礦井廢水處理工藝及參數(shù)

　　這篇廢水處理工藝論文發(fā)表了礦井廢水處理工藝及參數(shù)，論文以陜北地區(qū)某工業(yè)園區(qū)內(nèi)，陜煤集團(tuán)神木能源發(fā)展有限公司與陜煤集團(tuán)檸條塔礦業(yè)公司企業(yè)間的合作為例，詳細(xì)介紹了將煤礦井下廢水通過(guò)一體化凈水工藝處理后作為化工、電力生產(chǎn)用水。

　　關(guān)鍵詞：廢水處理工藝論文,礦井廢水,工藝參數(shù),優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　礦井水是在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，頂板、底板和煤柱產(chǎn)生的地下涌水。由于受井下采礦和人為活動(dòng)的影響，礦井水極易受到污染，礦井水流經(jīng)煤層進(jìn)入礦井水倉(cāng)，除被煤層污染外，還由于礦井沖刷，含有大量的煤屑等懸浮物，并含有少量有機(jī)物和微生物，屬于輕度污染工業(yè)廢水，處理投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于其他工業(yè)廢水和生活污水，便于回收利用，因此，礦井廢水是一類易于回收利用的水資源。采用相應(yīng)的處理工藝進(jìn)行礦井水處理與回收利用，使處理后水質(zhì)達(dá)到工業(yè)循環(huán)水利用標(biāo)準(zhǔn)，在消除了環(huán)境污染的同時(shí)，也開(kāi)源節(jié)流地回收了寶貴的水資源，這將進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

　　1礦井廢水處理的必要性

　　陜煤集團(tuán)神木能源發(fā)展有限公司近年來(lái)快速發(fā)展，企業(yè)規(guī)模逐步壯大，用水量越來(lái)越大，而所屬工業(yè)園區(qū)可用水資源匱乏，嚴(yán)重制約了公司的生產(chǎn)發(fā)展;而毗鄰?fù)患瘓F(tuán)所屬檸條塔礦業(yè)有限公司有大量的井下廢水資源，需要一邊支付人力、電力、設(shè)備資源將礦井廢水簡(jiǎn)單處理后外排，一邊還向社會(huì)繳納為數(shù)不菲的排污費(fèi)。兩公司協(xié)商后采取戰(zhàn)略合作，將煤礦井下廢水通過(guò)新建水處理工程處理后，作為化工、電力生產(chǎn)用水。該項(xiàng)工程不僅可以解決能源公司的生產(chǎn)用水問(wèn)題，也可以使檸條塔礦井下廢水盡可能的回用，解決因廢水外排引起的環(huán)境污染問(wèn)題，對(duì)水資源的循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)作出了很大貢獻(xiàn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的互利共贏。

　　2礦井廢水的基本構(gòu)成

　　(1)采礦廢水：主要來(lái)源于采礦過(guò)程中，鑿巖、爆破散水、液壓支柱等設(shè)備排水和巷道降塵灑水等工序產(chǎn)生的廢水。(2)井下涌水：主要來(lái)源于礦井開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水等，煤礦礦井的井下涌水水質(zhì)成分較為簡(jiǎn)單，主要污染物為SS。

　　3礦井廢水水量與水質(zhì)

　　(1)處理水量：設(shè)計(jì)處理能力為300m3/h。(2)進(jìn)水水質(zhì)：化學(xué)需氧量(CODCr)：40mg/L;生化需氧量(BOD5)：15mg/L;懸浮物(SS)：500-700mg/L;色度：黑色。

　　4礦井廢水處理工藝及參數(shù)

　　4.1礦井廢水處理工藝根據(jù)礦井廢水以懸浮污染物為主體的水質(zhì)實(shí)況，并結(jié)合《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2005)中循環(huán)冷卻水標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)提供方多年來(lái)的工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，特別是對(duì)于該廢水的處理實(shí)踐總結(jié)，該水處理項(xiàng)目主要處理懸浮物和微量的有機(jī)物，選用國(guó)內(nèi)礦井成功運(yùn)行多年的處理工藝及設(shè)備系統(tǒng)，即絮凝反應(yīng)、澄清和過(guò)濾。絮凝劑選用目前絮凝效果良好的堿鋁PAC(鐵鹽易使出水水質(zhì)發(fā)黃，故不能選用)，絮凝、澄清選用效果非常出色的帶斜管的水力懸浮澄清器(水力懸浮澄清器分第一、第二反應(yīng)室、澄清室、沉淀室)，澄清室加裝斜管后，表面負(fù)荷較沒(méi)加斜管前大大提高，從而也減小了水處理設(shè)施的有效容積和水處理設(shè)施的占地面積，沉淀室的污泥300%的回流，大大加強(qiáng)了污泥絮凝沉淀效果。整個(gè)處理工藝，簡(jiǎn)單、先進(jìn)，而且處理設(shè)施占地面積少，運(yùn)行費(fèi)用低，可靠性好，出水穩(wěn)定，高效，便于管理。由于該礦井廢水主要污染物為煤粉，且冬季寒冷，故本項(xiàng)目的污泥處理方案采用帶式壓濾機(jī)進(jìn)行處理，可以有效回收煤粉，另外又可以不受氣溫影響。

