礦井廢水處理工程實例探討

采用絮凝沉淀—砂濾過濾—消毒工藝處理了礦井廢水，運行結果表明：該工藝處理后的污水可穩(wěn)定達到《城市雜用水水質(zhì)標準》（GB/T18920-2002）要求，使得礦井水全部達到回用水的標準，減輕了對周邊環(huán)境的影響，同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

1引言

某煤礦位于陜西省境內(nèi)，污水主要來源于采礦、洗選等工段。該地區(qū)水資源缺乏，生產(chǎn)用水和職工生活用水消耗量大。礦區(qū)污水循環(huán)利用是解決煤礦缺水和水污染的最佳選擇。該污水處理項目設計工藝采用運行穩(wěn)定、管理方便的處理系統(tǒng)，使礦井水能夠達到回用水標準。

2設計水量、水質(zhì)及出水要求

根據(jù)甲方提供的資料，設計水量為4500m3/d。廢水中的主要污染物為懸浮物（SS），濃度為680mg/L，要求處理后的水質(zhì)達到《城市雜用水水質(zhì)標準》（GB/T18920-2002）要求。

3處理工藝流程

3.1工藝流程的選擇

不同的煤礦礦井水，采用不同的處理工藝。例如，高懸浮物礦井水常采用絮凝、沉淀、過濾及消毒工序流程后，即可達到生產(chǎn)使用和生活飲用水源的要求[1]；高礦化度礦井水常采用的技術工藝有離子交換法[2]、膜分離工藝[3]；酸性礦井水常采用的處理工藝有人工濕地法[1]、中和法、吸附—中和法[4，5]等；含重金屬礦井水常采用離子交換法、活性炭吸附法、反滲透法[6]等；含有機物礦井水常采用混凝沉淀法、膜分離、生物氧化塘法[6]等。

本項目屬于高懸浮物礦井水，經(jīng)過大量的實驗、探索和改進，并結合其它相關的工程實踐和實驗研究，采用絮凝沉淀+過濾+消毒的污水處理工藝，污泥消化處理后外運。

礦井水經(jīng)過井下排水泵提升至集水調(diào)節(jié)池，通過沉淀后的上清液再提升至絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池前投加絮凝劑，達到充分混合、完全反應，以加速沉淀，提高澄清效果。絮凝沉淀池出水后進入砂濾池過濾，處理出水進入回用水池?；赜盟厍凹哟温人嵯緞┻M行消毒，最后進入供水管網(wǎng)可作為生產(chǎn)用水。絮凝沉淀池產(chǎn)生的污泥輸送到污泥濃縮池儲存，用泵提升到脫水機房，用帶式壓濾機壓濾，污泥消化處理后外運（圖1）。

3.2主要構筑物及設備參數(shù)

3.2.1構筑物

（1）調(diào)節(jié)池。1座，容積為1800m3，砼結構，用于沉淀大顆粒煤泥及調(diào)節(jié)水量水質(zhì)。

（2）絮凝沉淀池。1座，容積為500m3，砼結構。

（3）回用水池。1座，容積為1000m3，砼結構。

（4）污泥濃縮池。1座，容積為1000m3。

3.2.2主要設備

（1）調(diào)節(jié)池設備。污水提升泵2臺，Q=200m3/h，H=20m，N=22kW；高中低液位自動控制1套。

（2）絮凝沉淀池設備。

刮泥機1套，L=9m，功率1.5kW；加藥裝置2套，用于絮凝劑的配制；

污泥泵2臺，Q=30m3/h，H=15m，功率5.5kW，用于將污泥濃縮池污泥輸送到污泥脫水機。

（3）過濾池設備。

過濾泵3臺，Q=100m3/h，H=40m，N=22kW；反沖洗泵2臺，Q=300m3/h，功率37kW，一用一備，用于沖洗濾池內(nèi)的濾料，除去濾料中截留的污染物。

（4）消毒設備。

消毒劑投加設備1套，采用CPF-100型，電機功率P=1.5kW。

（5）污泥濃縮池設備。

螺桿泵1臺，功率5.5kW，Q=30m3/h；

壓濾機1套，功率5kW。

3.3工藝運行中需注意的幾個問題

（1）過濾及清洗過程。當廢水經(jīng)過濾料層時，較大的懸浮顆粒首先被截留下來，而細微懸浮物通過與濾料顆粒或已被吸附的懸浮顆粒接觸，由于吸附作用而被截留下來。因此系統(tǒng)需要及時清洗，以恢復濾料層的工作能力。本方案中設計砂濾作用：降低水的濁度<5，降低水的污染指數(shù)SDI<5。

（2）廢水消毒。污水消毒常用的消毒劑有二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧、過氧乙酸等。多年工程經(jīng)驗表明，次氯酸鈉消毒能力強，運行費用低，處理效果好，故本工程采用次氯酸鈉進行消毒。

4工藝運行結果分析

4.1工藝運行效果分析

工程建成后，經(jīng)過3個月的調(diào)試運行，出水水質(zhì)達到《城市雜用水水質(zhì)標準》（GB/T18920-2002）要求，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出水水質(zhì)見表1。

表1處理后出水水質(zhì)

4.2工程投資及運行成本分析

工程總投資130.8萬元。運行成本包括電費、人工費、藥劑費等，合計運行成本為0.95元/t水。

4.3環(huán)境效益分析

該污水處理工程，每年可減少廢水排放量168.2萬t，懸浮物年排放量減少約1050t，大大減少了對周邊水體的污染。

5結語

采用絮凝沉淀-砂濾-消毒工藝處理礦井水，出水水質(zhì)可穩(wěn)定達到《城市雜用水水質(zhì)標準》（GB/T18920-2002）要求。不但減少污水對周邊水體的污染，同時產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

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