石炭スライム水処理

石炭スライム水は、湿式選炭によって発生する工業廃水であり、大量の石炭スライム粒子を含み、炭鉱における主要な汚染源の一つです。粘液水は複雑な多分散系であり、大きさ、形状、密度、岩相の異なる粒子が様々な割合で混合して構成されています。

ソース：

炭鉱スラリー水は、地質年代が短く灰分や不純物含有量が多い原炭を洗浄する際に生成されるものと、地質年代が長く品質の良い原炭を洗浄する際に生成されるものの2種類に分けられる。

特徴：

石炭スライムの鉱物組成は比較的複雑である

石炭スライムの粒径と灰分含有量は、凝集沈降性能に大きな影響を与える。

性質は安定しているが、扱いが難しい。

幅広い分野に及び、多額の投資が必要であり、管理も難しい。

危害：

石炭洗浄廃水中の浮遊物質は水域を汚染し、動植物の生育に悪影響を及ぼす。

石炭洗浄廃水残留物化学汚染環境

石炭洗浄廃水中の残留化学物質による汚染

スライム水系の複雑さと多様性のため、スライム水の処理方法と効果はそれぞれ異なります。一般的なスライム水処理方法としては、主に自然沈殿法、重力選別沈殿法、凝集沈殿法などがあります。

自然降水法

従来、選炭工場では、スライム水を自然沈殿槽に直接排出して自然沈殿させ、清澄化された水を再利用するのが一般的でした。この方法では化学薬品の添加が不要で、生産コストを削減できます。しかし、科学技術の発展と石炭採掘の機械化の進歩に伴い、選炭される原炭中の微粉炭の含有量が増加し、スライム水の処理が困難になっています。スライム水中の微粒子が完全に沈殿するには、数日、場合によっては数ヶ月かかることもあります。一般的に、粒径が大きく、濃度が低く、硬度が高い石炭スライム水は自然沈殿しやすい一方、微粒子や粘土鉱物の含有量が多いと自然沈殿が困難になります。

重力の集中

現在、ほとんどの石炭選炭工場では、スライム水の処理に重力濃縮沈殿法を採用しており、この重力濃縮沈殿法ではシックナー工程がよく用いられます。スライム水はすべてシックナーに送られて濃縮され、オーバーフローは循環水として利用され、アンダーフローは希釈されてから浮選されます。浮選後の残渣は工場外に排出され、処分されるか、凝集沈殿処理に回されます。自然沈殿と比較すると、重力濃縮沈殿法は処理能力が高く、効率も優れています。一般的に使用される設備には、シックナー、フィルタープレス、フィルターなどがあります。

凝集沈殿法

我が国では低変成炭の含有量が比較的高く、低変成炭のほとんどは泥質の原炭です。その結果生じる石炭スライムは水分含有量が高く、微粒子が多く、沈降しにくいです。石炭選炭工場では、スライム水処理に凝集がよく用いられます。凝集とは、化学薬品を添加してスライム水中の懸濁固形物をより大きな粒子または緩いフロックの形で沈降・分離させる方法で、スライム水の高度浄化の主な手段の一つです。無機凝集剤を用いた凝集処理は凝集と呼ばれ、高分子化合物を用いた凝集処理は凝集と呼ばれます。凝集剤と凝集剤を併用することで、石炭スライム水処理の効果を高めることができます。一般的に使用される薬剤には、無機凝集剤、高分子凝集剤、微生物凝集剤などがあります。

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