復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭洗選加工產(chǎn)生了大量的煤泥水。煤泥水中含有一定量的煤泥和泥砂，直接排 放，不僅造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且也造成了水資源和煤炭資源的浪費。因此煤泥水的處 理就成了選煤工藝中的一個重要環(huán)節(jié)。實現(xiàn)選煤廠洗水閉路循環(huán)和煤泥廠內(nèi)回收是煤泥水 處理的最終目的。而實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是固液有效分離。煤泥過濾脫水是固液分離 的重要手段，其效果取決于煤泥水的過濾性能。
[0003] 由于煤泥水中的顆粒粒度細(xì)、粘度大，過濾性能差，為取得良好的過濾效果，往往 采用添加助濾劑來改善煤泥水的過濾性能。目前常用的助濾劑主要有兩類，表面活性劑型 和高分子絮凝劑型。這兩類助濾劑雖有較好的助濾效果，但都存在明顯的缺陷。表面活性劑 吸附在煤泥表面會引起濾餅滲透性下降，而且表面活性劑可以溶解在濾液中，當(dāng)濾液作為 循環(huán)水使用時，表面活性劑不斷富集，對浮選階段的泡沫產(chǎn)生和浮選的選擇性會產(chǎn)生較大 影響。常用的煤泥水高分子絮凝劑多為有機(jī)高分子聚丙烯酰胺及其衍生物，其降解產(chǎn)生的 丙烯酰胺單體對人有神經(jīng)毒性和"三致"（致畸、致突變、致癌)作用。相比于化學(xué)助濾劑，生 物絮凝劑有著良好的助濾效果，而且具有可降解、無二次污染、安全無害等特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體 過濾性能的方法。其優(yōu)點為:克服化學(xué)絮凝劑帶來的安全及環(huán)境危害，在不影響煤炭洗選其 它生產(chǎn)環(huán)節(jié)的前提下，顯著降低煤泥水絮體的過濾比阻，有效改善煤泥水的過濾性能。
[0005] 本發(fā)明中所用生物材料來源如下:枯草芽孢桿菌，取自安徽理工大學(xué)礦業(yè)生物實 驗室；白腐真菌，取自安徽理工大學(xué)礦業(yè)生物實驗室。
[0006] 本發(fā)明的復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑，包括體積比為1:X的枯草芽孢桿菌菌液和白 腐真菌菌液。其中枯草芽孢桿菌菌液和白腐真菌菌液均為培養(yǎng)原液。
[0007] 本發(fā)明的煤炭生物絮凝劑，包括枯草芽孢桿菌菌液和白腐真菌菌液，分別通過以 下步驟制備得到：
[0008] 枯草芽孢桿菌富集培養(yǎng):用接種環(huán)挑取枯草芽孢桿菌菌樣接種到裝有液體培養(yǎng)基 100mL的250mL燒瓶中，將燒瓶放入震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2-4d，培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速160rpm，30°C恒 溫；
[0009] 所述枯草芽孢桿菌液體培養(yǎng)基配方為：蛋白胨5g，NaCl 5g，牛肉膏3g，蒸餾水 1000ml，pH值7.0，在121°C恒溫條件下滅菌30min;
[0010] 白腐真菌富集培養(yǎng)：用接種環(huán)挑取白腐真菌菌樣接種到裝有液體培養(yǎng)基100mL的 250mL燒瓶中，將燒瓶放入震蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2-4d，培養(yǎng)條件為轉(zhuǎn)速160rpm，30°C恒溫；
[0011] 所述白腐真菌液體培養(yǎng)基配方為：葡萄糖5g，MgS04lg，酒石酸銨0.2g，維生素 BBi8mg，蒸餾水1000ml，pH值6.0，在121°C恒溫條件下滅菌30min;
[0012] 本發(fā)明所采用的一種復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法， 包括以下步驟：
[0013] 1、在煤泥水中加入助凝劑，攪拌均勻，其中助凝劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的CaCl2水溶 液；
[0014] 2、加入煤炭生物絮凝劑，調(diào)節(jié)煤泥水的pH值，慢速攪拌均勻；
[0015] 3、煤泥水絮凝沉降30min后，倒掉上清液，取部分絮體過濾，測量其過濾性能。
[0016] 本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，其中所述煤泥 水與助凝劑體積比為450: (5-25)。
[0017] 本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，其中所述pH值 范圍為3-11。
