洗煤废水作为煤炭行业主要污染源之一,具有浊度高、固体颗粒细、胶体稳定性强等特点,其悬浮物浓度可达9000-40000mg/L,远超国家排放标准,且颗粒表面多带负电荷,同性斥力使其难以自然沉降,若直接排放会造成水体污染、煤泥流失等问题。聚合氯化铝(PAC)作为高效无机高分子混凝剂,凭借独特作用机理和应用优势,成为洗煤废水处理的核心药剂。
聚合氯化铝的净水效能源于三重协同作用机理。其一为电中和作用,其溶解后释放的大量阳离子,可快速中和煤泥颗粒表面的负电荷,压缩双电层,打破胶体稳定性。其二是吸附架桥效应,水解生成的高分子聚合物以长分子链为载体,吸附多个脱稳颗粒,形成密实絮体。其三为网捕沉淀作用,生成的氢氧化铝胶体形成网状结构,捕获微小颗粒,加速固液分离进程。相较于传统铝盐,PAC水解速度更快,絮体沉降性能更优,可缩短沉淀时间30%以上。
在实际应用中,聚合氯化铝展现出显著优势。适应性强是其核心特点,在pH值6-9的宽范围及低温环境下均能稳定工作,可应对不同煤质、不同浓度的洗煤废水波动。投加量仅需20-200mg/L,低用量即可实现高效处理,某洗煤厂实测显示,投加10mg/L PAC时,废水沉降速度从0.5cm/min提升至2cm/min,固体物质含水量从80%降至75%。同时,其生成的絮体密实度高,污泥含水率较传统药剂降低15%-20%,大幅节约污泥处置成本。
优化投加工艺是提升处理效果的关键。实际应用中需通过烧杯试验确定最佳投加量,避免过量导致水质返浑;通常先投加PAC充分反应,再投加聚丙烯酰胺(PAM)助凝,发挥协同作用。借助管道混合器实现药剂与废水充分接触,30分钟内即可完成絮体沉降,上清液浊度可降至10NTU以下,满足循环回用要求。山西某大型洗煤厂采用该工艺后,水回用率从60%提升至90%,年节约成本显著。
随着环保要求升级,聚合氯化铝在洗煤废水处理中的应用愈发广泛。其高效、经济、易操作的特性,不仅助力煤炭企业实现废水闭路循环,减少环境污染,更推动行业向绿色可持续方向发展,成为煤炭洗选过程中不可或缺的环保药剂。