　　4.2工藝流程原理由礦井來(lái)的壓力廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池(最大的壓力在于井下生產(chǎn)系統(tǒng)的清倉(cāng)過(guò)程，帶來(lái)的顆粒煤粉泥非常大，設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響調(diào)節(jié)池的正常工作，設(shè)備無(wú)法正常工作)調(diào)節(jié)水量、均合水質(zhì)后，廢水經(jīng)過(guò)雜漿提升泵的提升經(jīng)過(guò)管道混合器混合投加的PAC后進(jìn)入水力懸浮澄清器，進(jìn)水首先通過(guò)水射器噴射進(jìn)入水力懸浮澄清器的第一反應(yīng)室，同時(shí)沉淀室的污泥被水射器產(chǎn)生的負(fù)壓而同原水一同進(jìn)入第一反應(yīng)室，并和原水在反應(yīng)室中充分接觸、碰撞，并在絮凝劑PAC的作用下形成粗大密實(shí)的礬花，礬花顆粒大的在自重作用下直接在沉淀室沉淀下來(lái)，礬花顆粒在自重作用下不能直接沉淀下來(lái)的，在隨出水經(jīng)過(guò)澄清器上部所設(shè)高效斜管時(shí)，礬花得到很好的沉淀，此時(shí)，出水已相當(dāng)清澈，出水即可達(dá)標(biāo)排放。水力懸浮澄清器的出水重力流入重力無(wú)閥過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，出水即可達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，重力無(wú)閥過(guò)濾器產(chǎn)生的反沖洗水返回調(diào)節(jié)池，而水力懸浮澄清器產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥濃縮器經(jīng)過(guò)濃縮后由螺桿泵的提升進(jìn)入帶式壓濾機(jī)，壓濾液返回調(diào)節(jié)池，壓濾的泥餅可作為煤粉回收。

　　5工藝計(jì)算及參數(shù)

　　5.1調(diào)節(jié)池--鋼砼結(jié)構(gòu)本單元對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要，不僅要沉淀煤泥而且要承擔(dān)礦井生產(chǎn)清倉(cāng)時(shí)的高負(fù)荷沖擊。尺寸：28000×21000×6000;配套：刮泥機(jī)4套、污泥泵6臺(tái)(4用2備)。

　　5.2一步凈化器--鋼制一步凈化器8套;處理能力：40--55m3/h;DN300管道混合器1套。

　　5.3重力無(wú)閥過(guò)濾器—鋼制重力無(wú)閥過(guò)濾器4套;處理能力：80--120m3/h。

　　5.4加藥系統(tǒng)本設(shè)計(jì)加藥為絮凝劑PAC和PAM，采用溶藥、加藥于一體的加藥機(jī)兩套，加藥機(jī)規(guī)格為TXJ--Ⅱ，該加藥機(jī)配備16臺(tái)計(jì)量泵，8用8備。

　　5.5清水池清水池：鋼砼結(jié)構(gòu)，容積為10000m3。

　　5.6污泥處理系統(tǒng)(1)污泥池：主要收集調(diào)節(jié)池的污泥和集水池的底部污泥。配置：2臺(tái)(1用1備)尺寸為5000×5000×5000的QW30-20-3.0污泥泵(帶攪拌)。(2)壓泥機(jī)系統(tǒng)：1套帶式壓泥機(jī)、1臺(tái)清洗泵。(3)污泥加藥系統(tǒng)：2套TXJ--Ⅰ、每套帶有2臺(tái)加藥泵(1用1備)。

　　5.7集水池(分離泥水)主要來(lái)源于反沖洗及污泥池上清液的收集，經(jīng)過(guò)沉淀上清液提升到調(diào)節(jié)池循環(huán)處理，底部的污泥通過(guò)污泥泵打入污泥池。配置：2臺(tái)QW30-20-3.0污水提升泵、2臺(tái)帶自耦QW30-20-3.0污泥提升泵。尺寸：12000×12000×6000。

　　5.8主要建筑物、構(gòu)筑物一座3024m3的調(diào)節(jié)池、一座10000m3清水池、一座房高12米的750m2水處理廠房、一座90m2泵房及控制、一座125m3污泥池、一座854m3集水池。

　　6結(jié)語(yǔ)

　　(1)本文對(duì)礦井廢水處理工藝流程、礦井廢水處理配電和控制、工藝設(shè)備、結(jié)構(gòu)參數(shù)等過(guò)程進(jìn)行了研究;上述研究對(duì)礦井廢水處理具有積極的指導(dǎo)意義。(2)本水處理工程是化工、電力企業(yè)與煤炭生產(chǎn)企業(yè)的合作典范，拓寬了合作渠道，不僅緩解了煤礦生產(chǎn)企業(yè)排水問(wèn)題，還解決了化工、電力企業(yè)用水問(wèn)題，為雙方企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以增加部分就業(yè)崗位，具有相當(dāng)深遠(yuǎn)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)乃為一舉多贏之舉。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]趙麗媛，李北罡，王維.粉煤灰在礦井廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].工業(yè)水處理.2011(11).

　　作者：田小麗 王思遠(yuǎn) 單位：神木能源發(fā)展有限公司

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