基于超声波技术的矿井水井下预处理试验研究

摘要

混凝、沉淀（浮升）和过滤是矿井水的预处理方法，但设备占地面积大、耗费时间长、混凝剂与絮凝剂污染等问题一直制约着矿井水井下处理技术的进一步发展。为此，以现场采空区水样与岩样为研究对象，设计了一套基于超声波雾化技术的矿井水井下预处理装置，采用超声波雾化技术进行矿井水澄清与预软化处理，满足井下生产、消防及降尘用水需要。结果表明：（1）该方法可将黑灰色且有大量固体杂质悬浮物的浑浊矿井水澄清，有效去除水中难溶的固体杂质；（2）超声波雾化技术对水的总硬度降低72.24%,Ca²⁺的质量浓度由试验前的5.33 mg/L降低到0.81 mg/L,Mg²⁺的质量浓度由5.23 mg/L降低到2.13 mg/L,对pH值的影响较小；（3）经超声波雾化后的采空区水可满足井下消防洒水、喷淋降尘、采煤设备开采过程及冷却水的使用要求。

关键词

水资源复用 / 超声波雾化 / 预软化处理 / 矿井水澄清

基金资助

国家自然科学基金(51874229); 陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2020JZ-52)