高浊度矿井水处理中接触絮凝技术与传统混凝沉淀法的效能对比研究

为解决高浊度矿井水(HTMW)处理中反应时间长、空间需求大的问题，研究人员开展了接触絮凝技术优化研究，通过对比四种滤料（活性滤料、纤维球滤料、PET泡沫滤料及彗星式滤料）及优化PAC(1.92 mg/L)与PAM(0.0021 mg/L)投加量，使出水浊度<5 NTU，达到地表水Ⅲ类标准，为矿井水资源化提供技术支撑。

　　

煤炭开采过程中产生的高浊度矿井水(HTMW)含有大量悬浮物(SS>200 mg/L)、硬度及重金属离子，其胶体稳定性强（Zeta电位-19.14至-30.15 mV），传统混凝沉淀法存在反应效率低、占地面积大等瓶颈。中国矿业大学（北京）的研究团队在《Process Safety and Environmental Protection》发表研究，创新性提出接触絮凝技术，通过优化滤料与药剂投加，实现了HTMW高效处理。

研究采用西北矿区三种实际矿井水(MW1-MW3)，分析水质特征后，对比了活性滤料等四种介质的接触絮凝效能，结合PAC/PAM协同投加实验，确定最佳参数。关键方法包括：1) 水质指标检测（浊度、SS、COD等）；2) 滤料性能评估（稳定性、截污容量）；3) 动态过滤实验（滤速40 m/h，滤层厚43 cm）。

主要结果

• 滤料筛选：活性滤料表现最优，浊度去除率>90%，且运行稳定性佳。
• 药剂优化：PAC(1.92 mg/L)与PAM(0.0021 mg/L)联用可使进水浊度从162 NTU降至<40 NTU。
• 实际应用：处理后的出水浊度<5 NTU，满足地表水Ⅲ类标准，且药剂成本降低20-40%。

结论与意义
该研究首次将接触絮凝技术应用于实际HTMW处理，通过滤料-药剂协同作用，突破传统工艺限制。活性滤料的微孔结构促进絮体原位形成，而优化后的PAC/PAM投加量有效中和颗粒表面负电荷（含羧基/酚羟基的煤粉）。成果为矿井水资源化提供关键技术支撑，推动煤炭行业绿色转型，经济与环境效益显著（年处理成本降低20-30%）。研究团队进一步建议探索滤料再生技术以延长使用寿命，为工程化应用提供参考。