《粉煤灰文献综述》word版.doc

Yibin University文献综述 题 目 简述粉煤灰在废水处理中的应用系 别 化工与化工学院 专 业 资源环境与城乡规划管理 学生姓名 何燕均 学 号 100704012 年级 2010级 4班指导教师 周明罗 职称 讲师 2013 年 4 月 24 日3简述粉煤灰处理洗煤废水的可行性摘要：本文简述了煤化工过程产生的洗煤废水的来源、特点及处理现状进行分析，对粉煤灰的基本性质进行检测，以期利用粉煤灰制备用于洗煤废水处理的高效混凝剂、絮凝剂，达到 “以废治废”的处理目的。关键词：洗煤废水；粉煤灰；可行性Abstract: this paper briefly discussed the coal gasification process to produce wastewater sources, characteristics and present situation analysis, to test the basic properties of fly ash, in the hope of preparation used in coal washing wastewater treatment using fly ash high efficient coagulant, flocculation agent,Achieve the aim of processing using waste treat waste.Key words: coal washing waste water; Fly ash; The feasibility 化工企业的公用工程离不开“四源”电源、水源、气源、热源，其中水源是最重要的公用工程1。水不仅是一种重要的化工原料，在化工厂里我们通常将水加热为蒸汽来清洗设备，也可用其冷却或者利用水蒸气加热。因此，在化工企业有句俗语“水是工业的血液”。 化工企业一方面需要占用有限的水资源来维持生产，另一方面又要将大量工业废水排放，这意味着如果不能将工业废水处理与回收利用，则不仅会带来严重的生态污染，还会严重影响能源化工基地的可持续发展。在这种情况下，工业废水的处理与回收再利用具有重要的意义。本文从因地制宜的角度出发，对煤化工过程中产生洗煤废水的处理现状进行概述，并对固体废弃物粉煤灰进行分析研究，以期利用粉煤灰制备用于洗煤废水处理的混凝剂、絮凝剂，为工业废水处理提供理论指导。 从地下开采出的原煤含有大量的杂质和灰分，如果直接燃烧，不仅会造成煤炭资源浪费，而且还会加重环境中大气的污染。国际上公认选煤是实现煤炭高效、洁净利用的首选方案。选煤方法概括起来有干选和湿选两大类，其中由于湿选分选效果好，得到国内外煤化工行业的广泛采用，我国选煤厂中采用湿选方法选煤的约占 94%，但在湿法选煤工艺中，水不可缺少的，且耗水量大，投资及生产费用高。当原煤经分级、脱泥、精选、脱水等作业来分选产品时，由于煤的粉碎和泥化，产生一些粒径小于 1 mm 的煤泥颗粒，这些颗粒不溶于水体本身，以胶体形式悬浮于水中把这种含有粒径小于 1 mm 的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水，也就是洗煤废水，它是煤炭工业的主要污染源和煤炭损失源2。 洗煤废水的水体颜色呈深黑色，带有一定的负电荷，其粘度约为水的粘度的 4 倍，因此较难沉降。此外，最重要的是，该洗煤废水的悬浮物（SS）和化学需氧量（COD）浓度都很高，属于典型的难处理的洗煤废水。悬浮物（SS）浓度较高取决于洗煤过程中所选用原煤的种类，该洗煤过程所使用的原煤是陕北地区的长焰煤。长焰煤是一种地质年代较短、灰分较高的年轻煤种，其洗选过程中易于泥化，因此产生的洗煤废水悬浮物浓度较高3。化学需氧量（COD）浓度的大小与悬浮物（SS）浓度有直接关系。在以往洗煤废水处理过程中，一般悬浮物（SS）浓度降低，其化学需氧量（COD）浓度也随之降低，因此洗煤废水的处理主要是处理其中的悬浮物。这是因为除了洗煤过程中投入的少量的药剂会对洗煤废水化学需氧量（COD）产生影响外，洗煤废水中的煤泥颗粒也是决定化学需氧量大小的主要因素4。洗煤废水与煤炭的洗选加工密切相关。随着选煤产品要求的提高、选煤工艺的复杂、环境保护标准的严格，洗煤废水的处理已经变成了整个选煤工艺中涉及面最广、投资最大、最难管理的工艺环节5。这是因为其具有以下特点：（1）悬浮物严重超标 洗煤废水中的悬浮物主要是煤泥颗粒和一些粘土类颗粒，其浓度严重超标，有时甚至超标达几百、几千倍，是洗煤废水的主要污染因子。