一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法技术

本发明专利技术属于煤电基地废物利用技术领域，公开了一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法包括：将粉煤灰进行处理、烧制，得到环保水处理材料；将得到的环保水处理材料对矿井水进行吸附、过滤处理，得到处理后的矿井水；将处理后的矿井水进行降尘、绿化应用。本发明专利技术利用粉煤灰的高比表面积的特性可以通过烧制，制作成吸附颗粒，或者滤池填料等环保水处理材料；将此加工用品用于矿井水的水处理工艺，能吸附重金属、过滤悬浮颗粒(SS)，处理后的矿井水可以用工矿企业的井下降尘、冷却或消防等。本发明专利技术将大型煤电基地排放的两种废弃物进行综合利用，提高了企业的环保功能，降低了运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法
本专利技术属于煤电基地废物利用
，尤其涉及一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法。
技术介绍
目前：大型煤电基地是一种围绕煤矿建设大型坑口电厂，实现煤从“空中走”改运煤变输电的环保发展模式。然而目前煤电基地产生了矿井水、粉煤灰等废弃物，增加了环境负担，因此构建煤电基地绿色循环经济产业链，实现污染物减排、提升资源综合利用率势在必行。现有型煤电基地矿井排水含很多悬浮颗粒(ss)，还含有铁锰等重金属污染物质，矿井水直接排放污染环境，同时造成水资源浪费。现有的矿井水处理技术(如公布号CN104370407A、CN104445677A)利用原有坑道及废弃井巷进行了原位水处理，随节约了一定的占地成本，但是其水处理药剂及滤料、陶瓷膜等需从外购置，仍占运行成本的较高比例。另一方面煤电基地的坑口电站燃烧煤炭之后的粉煤灰，由于含碳量高，粒径很小，一般小于100um，极易飘散，露天堆放必然造成环境污染，作为垃圾处理成本很高，且造成了资源浪费。现有的资源利用方法多作为水泥、建筑材料、合成新型材料等，作为水处理吸附/滤料作用的专利方面，部分技术(如公布号：CN1931733A、CN111392804A等)作为粉末絮凝剂状投入，取得较好的净水效果，但产泥量较大且泥水分离困难；部分技术(如公布号：102824894B)改性后的粉煤灰水处理材料具有有良好的机械性能及孔隙度，净水效果较好，但其改性方法为硫酸，增加了环境污染负荷。同时目前针对高SS及含有铁锰重金属的矿坑水的粉煤灰净水剂报道较为少见。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的煤电基地矿井水及粉煤灰的二次利用分别单独进行，成本高，未实现就地综合资源转化，且针对高SS及含有铁锰重金属的矿坑水的粉煤灰净水剂加工方法需进一步完善。大型煤电基地的矿井水与粉煤灰两者同时产生，同时进行资源综合利用可大大降低环保成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法。本专利技术是这样实现的，一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法包括：步骤一，将粉煤灰进行处理、烧制，得到环保水处理材料；步骤二，将得到的环保水处理材料对矿井水进行吸附、过滤处理，得到处理后的矿井水；步骤三，将处理后的矿井水进行井下降尘、冷却或消防应用。进一步，步骤一中，所述环保水处理材料包括：粉煤灰吸附颗粒或者滤池填料。进一步，步骤一中，所述将粉煤灰进行处理、烧制得到环保水处理材料包括：(1)向粉煤灰中添加沸石粉、磷石膏晶须、表面活性剂以及水，并混合搅拌均匀，制得浆料；(2)将制得的浆料通过喷雾造粒干燥机成型，制得颗粒；在密闭环境中，将制得的颗粒进行氨水蒸汽养护，中和处理磷石膏晶须中的杂质，得到高强度的吸附颗粒。进一步，所述搅拌速度为300-400r/min，时间为10-15min。进一步，所述喷雾造粒干燥机的出口温度为150-155℃，泵压为5-6MPa。进一步，所述氨水蒸汽养护的氨水浓度为5-6g/L，养护时的加热温度为40-45℃。进一步，步骤一中，所述将粉煤灰进行处理、烧制得到环保水处理材料还包括：将粉煤灰利用粉碎机粉碎成颗粒，分别得到3-6mm、或者6-10mm、或者10-20mm粒径范围颗粒材料；将得到粉煤灰颗粒用水冲洗消除游离石灰及浮尘，或者用富含二氧化碳的烟气洗涤水淋洗加速碳化，降低粉煤灰的碱度，令颗粒物浸水后的平衡pH小于8后。进一步，步骤一中，将颗粒状粉煤灰制剂进行微波改性，微波烘干后得到吸附/滤料。