第33卷第12期煤炭科學(xué)技術(shù)2005年12月焦化廢水中酚對(duì)水煤漿流變性能的影響木沙江2,朱書全,王海鋒',吳曉華(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京100083;2.新疆煤炭研究所,新疆烏魯木齊830091)摘要:用不同濃度的含酚廢水對(duì)新疆的1號(hào)、2號(hào)煤進(jìn)行了制漿性能的試驗(yàn),其結(jié)果是廢水水煤漿流變特性主要表現(xiàn)為屈服假塑性,表觀黏度是酚濃度的減函數(shù),可以制出濃度為63%、表觀黏度小于1000mPa·s、穩(wěn)定性能良好的水煤漿,并分析了含酚污水制漿方法,提出了水煤漿治理含酚污水的新工藝。實(shí)際應(yīng)用表明,該技術(shù)不僅可以達(dá)到治理含酚污水的目的,還可以提供一種理想的代油燃料。關(guān)鍵詞:水煤漿;焦化廢水;煤漿流變性中圖分類號(hào):TQ53,X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0253-2336(2005)12-0045-03Influence of phenol in waste water from coking torheological behavior of coal water mixtureMU Sha- jiang", ZHU Shu-quan, WANG Hai-feng, WU Xiao-hu(1. School of Chemistry and Environment Engineering, China University of Mining and Technology, Beiying 100083, China;2. Xinjiang Coal Research Institute, Urumgi 830091, China)Abstract: The tests of coal water mixture preparation features for Xinjiang No. I coal and No. 2 coal were conducted with waste waterwith different phenol contents. The results showed that reheological features of the coal water mixture with the waste water main were yieldfalse plastic. The surface viscosity is the reduction function of the phenol contents. Good stabilized coal water mixture can be preparedwith the phenol content of 63 and the surface viscosity of 1 000 mPa.s. The paper analyzed preparation method with phenol waste water. The paper provided the new technology to phenol waste water control with coal water mixture preparation. The practical applicationed that the technology could treat the phenol waste water and also could provide rational fuel to replace oilords: coal water mixture; waste water from coking; coal water mixture of reheological behavior焦化廠在生產(chǎn)過(guò)程中,排放出大量的含有酚不同濃度的苯酚溶液進(jìn)行了成漿性實(shí)驗(yàn),從而了類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合解廢水水煤漿中酚類對(duì)其流變性的影響物等焦化工業(yè)廢水。利用工業(yè)廢水制備水煤漿可以減少工業(yè)廢水外排對(duì)環(huán)境的污染,是一項(xiàng)具有較好1實(shí)驗(yàn)煤樣、水樣制備環(huán)保意義的技術(shù)。水煤漿是一種比較復(fù)雜的流體,1.1煤樣制備及分析不同的煤種、水質(zhì)、添加劑以及制備工藝等都可能(1)試驗(yàn)采用的煤樣來(lái)源于新疆烏魯木齊的1對(duì)其流變性產(chǎn)生影響。廢水水煤漿在流變性上有何號(hào)、2號(hào)煤。在水煤漿制備過(guò)程中,煤中灰分和元特點(diǎn),能否滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要,就此問(wèn)題對(duì)焦化素組成對(duì)制漿有很大的影響,表1例出2個(gè)煤樣的廠的工業(yè)廢水制備水煤漿的流變性進(jìn)行了研究,采工業(yè)分析和元素分析數(shù)據(jù)。