这些悬浮颗粒细小，且表面带有较强的负电荷，一般形成稳定的胶体体系，难于处理。当这些悬浮物随洗煤废水的排放进入水域后，会引起水体的浊度增加、透光度减弱，导致水生生物不能进行光合作用，生长繁殖得到抑制，使其对水体的自净作用下降，也可能会堵塞鱼鳃，使水域中的鱼类窒息。（2）煤的染色作用引起水体色度增加煤作为一种特殊的染色体，在洗选和排放过程中，对水体具有一定的染色作用 ，造成水体色度增加。在洗煤废水排入的水系中，颜色皆呈黑色，不仅严重影响水的透明度，直接破坏自然环境，而且引起人们感官不悦、给人以污浊厌恶之感，尤其榆林作为国家历史文化名城，影响更大。（3）大量选煤药剂残留煤炭的洗选必须要加入各种不同的药剂，诸如起泡剂（松油、杂醇类等）、捕收剂（煤油、轻柴油等）、调整剂（酸、碱等）及絮凝剂（聚丙烯酰胺、聚合氯化铝等）等。在煤炭洗选过程中，部分药剂通过积累会残留在洗煤废水中，其中的油类物质在水面会形成一层油膜，使水体严重缺氧，影响水生植物和鱼类的生存和繁殖。由于洗水必须要循环利用，导致大量的高分子絮凝剂积累，使煤炭洗选过程药剂量过大，导致洗选产率降低。 国外洗煤废水处理现状是世界上一些产煤大国如俄罗斯、美国、德国、英国、澳大利亚、乌克兰、南非、波兰等基本上实现了洗煤废水的零排放，分离出来的煤泥也得到了有效的利用6。其原因是这些国家煤泥分选设备性能优良，入选原煤的煤质总体较好，所产生的洗煤废水的浓度较低，且灰分含量少，所以处理效果较好，基本实现了闭路循环7。但是这些国家对高浓度洗煤废水的处理技术研究却较少，也没有非常成熟的经验，且在洗煤水处理所用的凝聚药剂比较单一，主要是有机高分子絮凝剂，而由于该絮凝剂的价格较高，单独投加其处理的成本也较大。因此，国内洗煤废水的处理不能照搬国外的经验，应结合我国的实际情况，研制开发出高效低耗的处理技术，以满足当前蓬勃发展的煤化工生产需求。国内洗煤废水处理现状：我国近几年虽然对选煤厂的洗煤废水处理系统进行了改造，但由于我国原煤入选量较大、选煤处理工艺不完善等因素的影响，洗煤废水的处理还存在许多问题。目前，投加混凝剂和絮凝剂处理洗煤废水是我国常用的一种处理方法，所采用的药剂主要有：无机盐类混凝剂、有机高分子絮凝剂、无机高分子絮凝剂。常用的无机盐类混凝剂主要有铝盐、铁盐等。但是单独投加无机盐类混凝剂一般情况下难以保证洗煤废水的处理效果。常用的有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物8。实际工程中常常是将无机盐类混凝剂和有机高分子絮凝剂配合使用或者采用聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚硅硫酸盐、聚合氯化铝铁等无机高分子絮凝剂处理洗煤废水。 粉煤灰处理洗煤废水的展望。洗煤废水处理所用的混凝剂、絮凝剂绝大多数是铝、铁元素的化合物，而粉煤灰中含有大量的铝、铁元素，是制备高效混凝剂、絮凝剂的理想原料。此外，粉煤灰具有较大的比表面积和良好的吸附性能，可以利用其吸附工业废水中的有机污染物。因此，若能将粉煤灰充分利用，将其制备成混凝剂、絮凝剂等产品并用于工业废水处理中，则可达到“以废治废”的目的。 综上，以粉煤灰为原料，充分利用其中丰富的 Al 和 Fe元素来制备用于废水处理的混凝剂，以废治废，这不仅可减少粉煤灰这种固体废弃物带来的环境污染，使粉煤灰得到高附加值的利用，而且在水处理剂制备上还可以节省大量的铝、铁矿石资源和化学药品的消耗，对于实现能源资源利用的循环性利用具有重要意义。参考文献1 曾繁芯. 化工工艺学概论M. 2 版. 北京: 化学工业出版社, 2005: 18-20.2 张明旭. 选煤厂煤泥水处理M. 徐州: 中国矿业大学出版社, 2005: 1-86.3 苟 鹏, 叶向德, 吕永涛, 等. 煤泥水的水质特性及处理技术J. 工业水处理, 2009, 29(1): 53-57.4 李亚峰. 高浓度洗煤废水处理与回用技术研究D. 沈阳: 东北大学, 2006.5 G. Solveig, T. Y. Wei. Coal cleaning: a viablestrategy for reduced carbon emissions and improvedenvironment in ChinaJ. Energy Policy, 2005,33(4): 525-542.6 程宏志, 常秀芳, 顾 欣. 我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向J. 选煤技术 2003(6): 55-57.7 M. Mas