一种矿业污泥污水的处理工艺的制作方法

本发明属于矿业污泥污水处理的，涉及一种矿业污泥污水的处理工艺。

背景技术：

1、含氟矿井水属于特殊类型污染矿井水，其形成主要源于矿区土壤及地层中氟化物的较高含量。煤炭开采过程中对地下含水层的破坏导致地下水通过采煤裂缝渗入巷道。在物理、化学及微生物作用下，富含氟的岩石(如萤石矿、磷灰石矿等)中的含氟矿物在地下水冲刷作用下发生溶解，导致氟离子进入地下水，并最终迁移至矿井水，形成含氟矿井水，同时，大多数矿区的矿井水呈现碱性。当氢氧根离子含量较高时，易将含氟矿物中的氟离子替换出来，从而导致矿井水中氟离子浓度上升。

2、氟含量超标对我国矿井水的资源化及循环利用构成重大挑战。直接排放含氟超标的矿井水不仅浪费水资源，还会污染地下水系，并对矿区居民生活用水安全造成严重威胁。

3、活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构。活性炭因其具有比表面积大、孔结构发达和成本低等特点，成为一种在含氟矿井水处理方面应用较为广泛的吸附材料。但未经改性的活性炭对氟的吸附效果较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种矿业污泥污水的处理工艺，本发明的矿业污泥污水的处理系统包括配水池、反应池和沉淀池，有助于提高处理效率，还有助于保护环境，确保矿井水处理系统的稳定运行。其中本发明方案制得的絮凝剂通过疏水效应、氢键、离子交换和静电相互作用吸附全氟化合物，对其去除效果极佳。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种矿业污泥污水的处理工艺，所述处理工艺通过处理系统对矿业污泥污水进行处理，所述处理系统包括依次连通的配水池、反应池和沉淀池，所述配水池主要调节矿井污泥污水的含水量、ph值和过滤大颗粒杂质，所述反应池用于投加絮凝剂进行絮凝反应，所述沉淀池使絮凝后的矿井水中的固体颗粒通过重力作用沉降到底部，从而实现固液分离；其中，所述絮凝剂为以活性炭为原料，在其表面生成金属氧化物形成复合颗粒，再腰果酚和氨基苯硫酚改性后所得。

4、作为本发明的一种优选技术方案，在所述配水池中，调节矿井污泥污水的含水量至60％以上、ph值至7。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

6、步骤一：将硝酸盐和去离子水搅拌混合后，得到混合液；

7、步骤二：将混合液和碱性溶液缓慢滴加至活性炭中，滴加完成后，静置，取固体物洗涤，干燥后进行焙烧，得到复合颗粒；

8、步骤三：将复合颗粒置于无水乙醇中超声混合后，加入腰果酚和引发剂加热混合后，缓慢加入氨基苯硫酚继续搅拌后，离心取固体物，洗涤，干燥后，得到絮凝剂。

9、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤一中，所述搅拌混合为在30-35℃温度下搅拌45-60min；所述硝酸盐和去离子水的质量比为1.0-1.3：5.5-6.0。

10、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤一中，所述硝酸盐由硝酸铝和硝酸锆按质量比3.0-3.4：1.0-1.2组成。

11、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤二中，所述静置的时间为24h；所述洗涤为采用去离子水洗涤至固体物表面中性。

12、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤二中，所述干燥为在80℃温度下干燥至恒重。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤二中，所述煅烧为在500-520℃温度下焙烧2-3h。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤二中，所述混合液、碱性溶液和活性炭的质量比为1.2-1.5：3-4：9-10；所述碱性溶液为25％质量分数的氢氧化钠水溶液。

15、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述超声混合为120-150w频率下超声5-8min。

16、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述加热混合为在40-45℃温度下搅拌10-15min。

17、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述继续搅拌为升温至60-68℃搅拌4-5h。

18、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述洗涤为采用无水乙醇洗涤；所述干燥为置于烘箱中在80℃干燥至恒重。

19、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述复合颗粒、无水乙醇、腰果酚、氨基苯硫酚和引发剂的质量比为10-11：40-45：2.0-2.5：4.2-4.4：0.10-0.12；所述氨基苯硫酚为4-氨基苯硫酚。

20、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤三中，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中一种或多种。

21、本发明的有益效果：

22、本发明的矿业污泥污水的处理系统包括配水池、反应池和沉淀池，有助于提高处理效率，还有助于保护环境，确保矿井水处理系统的稳定运行。其中本发明方案制得的絮凝剂通过疏水效应、氢键、离子交换和静电相互作用吸附全氟化合物，对其去除效果极佳。

技术特征：

1.一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺通过处理系统对矿业污泥污水进行处理，所述处理系统包括依次连通的配水池、反应池和沉淀池，所述配水池主要调节矿井污泥污水的含水量、ph值和过滤大颗粒杂质，所述反应池用于投加絮凝剂进行絮凝反应，所述沉淀池使絮凝后的矿井水中的固体颗粒通过重力作用沉降到底部，从而实现固液分离；其中，所述絮凝剂为以活性炭为原料，在其表面生成金属氧化物形成复合颗粒，再腰果酚和氨基苯硫酚改性后所得。

2.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在所述配水池中，调节矿井污泥污水的含水量至60％以上、ph值至7。

3.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：所述絮凝剂的制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤一中，所述搅拌混合为在30-35℃温度下搅拌45-60min；所述硝酸盐和去离子水的质量比为1.0-1.3：5.5-6.0。

5.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤一中，所述硝酸盐由硝酸铝和硝酸锆按质量比3.0-3.4：1.0-1.2组成。

6.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤二中，所述静置的时间为24h；所述洗涤为采用去离子水洗涤至固体物表面中性；所述干燥为在80℃温度下干燥至恒重；所述煅烧为在500-520℃温度下焙烧2-3h。

7.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤二中，所述混合液、碱性溶液和活性炭的质量比为1.2-1.5：3-4：9-10；所述碱性溶液为25％质量分数的氢氧化钠水溶液。

8.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤三中，所述超声混合为120-150w频率下超声5-8min；所述加热混合为在40-45℃温度下搅拌10-15min；所述继续搅拌为升温至60-68℃搅拌4-5h；所述洗涤为采用无水乙醇洗涤；所述干燥为置于烘箱中在80℃干燥至恒重。

9.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤三中，所述复合颗粒、无水乙醇、腰果酚、氨基苯硫酚和引发剂的质量比为10-11：40-45：2.0-2.5：4.2-4.4：0.10-0.12。

10.根据权利要求1所述的一种矿业污泥污水的处理工艺，其特征在于：在步骤三中，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中一种或多种。

技术总结本发明涉及一种矿业污泥污水的处理工艺，属于矿业污泥污水处理的技术领域。一种矿业污泥污水的处理工艺通过处理系统对矿业污泥污水进行处理，所述处理系统包括依次连通的配水池、反应池和沉淀池，反应池用于投加絮凝剂进行絮凝反应，其中，絮凝剂为以活性炭为原料，在其表面生成金属氧化物形成复合颗粒，再腰果酚和氨基苯硫酚改性后所得。本发明的矿业污泥污水的处理系统包括配水池、反应池和沉淀池，有助于提高处理效率，还有助于保护环境，确保矿井水处理系统的稳定运行。其中本发明方案制得的絮凝剂通过疏水效应、氢键、离子交换和静电相互作用吸附全氟化合物，对其去除效果极佳。技术研发人员：刘忠正,徐海,朱德彬,吴化日,陈浩受保护的技术使用者：贵州路发实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9