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煤矿矿井水是指在煤矿开采过程中,从各种来源流入井下开采空间水的总称。矿井水的水质特性受到水文地质条件、地质化学条件、矿床地质构造条件和开采条件的影响。在采矿过程中,地下水与煤层、岩层接触,同时由于井下开采工作的影响,经过一系列的物理化学反应使矿井水具有显著的行业特征。本研究以山西省某煤矿矿井水为研究对象,通过对水质的长期监测,了解该矿矿井水的水质变化规律,并针对不同水质的矿井水进行混凝处理,为矿井水的处理提供参考。 通过对悬浮物等11项水质指标的监测,结果表明,该矿矿井水中悬浮物为50~450mg/L,pH为7.7~8.7,浊度为88~1400NTU,矿化度为1000~1300mg/L,溶解性总固体为1000~1300mg/L,色度为8~128倍,总硬度为150~220mg/L,氯化物为250~420mg/L,硫化物为0~0.064mg/L,硫酸盐为150~250mg/L,CODCr为100~5600mg/L;矿井水水质受矿床地质条件的影响较大,过岩层水样的悬浮物、浊度、色度和CODCr比过煤层水样的高。 选用聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁和聚合硅酸铁四种混凝剂,采用正交试验法研究了混凝剂种类、投加量、搅拌速度和搅拌时间对混凝效果的影响。结果表明,聚合氯化铝(PAC)的处理效果最好;处理过岩层水的最适投加量为60mg/L、搅拌速度为120r/min、搅拌时间为10min;处理过煤层水的最适投加量为40mg/L、搅拌速度为90r/min、搅拌时间为10min。 用PAC在最佳条件下对该矿25批次的矿井水进行混凝处理。结果表明,混凝处理后出水pH基本保持与原水相近,悬浮物与浊度的去除率均达到95%以上,CODCr去除率达到96%以上,色度去除率96%以上,处理后出水达到井下消防洒水水质标准,可回用于井下消防洒水。