表1煤樣分析結(jié)中國(guó)煤化工煤樣工業(yè)分析/%熱量/M·kg名稱CNMHG1號(hào)煤2534.6l28.6923.5773.394.5913.12042號(hào)煤6.29.7436.8445.2626.1620.8165.634.789.651.011.03第33卷第12期煤炭科學(xué)技術(shù)2005年12月由表1可以看出,煤樣均為低變質(zhì)程度煤,從算其高度占煤漿總高的百分率;水煤漿的流動(dòng)特性理論上講成漿性較差。根據(jù)表1的數(shù)據(jù)以及中國(guó)煤用目測(cè)流動(dòng)性來(lái)表示;同時(shí)用落棒實(shí)驗(yàn)來(lái)考察煤漿炭成漿難易判斷指標(biāo)可知,I號(hào)、2號(hào)煤屬于較難的沉淀情況。制漿的煤,預(yù)計(jì)可制漿濃度為60%左右。按照相(3)先對(duì)2種煤樣進(jìn)行成漿性試驗(yàn),篩選出合關(guān)規(guī)程,將原煤煤樣進(jìn)行空氣干燥、拌勻與縮分,適的添加劑和相應(yīng)的用量,然后用配制好的不同濃部分煤樣作可磨性試驗(yàn),一部分煤樣作試驗(yàn)用度含酚溶液,對(duì)2種煤進(jìn)行成漿性試驗(yàn)。樣,其余部分為備用樣。(2)實(shí)驗(yàn)室制漿一般用干法調(diào)漿,即用磨機(jī)預(yù)2結(jié)果與討論先磨制出粗細(xì)2種煤樣,依據(jù)堆積效率進(jìn)行合適的2.1不同濃度含酚廢水的制漿結(jié)果粗細(xì)搭配,在給定的濃度下計(jì)算出所需水量,將稱在添加劑用量為0.8%、不同濃度的苯酚溶液量好的煤樣、水和添加劑混合在一起攪拌制漿。磨時(shí),新疆1號(hào)、2號(hào)煤制取的水煤漿濃度均為礦后粗細(xì)煤樣用激光粒度分析儀進(jìn)行粒度分析,采63%,其它性能結(jié)果見(jiàn)表3。用專用軟件進(jìn)行粒度級(jí)配計(jì)算。根據(jù)水煤漿成漿的級(jí)配理論和初步成漿試驗(yàn)結(jié)果,2種煤樣粗細(xì)搭配表3不同濃度的苯酚溶液制取水煤漿性能的結(jié)果的比例均為50:50。一般情況下,煤漿濃度與哈氏苯酚濃度黏度/mPa·s可磨性指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。2個(gè)煤樣的可磨性指數(shù)析水狀況mg·L1號(hào)煤2號(hào)煤流動(dòng)性及相應(yīng)的成漿性指標(biāo)見(jiàn)表2。由表2可以看出,新1147.45846.24B級(jí)薄薄的一層疆煤樣可磨性指數(shù)都較低,1號(hào)煤具有中等的可成1094.34827.34漿性,2號(hào)煤較難以成漿,同時(shí)制備出的水煤漿濃級(jí)薄薄的一層級(jí)薄薄的一層度不會(huì)太高。006.86806.24B級(jí)薄薄的一層表2煤樣哈氏可磨性指數(shù)及成漿性指標(biāo)95266787.47B級(jí)薄薄的一層哈氏可磨性指數(shù)B級(jí)薄薄的一層成漿煤樣名稱試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)值平均值指標(biāo)難易908.78765.95B級(jí)薄薄的一層800837.45699.57B級(jí)薄薄的一層A54.511號(hào)煤樣B52.6453.58545中等A49.04新疆的1號(hào)、2號(hào)煤的制漿濃度為63%,不是2號(hào)煤樣49.80很高,這是由于1號(hào)、2號(hào)煤是低煤階的煤種,變質(zhì)程度較淺,極性基團(tuán)較多,毛細(xì)管較發(fā)達(dá),更易1.2苯酚溶液的制備吸附水而成為內(nèi)在水,表現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性,成漿在焦化廢水中由于煉焦煤的變化,酚類的濃度后在煤粒表面形成的水化膜較厚,粒子間團(tuán)聚力較也不同。實(shí)驗(yàn)室采用容量瓶配制不同濃度的苯酚溶大2。因此,這2種煤比較難成漿。液,模擬廢水中酚類的濃度進(jìn)行試驗(yàn)。配制的苯酚22流變性與穩(wěn)定性的分析溶液的濃度范圍為100~800mgL。從圖1可以看出,在水煤漿的濃度、添加劑的1.3實(shí)驗(yàn)方法用量不變的情況下,不同濃度的含酚廢水制備的水(1)稱取煤樣0g;選擇水樣,計(jì)算所需水煤漿,隨著苯酚濃度的增大,黏度減小,也就是說(shuō)量;選擇添加劑并計(jì)算添加劑用量,稱量添加劑配苯酚對(duì)水煤漿有降黏的作用。由于弱堿性的水有利成溶液;將稱量后的煤樣、廢水、添加劑倒入燒于提高煤漿的流動(dòng)性,但廢水的礦化度很高,各種杯,手動(dòng)攪拌使三者混合潤(rùn)濕媒的表面,再用電動(dòng)離口中國(guó)煤化工的含量更突出,這將攪拌器攪拌10min后靜置10min。然后用黏度計(jì)給CNMHG響。測(cè)定測(cè)量水煤漿的黏度。根據(jù)多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn),煤漿中富含的各種離子(2)水煤漿的穩(wěn)定性用靜止析水法來(lái)表征。