聚合氯化铝铁与洗砂场黄药在昌吉吉木萨尔矿井废水处理及再生利用中的应用

昌吉回族自治州吉木萨尔县地处天山北麓，矿产资源丰富，矿井开采与洗砂作业带来的废水处理问题日益突出。为保护区域水环境并实现水资源循环利用，当地建设了矿井废水处理工厂，重点采用聚合氯化铝铁（PAFC）与洗砂场黄药等药剂组合工艺，形成了一套高效、稳定的污水处理及再生利用体系。

矿井废水与洗砂废水的混合水质具有悬浮物浓度高、胶体稳定性强、部分重金属离子超标等特点。单一絮凝剂往往难以同时兼顾除浊与去除溶解性污染物。聚合氯化铝铁作为一种无机高分子复合絮凝剂，兼具铝盐与铁盐的水解特性，在较宽的pH范围内均能形成密实的絮体，对矿井水中的煤泥、岩粉及胶体硅具有较强的电中和与架桥吸附作用。洗砂场黄药（通常为黄色或黄褐色粉末，属有机硫类药剂）则针对洗砂环节引入的细微粘土颗粒及部分残留选矿药剂具有良好的捕捉与沉淀效果。二者协同使用可显著提高对COD、浊度、色度及部分重金属的去除率。

在实际处理流程中，矿井废水与洗砂废水首先进入调节池进行水质水量均化，随后投加聚合氯化铝铁进行混凝反应。PACF的投加量通常控制在30～80 mg/L，具体视进水悬浮物浓度而定。快速搅拌阶段（150～250 r/min）持续1～2分钟，使药剂与废水充分混合；之后进入慢速搅拌阶段（30～60 r/min）持续10～15分钟，促进絮体长大。若洗砂废水占比较高，则在PACF之后或同时投加洗砂场黄药，投加量约为10～30 mg/L，以强化对微细颗粒和有机污染物的去除。反应后的废水进入沉淀池或高效斜管沉淀器，沉淀下来的污泥通过污泥泵送至污泥浓缩池，经板框压滤机脱水后形成泥饼，可外运填埋或交由资质单位资源化处置。

沉淀池上清液经石英砂过滤器与活性炭过滤器进一步深度处理后，出水水质可达到《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T 19923-2005）标准。再生水一部分回用于矿区绿化、道路降尘与洗砂车间补水，另一部分则供给周边工业企业作为循环冷却水，实现了矿井废水的资源化利用。整个系统自动化程度较高，配备在线浊度仪、pH计与加药计量泵，可根据进水水质实时调节药剂投加量，既保证了出水稳定达标，又避免了药剂浪费。

与传统单一絮凝工艺相比，采用聚合氯化铝铁与洗砂场黄药组合方案后，该工厂浊度去除率由单一药剂的85%提升至96%以上，COD去除率提高约20个百分点，吨水处理药剂成本降低0.15～0.25元。泥饼含水率由原来的78%降至62%左右，显著减少了污泥外运量和处置费用。该工艺适应吉木萨尔地区水质波动大的特点，即使在冬季低温条件下（5～8℃），通过适当延长反应时间并增加PACF投加比例，仍能保持稳定运行。

昌吉吉木萨尔矿井废水处理工厂的实践证明，聚合氯化铝铁与洗砂场黄药组合工艺在矿区废水处理中具有良好的协同效应和工程适用性。该模式不仅有效解决了矿井废水与洗砂废水的污染问题，还实现了水资源的再生利用和污泥减量化，为新疆乃至全国类似矿区的废水处理与循环利用提供了可复制、可推广的技术路径。