絮凝剂在矿井水处理中的应用分析

王 悦

（汾西矿业集团环保健康管理部，山西 介休 032000）

矿井水是煤炭开采过程当中比较具有行业特色的废水，主要是因为在煤炭开采过程当中发生的塌陷问题污染水源所致。如果矿井水没有被处理，就直接排放到河流中，会对我国的环境造成非常严重的污染，而且还会造成工业水资源浪费的现象。所以说在煤矿行业开采的过程当中，相关部门对于矿井废水的问题一定要重视起来，利用去年的过滤或者是消毒等系列的工艺处理好矿井废水，只有这样才能够从根本上处理好矿井废水问题。

1 矿井水的简单分类

矿井水是一种复合型的水类，在矿井水中，主要包含一系列的细菌微生物，放射性物质，还有一些其他的有毒有害物质。因为矿井水是在煤炭开采过程当中，水资源受到污染而产生的一种污染物，所以说在其中含有许多的悬浮颗粒和煤粉，而且在矿井水中存在的污染物种类是不同的，根据污染物的种类，可以把矿井水分为高矿化度矿井水、含悬浮物矿井水以及酸性矿井水、含特殊污染物矿井水和洁净矿井水五个种类。

1.1 高矿化度矿井水

高矿化度矿井水中主要含有的成分就是碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子钠离子以及钾离子等等，而且在水中的离子浓度大约在每升一克左右，高矿化度矿井水的水质主要都是中性或者是碱性，尝起来有苦味，也叫苦咸水，具体的种类也可以分为盐水和微咸水。由于其中的离子浓度过高，也不能够直接用作是生活用水，在一些特定的土地当中，也不能作为工农业用水来直接使用。

1.2 含悬浮物的矿井水

这一类型主要出现在我国北方的煤矿矿井水中，在所有的矿井水中，大约占60%左右的成分，它的水质主要是一些颗粒状物，而且水质主要是偏中性，水体看起来比较浑浊，主要是灰色和黑色，如果长期向河道内排放，会造成河道淤堵的状况，也会破坏城市河道的自然景观，影响周围农作物的生长。

1.3 酸性矿井水

顾名思义它的pH 值要小于5.5，而且在其中含有较高的硫元素，在硫元素升华以后就会产生硫酸，这样一来也就会导致矿井水出现酸性。酸性矿井水对环境的污染非常严重，所以说在进行适当的处理后，可以用于一些对于水质要求比较低的工业用水中。

1.4 含有特殊污染物的矿井水

在这类矿井水中，通常都是指含有放射性元素或者石油类，这样的矿井水排放量比较小，虽然有毒物质的含量比较小，但是如果没有经过处理就排放还是会对水体造成一定程度的污染，而且这样的污染很难治理，因为放射性物质不会随着稀释而消失，它会一直存在，关部门对于含特殊污染物的矿井水，一定要重视起来，在排放的时候一定要处理好，达到国家的标准才能够进行排放。

1.5 洁净矿井水

和其他种类的矿井水对比而言，它的指标基本上符合我们生活当中的用水标准，而且没有被污染过的矿井水当中，还有很多的微量元素，如果工厂或者是相关部门，可以做好这类矿井水的处理，甚至可以作为矿井水来饮用。在我国目前的处理方式当中，都是通过凝聚剂沉淀或者是过滤等一系列工艺技术来处理这类矿井水，如果能够处理好这一类型的矿井水，就会为城市的水资源发展提供很大的便利，并且缓解城市当中的水资源压力。

2 絮凝剂的简述

2.1 无机絮凝剂

无机絮凝剂通常都是由氯化铝氯化铁硫酸铁这样的吕岩或者是铁盐来组成的。因为无机絮凝剂在水中如果水解的话，会产生带有正价的金属离子，这样一来就可以对水中和在水表面的一些呈负电性的颗粒产生吸附作用，然后就可以压缩双电子层，形成凝聚团，吸附水中的杂质，导致胶体整体越来越大，然后使其沉降。这种絮凝剂的主要作用就是通过电荷作用来降低胶体表面当中的电动电位，进而导致颗粒之间的排斥力减少，胶体聚沉产生凝剂作用。但是在传统的工业当中，这类絮凝剂不单独使用，如果单独使用的话，会产生一些缺点，所以通常会与一些其他的絮凝剂复合使用，这样一来，不仅可以发挥无机絮凝剂的真正效用，也可以从根本上提高矿井水的治理进程。