[0018] 本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，其中所述煤泥 水與煤炭生物絮凝劑的體積比為450: (3-28)。
[0019] 本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，其中所述煤泥 水的密度為20-60g/L。
[0020] 本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，其中所述測量 煤泥水過濾性能所用的煤泥水絮體的體積為200mL。
[0021 ]本發(fā)明復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水絮體過濾性能的方法，以布氏漏斗測 得煤泥水絮體的過濾比阻作為衡量煤泥水過濾性能的指標(biāo)。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點如下：
[0023] 1、本發(fā)明所采用的復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑克服了傳統(tǒng)化學(xué)絮凝劑帶來的安全 和環(huán)境問題，無害無二次污染，對于環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實意義；
[0024] 2、本發(fā)明所采用的復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑具有良好的助濾效果，可以有效改善 煤泥水絮體的過濾性能；
[0025] 3、本發(fā)明所采用的復(fù)合菌種煤炭生物絮凝劑具有生物降解性，不會在循環(huán)水中富 集，在改善煤泥水絮體過濾效果的同時，對煤炭洗選的其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)不會產(chǎn)生不利的影響。
【附圖說明】
[0026] 附圖1為煤炭生物絮凝劑枯草芽孢桿菌添加量對煤泥水絮體過濾性能的影響。
[0027] 附圖2為煤炭生物絮凝劑白腐真菌添加量對煤泥水絮體過濾性能的影響。
[0028] 附圖3為添加和未添加生物絮凝劑的煤泥水絮體過濾性能對比。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明以煤泥水絮體的過濾比阻來衡量煤泥水的過濾性能。過濾比阻的物理意義 是:在一定壓力下單位面積上單位重量的濾渣所受到的阻力。煤泥水絮體的過濾比阻越小， 過濾阻力越小，煤泥水的過濾性能越好。過濾比阻的計算方式如下：
[0030] 過濾基本方程為：
[0032] V:濾液體積，mL;
[0033] A:過濾面積，cm2;
[0034] t:過濾時間，s;
[0035] P:真空度，pa;
[0036] μ:濾液粘度，pa· s;
[0037] R:過濾介質(zhì)的初始阻抗；
[0038] r:過濾比阻，cm/g;
[0039] c:單位體積濾液的固體重量，g/mL;
[0040] 將上述方程積分并整理后得：
[0044] 通過布氏漏斗過濾試驗，測量得到t和V的值，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，以V為橫坐標(biāo)，以t/V 為縱坐標(biāo)作圖，計算出直線的斜率b，則可計算污泥比阻：
[0046]現(xiàn)結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0047]實例1煤泥水自然沉降過濾性能
[0048] 1)取40g/L煤泥水500mL，用筆型pH計調(diào)節(jié)煤泥水的pH值至7.0,再用磁力攪拌器慢 速攪拌5min;
[0049] 2)停止攪拌，待煤泥水自然沉降30min后，倒掉上清液，取200mL煤泥水自然沉降物 進(jìn)行布氏漏斗過濾試驗；
[0050] 由測得的數(shù)據(jù)計算得到煤泥水自然沉降物的過濾比阻為5.7119X101()Cm/g。
[0051 ]實例2添加煤炭生物絮凝劑枯草芽孢桿菌的煤泥水絮體過濾性能一
[0052] 1)取濃度為4(^/1的煤泥水45〇11^，攪拌均勻后加入助凝劑，即質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的 CaCh水溶液9mL，用磁力攪拌器慢速攪拌lmin;
[0053] 2)攪拌均勻后，向煤泥水中加入煤炭生物絮凝劑枯草芽孢桿菌菌液9mL，補加煤泥 水至500mL，用筆型pH計調(diào)節(jié)煤泥水的pH值至7.0后，再用磁力攪拌器慢速攪拌5min;
[0054] 3)停止攪拌，待煤泥水絮凝沉降30min后，倒掉上清液，取200mL煤泥水絮體進(jìn)行布 氏漏斗過濾試驗；
[0055]由測得的數(shù)據(jù)計算