沉降速度和颗粒表面电荷均优于其他，并且尾泥高度减少了 25%，煤泥水透光率达到82.2%，沉降效果显著。4结语为解决难沉降煤泥水沉降絮凝难题，疏水聚团沉降、絮凝药剂研发、微生物絮凝沉降、外电场辅助沉降、絮凝装置设计、超声电化学沉降及磁絮凝沉降等技术得到了新的发展。但由于高泥化微细粒颗粒界面性质及溶液化学性质的复杂性，煤泥水处理技术研究还需要不断的发展。参考文献：1岳双凌.高灰细泥型煤泥水絮凝沉降特性研究
11、J.煤炭技术，2018，37（04）：320-322.2Ofori P，Nguyen A V，Firth B，et al.The role of surface interactionforces and mixing in enhanced dewatering of coal preparation tailingsJ.Fuel，2012，97（none）：262-268.3刘春福，闵凡飞，陈军，陈帅.季铵盐与混凝剂复配处理高泥化煤泥水的试验研究J.中国煤炭，2014，40（12）：81-86.4Ellis B D，Butterfield P，Jones W L，et al.Effects
12、 of CarbonSource，Carbon Concentration，and Chlorination on Growth Related Parametersof Heterotrophic Biofilm BacteriaJ.Microbial Ecology，1999，38（4）：330-347.5Suh，H-h.Characterization of bioflocculant produced by BacillusSP.P15J.Journal of Fermentation and Bioengineering，1997，184（2）：108-112.6張东晨，戴雯，冀敏敏.不同变质程度煤的微生物絮凝优化试验研究J.安徽理工大学学报（自然科学版），2016，36（06）：6-11.7王雷.猪场沼液化学絮凝/电絮凝纳滤膜浓缩工艺研究D.浙江大学，2016.8李建军，朱金波，李蒙蒙，闵凡飞，张靖，郝维昌.磁性絮凝剂的原位共沉淀合成及其在煤泥水处理中的应用J.北京工业大学学报，2014，40（11）：1712-1716.作者简介：国伟（1992-），男，河南濮阳人，助理工程师，学士，研究方向为煤泥水处理、矿物加工选煤。