无机高分子絮凝剂的主要成分就是铝盐和铁盐和无机凝聚剂，不同的就是它的主要成分是聚合硫酸铝，聚合氯化铁，聚合硫酸铁，聚合氯化铝，聚合氯化铝铁以及活化硅酸等物质。和传统的无机絮凝剂比起来，它的分子组成比较高，而且效果也更好，而且在很多水体当中已经有了非常广泛的应用，对于治理水体富营养化，给水城市污水，工业废水等一系列的污染都有着非常有效的作用。在使用的过程当中，聚合太铁盐铝盐主要是通过三价铁离子以及三价铝离子的水解，让水体当中的一系列微小颗粒聚合，然后凝聚成一些悬浮的颗粒，再通过吸附架桥的作用，形成更大的颗粒团，这样在聚橙的过程当中就可以更好的粘附，所以说絮凝效果就比较明显。而根据我国目前的矿井水处理情况来看，使用的最多和最好的一个高分子絮凝剂就是聚合氯化铝，将于其他的高分子絮凝剂而言，聚合氯化铝可以处理更为浑浊的矿井水，并且在处理之后可以明显地符合国家的标准，这也为高污染矿井水的处理提供了有效的基础理论依据，而且它还可以很好地去除水体当中的一些其他污染金属离子。

2.2 有机絮凝剂

有机絮凝剂主要可以分为人工合成和有机絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂两个种类。人工合成的有机细凝剂，它的主要原理就是有机高分子当中的一些特殊的结构，就像是在人工有机高分子当中，有一些分子的结构比较多，而且相对原子质量很大，还有很多其他的官能团，这样一来就可以通过人工合成的方式来得到我们所需要的特定絮凝剂。人工合成有机絮凝剂的代表就是聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺受温度以及湿度的影响比较小，而且絮凝速度也很快，在实际的矿井水治理当中有着非常广泛的应用，而且聚丙烯酰胺也通常是要和其他的絮凝剂复合使用，这样可以更好地发挥它自身的絮凝效用。第二类絮凝剂就是天然高分子絮凝剂，这一类絮凝剂都是从天然物质当中提取，没有经过加工，而且其自身的主要特点就是基团多，而且还没有任何毒性，可以再生成本方面也比较便宜。所以说天然有机高分子絮凝剂在矿井水的处理当中有着非常广泛的应用，它的主要代表种类就是木质素类絮凝剂，甲壳素类絮凝剂等等。和传统的无机絮凝剂相比，有机高分子絮凝剂的用量少，而且还比较容易处理所产生的絮凝效果，也可以达到国家的相关标准，这就为他广泛的应用打下了良好基础，尤其是在矿井水的处理当中，天然高分子有机絮凝剂的应用明显要高于其他种类的絮凝剂，虽然其自身也存在着一定的缺点，但是针对矿井水的处理确实非常有效。

2.3 微生物絮凝剂

除了以上两种絮凝剂之外，还有一种絮凝剂是微生物絮凝剂，它是一种天然生物，高分子絮凝剂，有非常明显的絮凝剂特性，这一类型的絮凝剂主要成分通常都是糖蛋白，或者是多糖等一系列物质，它们在代谢的过程当中，就可以将水体当中的污染转化为胶体，以微生物细胞为载体将固体悬浮颗粒等一系列不易降解的物质，通过生物代谢作用来产生沉淀，微生物絮凝剂的降解效果比较好，而且还没有二次污染以及毒性，可以更好地适用于矿井水当中的处理。而且微生物絮凝剂在我国的应用范围也越来越广泛，在未来的发展当中，也可能会取代传统的无机或者是有机絮凝剂，唯一的缺点就是目前工艺技术还没有达到相关的要求，而且成本也比较高，才导致没有被大范围的应用到我国的水体治理当中。

3 应用发展展望

近年来，我国的絮凝剂技术有了很大的发展，而且迅凝剂的种类也越来越多，但是在实际生产当中和矿井水的处理当中所应用到的种类确实很少，就像是一些复合絮凝剂，微生物絮凝剂，天然高分子物质等等都没有得到非常广泛的应用。近年来，我国关于这方面的研究报道很多，但是很多实验仍处于有待研究的阶段，在实际应用方面还有很多的难题。虽然还有一系列的问题需要克服，但是不可否认的是，絮凝剂确实提上了人们的研究日程，也有很多实验正在研究絮凝剂，在未来絮凝剂的种类会越来越多，而且它的应用范围也会越来越广泛。就像是微生物絮凝剂，它的应用就还处于实验阶段，而且生产成本方面也存在问题，就不能够大量地投入到水体的处理当中，所以说在未来的发展当中，进一步提高微生物絮凝剂的经济效应，并且实现量化的发展，在矿井水处理方面，越来越多种类的絮凝剂将会出现，而且也会有着非常广泛的应用前景，就根据目前的实验情况来看，也有很多的絮凝剂种类即将研发，在未来这一方面的难题终将会被克服。

4 结语

在矿井废水处理的过程当中，首先要明确矿井废水的一系列简单分类，除此之外，也要明确絮凝剂的种类，主要分为无机絮凝剂、有机絮凝剂、微生物絮凝剂等等。而且要明确在矿井水当中的处理问题，我国也需要从根本上重视起来，并且要明确未来的发展趋势，要利用最合理有效的方式来做好矿井水的处理工作，充分应用好絮凝剂的作用。