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矿井水处理工艺设计及资源化研究
作 者: 王伟宁
导 师: 许光泉
学 校: 安徽理工大学
专 业: 环境工程
关键词: 矿井水 涌水量 水质特征 处理工艺 地温 资源化
分类号: P641.55
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
淮南矿区矿井涌水量为1787万吨/年,利用率仅为44%,大量外排的矿井水不仅污染地表水、土壤,还造成了水资源的严重浪费。此外,随着煤炭深度开采的增加,高温加剧了井下热害的程度,如何实现深部矿井热水的资源化利用,也是发展煤炭环保资源化产业所面临的重要问题。本文在查阅国内外相关文献的基础上,以淮南谢一煤矿为例,通过分析其矿井水来源、涌水变化量及水质特征,对其资源化可行性进行了评价。利用矿井水正交混凝试验、单因素试验、柱状沉淀试验和改性滤料过滤试验的结果,确定后期构筑物的运行参数,并增设反渗透淡化除盐步骤。依据试验参数设计了最优物化处理工艺,即:预沉调节→混凝→沉淀→过滤→反渗透→消毒,并进行平面和高程布设,在分析淮南矿区地温分布规律及其影响因素的基础上,以热害严重的潘集矿区为研究对象,分析其深部矿井水质特征,建议采用地源热泵技术来实现深部热水的资源化。最后,依照“排供结合,分质分用”的原则设计资源化利用途径,并做了社会、经济和环境效益分析。图[40]表[20]参[80]
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-7 目录 7-10 Contents 10-13 1 绪论 13-21 1.1 研究意义 13 1.2 国内外研究现状及存在问题 13-18 1.2.1 国内研究现状 13-17 1.2.2 国外研究现状 17-18 1.2.3 存在问题 18 1.3 研究内容及研究路线 18-21 1.3.1 研究内容 18-19 1.3.2 研究路线 19-21 2 矿区概况 21-26 2.1 自然地理概况 21-22 2.2 地质概况 22-24 2.2.1 水文 22 2.2.2 地层与构造 22-24 2.3 矿井水处理概况 24-26 2.3.1 淮南煤矿新区 24-25 2.3.2 淮南煤矿老区 25-26 3 矿井水资源化可行性分析 26-34 3.1 矿井水来源 26 3.2 矿井涌水变化量 26-29 3.2.1 涌水量 26-28 3.2.2 影响因素 28-29 3.3 矿井水质特征 29-34 3.3.1 不同含水层水质特征 29-31 3.3.2 混合水质特征 31-34 4 矿井水物化处理试验研究 34-46 4.1 混凝 34-39 4.1.1 正交试验 34-36 4.1.2 单因素试验 36-39 4.2 沉淀 39-42 4.2.1 沉淀试验 39-40 4.2.2 结果分析 40-42 4.3 过滤 42-46 4.3.1 过滤试验 42-43 4.3.2 结果分析 43-46 5 主要构筑物参数及最优化工艺设计 46-62 5.1 主要构筑物参数设计 46-54 5.1.1 预沉调节池 46-47 5.1.2 投加设备 47-49 5.1.3 混合反应池 49-50 5.1.4 沉淀池 50-52 5.1.5 过滤池 52-53 5.1.6 消毒间 53-54 5.2 深度处理工艺 54-57 5.2.1 淡化除盐方法比较 54-55 5.2.2 反渗透系统设计 55-57 5.3 最优化工艺设计 57-62 5.3.1 工艺流程 57-59 5.3.2 工程设计 59-62 6 矿区地温规律及深部热水资源化研究 62-72 6.1 地温变化规律及其影响因素 62-65 6.1.1 淮南矿区地温变化规律 62-63 6.1.2 矿区地温分布特点 63-64 6.1.3 地热的来源 64-65 6.1.4 影响因素分析 65 6.2 深部热水资源化 65-72 6.2.1 地下水对热害的影响 65-66 6.2.2 地热水的形成 66 6.2.3 地热资源评价 66-69 6.2.4 地热水测试结果 69-70 6.2.5 热水资源化利用工艺与途径 70-72 7 矿井水资源化利用途径及效益分析 72-78 7.1 资源化利用途径 72-73 7.1.1 资源化原则 72 7.1.2 利用途径 72-73 7.2 效益分析 73-77 7.2.1 社会效益 73 7.2.2 经济效益 73-76 7.2.3 环境效益 76-77 7.3 资源化利用对策 77-78 8 结论 78-80 8.1 主要结论 78 8.2 存在问题 78-80 参考文献 80-84 致谢 84-85 作者简介及读研期间主要科研成果 85-87
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 水文地质学(地下水水文学) > 矿水学 > 矿水利用
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