(無(wú)論是來(lái)自煤中可溶性物質(zhì)或制漿介質(zhì))都會(huì)破水煤漿靜止3d后,測(cè)量試管中析出水的高度,計(jì)壞煤漿的流動(dòng)性,特別是高價(jià)金屬離子和硫酸根。46第33卷第12期煤炭科學(xué)技術(shù)2005年12月從苯酚的性質(zhì)可知,苯酚的俗名石碳酸,是具有特為63%、黏度小于1200mPa·s、流動(dòng)性較好及穩(wěn)殊氣味的無(wú)色結(jié)晶,有一定的酸性。含酚水質(zhì)對(duì)水定性良好的水煤漿。煤漿性能影響的試驗(yàn)結(jié)果表明,以高礦化度的廢水(3)1號(hào)、2號(hào)煤屬難制漿的低煤階煤種,通制漿,難于達(dá)到高濃度水煤漿的質(zhì)量要求。由于廢過(guò)利用含酚廢水,可以改善其成漿性能。并且,含水中苯酚的存在,可以減輕高礦化度對(duì)煤漿流動(dòng)性酚廢水對(duì)水煤漿有降黏的作用的破壞。因此,含酚廢水能改善水煤漿性能。4)含酚廢水中的酚類,對(duì)水煤漿流變特性沒(méi)有負(fù)面作用1號(hào)5)使用焦化廠工業(yè)廢水可直接用于生產(chǎn)制漿,不僅可以降低焦化廠廢水處理費(fèi)用,而且可以節(jié)約工業(yè)用水,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。200400600苯酚濃度/mgL苯酚濃度/mgL參考文獻(xiàn)[1]閔凡飛,張明旭,王傳金.工業(yè)廢水水煤漿流變性的研究圖1苯酚濃度對(duì)水煤漿性能的影響[刀].選煤技術(shù),2000(4)3結(jié)論[2]張榮曾.水煤漿制漿技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,1996.(1)對(duì)于1號(hào)煤,含酚廢水可以制出濃度大于作者簡(jiǎn)介:木沙江(1963-),男(維吾爾族),新疆烏魯木齊62%、黏度小于1000mPa·s、流動(dòng)性能及穩(wěn)定性人,高級(jí)工程師,現(xiàn)為中國(guó)礦業(yè)大學(xué)博士研究生,從事利用焦化廢能良好的水煤漿。其中,尤以濃度高的含酚廢水制水制水煤漿及脫硫研究工作。Te:010-51733064musajiang6301@163.com漿效果好,其機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。(2)對(duì)于2號(hào)煤,含酚廢水可以制備出濃度收稿日期:2005-06-06;責(zé)任編輯:劉軍娥(上接第40頁(yè))兩道圍檁進(jìn)行支護(hù),開(kāi)挖亦分3層進(jìn)行。開(kāi)挖后暴旋噴樁布置方向開(kāi)槽暴露管線,并根據(jù)管線具體位露出的圍護(hù)旋噴樁樁徑均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)值,圍護(hù)置確定旋噴樁位置,確保旋噴導(dǎo)孔施工不破壞管體連續(xù),無(wú)斷樁、漏樁現(xiàn)象,旋噴樁體取樣強(qiáng)度檢線;②將旋噴樁施工位置管線局部懸空(約0.5測(cè)值超過(guò)5MPa。基坑開(kāi)挖同時(shí)進(jìn)行基坑變形監(jiān)范圍),防止旋噴引起土體不良隆起對(duì)管測(cè),位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)標(biāo)明,在完成800mm厚鋼筋混線造成擠壓破壞;③在旋噴樁施工期間對(duì)懸空部凝土底板澆注后,基坑變形小于1‰,達(dá)到一類基分管線采用工字鋼臨時(shí)懸吊,旋噴樁施工結(jié)束后對(duì)坑標(biāo)準(zhǔn)。管線底部與旋噴樁樁頂之間用水泥漿液回灌;④7結(jié)語(yǔ)旋噴樁機(jī)應(yīng)著落在平整硬化地坪上或采取墊塞枕木,避免直接壓在管線上部。利用高壓旋噴樁優(yōu)點(diǎn),借鑒SMW工法,采用旋噴樁內(nèi)插H型鋼提高旋噴樁體的剛度的方法進(jìn)6旋噴樁施工效果與基坑開(kāi)挖行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工,方法可行,效果良好,值得旋噴樁施工結(jié)束后,在基坑內(nèi)實(shí)行積極降水推廣,特別是對(duì)于管線較多的基坑,較好的解決了檢驗(yàn)旋噴樁圍護(hù)止水效果并為開(kāi)挖做準(zhǔn)備。坑內(nèi)降管線保護(hù)問(wèn)題,減少了管線動(dòng)遷,大大降低建設(shè)成水?dāng)?shù)據(jù)顯示,基坑開(kāi)挖深度以上已形成有效封閉本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。基坑內(nèi)水位穩(wěn)定在-12m后坑內(nèi)總排水量小于2.0中國(guó)煤化工m3/h,滿足施工要求。返漿試塊28d強(qiáng)度檢測(cè)平Y(jié)H河南遂平人,高級(jí)工程CNMHG作。T:.010-84263072均值大于2.2MPaE-mail:grouting@263.net在完成頂部圈梁施工后,基坑于旋噴樁結(jié)束28d后開(kāi)挖。基坑自頂部圈梁向下采用3道支撐收稿日期:2005-10-10;責(zé)任編輯:朱栓成