煤泥水化學(xué)微生物法深度處理的基礎(chǔ)研究.pdf

1、煤泥水處理是煤炭行業(yè)老大難問(wèn)題,目前受管理、資金及技術(shù)等因素限制,仍然存在煤泥水外排、循環(huán)水利用率低和煤能源的浪費(fèi)等問(wèn)題。隨著世界各國(guó)環(huán)保壓力加大及節(jié)約能源的要求不斷提高,急需選擇高效的處理技術(shù)方法,從根本上改變目前煤泥水的處理利用現(xiàn)狀。
　　論文以徐州夾河礦煤泥水、張雙樓礦煤泥水、及河南永城薛湖礦煤泥水為研究對(duì)象,借助激光粒度分析儀、XRD、原子吸收光譜儀、紫外分光光度計(jì)、離子色譜儀等先進(jìn)的分析儀器,對(duì)煤泥水體系的基本性質(zhì)進(jìn)行了

2、測(cè)定分析。通過(guò)數(shù)學(xué)建模、回歸分析、線性擬合、Design-Expert試驗(yàn)設(shè)計(jì)等先進(jìn)的理論分析及試驗(yàn)方法,研究了煤泥水處理的影響因素、作用規(guī)律及相關(guān)參數(shù)。通過(guò)微生物協(xié)同處理煤泥水,研究了煤泥水中黃鐵礦的脫出機(jī)理。得到以下系列研究成果:
　　論文創(chuàng)新設(shè)計(jì)了化學(xué)-微生物法協(xié)同處理煤泥水的新思路;通過(guò)氧化亞鐵硫桿菌改性?xún)?yōu)育菌株選擇性吸附及特性轉(zhuǎn)化黃鐵礦,對(duì)煤泥水中夾雜的黃鐵礦進(jìn)行協(xié)同深度處理,得到了相對(duì)理想的時(shí)間內(nèi)(7天)較高的脫硫率7

3、9.3％;給出了煤泥水中黃鐵礦脫出機(jī)理及作用過(guò)程的系列化學(xué)反應(yīng)方程及生化反應(yīng)方程,并具體解釋了煤泥水中黃鐵礦在微生物化學(xué)協(xié)同作用下的微觀化學(xué)機(jī)制,反應(yīng)條件,影響因素及目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性控制及耦合過(guò)程。
　　設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了煤泥水化學(xué)-微生物法協(xié)同處理試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置,微生物與可降解淀粉基聚丙烯酰胺類(lèi)高分子化學(xué)絮凝劑(st-PAM)及氯化鈣分步協(xié)同,既充分利用高分子藥劑煤泥水處理的高效性,又避免了常規(guī)化學(xué)藥劑單一使用的二次污染大的弊端,實(shí)現(xiàn)煤泥

4、水環(huán)保處理。
　　優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究,揭示出st-PAM對(duì)各礦煤泥水均有一定的絮凝沉降效果,沉降速度相對(duì)理想;單用氯化鈣對(duì)煤泥水沉降速度無(wú)明顯促進(jìn)作用,但對(duì)上清液透光率有提升,與st-PAM連用,明顯提升沉降速度和透光率;白腐菌單用情況下,煤泥水沉降速度和透光率在短時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯效應(yīng),參與到 st-PAM、氯化鈣處理體系中,分別體現(xiàn)出了提高沉降速度、透光率、增強(qiáng)沉降速度提升的穩(wěn)定性及獲得理想投藥量的協(xié)同處理效果。
　　煤泥脫水系列技

5、術(shù)參數(shù)及基本理論數(shù)據(jù)研究結(jié)果表明,氯化鈣和高分子絮凝劑聯(lián)用可改善濾餅通透性,增大煤泥恒壓過(guò)濾常數(shù)K,添加微生物絮凝劑,更加突出改善煤泥脫水性能,增大過(guò)濾速度;但是添加微生物絮凝劑后煤泥濾餅含水率略有升高。
　　論文根據(jù)最小二乘法建構(gòu)二次多項(xiàng)預(yù)測(cè)模型方程,借助 Design-Expert試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件,利用多因素多水平響應(yīng)曲面正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)煤泥水進(jìn)行了因素優(yōu)化正交試驗(yàn),進(jìn)行多元回歸擬合,并進(jìn)行精確性及顯著性等檢驗(yàn),得出試驗(yàn)條件下透光