进一步，步骤二中，充分利用废弃巷道及采空区地下空间，建设2级或者多级吸附/过滤设施，串联运行，获得净化后的矿井水。结合上述的所有技术方案，本专利技术所具备的优点及积极效果为：本专利技术利用粉煤灰的高比表面积的特性可以通过烧制、改性，制作成吸附颗粒，或者滤池填料等环保水处理材料；将此加工用品用于矿井水的水处理工艺，能吸附重金属、过滤悬浮颗粒(SS)，井下的矿井水原地处理工艺节约土建成本，减少井下水提升至地面处理的运行费用，处理后的矿井水可以用工矿企业井下降尘、冷却或消防等。本专利技术应用河北某煤电基地电厂粉煤灰进行了如上所述的制浆、成型、养护、改性以后制得了粉煤灰净水颗粒，采用颗粒粉煤灰净水颗粒处理该煤电基地的矿井水，处理后水中的铁含量从10.42mg/L降到了0.24mg/L，去除率达到97.7％，中的铁含量从5.91mg/L降到了0.09mg/L，去除率达到98.5％，两者都符合《地下水质量标准GB/T14848-2017》中的Ⅲ级标准(铁<0.3mg/L，锰<0.1mg/L)，适用于工业用水。处理后的矿井水悬浮物SS从155.6mg/L降到了5.2mg/L，去除率达96.6％。指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》的一级A标准(≤10mg/L)。本专利技术将两种大型煤炭基地排放的废弃物进行综合利用，充分体现了“废弃物就是放错位置的资源”，提高了企业的环保功能，降低了运行成本。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的将粉煤灰进行处理、烧制得到环保水处理材料的方法流程图。图3是本专利技术实施例提供的改性前后制得的粉煤灰净水颗粒对矿井水主要污染物的去除效果示意图。图4是本专利技术实施例提供的改性前后制得的粉煤灰净水颗粒处理矿井水后的铁锰浓度示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法包括：S101，将粉煤灰进行处理、烧制，得到环保水处理材料；S102，将得到的环保水处理材料对矿井水进行吸附、过滤处理，得到处理后的矿井水；S103，将处理后的矿井水进行井下降尘、冷却或消防应用。步骤S101中，本专利技术实施例提供的环保水处理材料包括：粉煤灰吸附颗粒或者滤池填料。如图2所示，步骤S101中，本专利技术实施例提供的将粉煤灰进行处理、烧制得到环保水处理材料包括：S201，向粉煤灰中添加沸石粉、磷石膏晶须、表面活性剂以及水，并混合搅拌均匀，制得浆料；S202，将制得的浆料通过喷雾造粒干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法包括：/n步骤一，将粉煤灰进行处理、烧制，得到环保水处理材料；/n步骤二，将得到的环保水处理材料对矿井水进行井下吸附、过滤处理，得到处理后的矿井水；/n步骤三，将处理后的矿井水进行井下降尘、冷却或消防应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法包括：
步骤一，将粉煤灰进行处理、烧制，得到环保水处理材料；
步骤二，将得到的环保水处理材料对矿井水进行井下吸附、过滤处理，得到处理后的矿井水；
步骤三，将处理后的矿井水进行井下降尘、冷却或消防应用。


2.如权利要求1所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，步骤一中，所述环保水处理材料包括：粉煤灰吸附颗粒或者滤池填料。


3.如权利要求1所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，步骤一中，所述将粉煤灰进行处理、烧制得到环保水处理材料包括：
(1)向粉煤灰中添加沸石粉、磷石膏晶须、表面活性剂以及水，并混合搅拌均匀，制得浆料；
(2)将制得的浆料通过喷雾造粒干燥机成型，制得颗粒；在密闭环境中，将制得的颗粒进行氨水蒸汽养护，中和处理磷石膏晶须中的杂质，得到高强度的吸附颗粒。


4.如权利要求3所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，所述搅拌速度为300-400r/min，时间为10-15min。


5.如权利要求3所述大型煤电基地矿井水及粉煤灰综合利用方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振兴，李向全，侯新伟，白占学，左雪峰，余启明，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13