煤礦汙水處理
       礦井汙水既是一種具有行業特點的汙染源,又是一種寶貴的水資源。我國礦井汙水處理技術起始於上世紀70年代末,大多汙水治理工作都隻停留在為排放而治理。目前我國很多煤礦一方麵嚴重缺水,另一方麵未經處理直接外排,造成大量水資源的浪費,並且汙染環境,在相當程度上製約了煤炭生產和礦區經濟的可持續發展。因此,將礦井水處理後作為煤礦用水或生活用水,不僅解決了礦區缺水問題,而且充分利用了礦井水水資源,節省了地下水資源,具有明顯經濟、環境和社會效益。
1、廢水來源
       礦井汙水主要來源於地下水,是在煤礦開采過程中,地下水與煤、岩層接觸,發生一係列物理、化學和生化反應而形成。礦井水的特性取決於成煤的地質環境和煤係地層礦物化學成分,其中礦區水文地質條件及充水因素對礦井水的水量、水質有決定性的影響。礦井水的主要汙染物為SS,而且SS中的煤粉是構成礦井水COD的主要成分;無論是去除廢水中的COD還是SS,歸根到底是能夠有效去除廢水中的SS。
礦井汙水有以下特點:
(1)礦井汙水的懸浮物含量很不穩定,懸浮物濃度差異很大,且大部分的懸浮物含量遠遠高於地表水,感官性狀差;
(2)礦井汙水的懸浮物粒度小、比重輕、穩定性好,不易脫穩沉降;
(3)礦井汙水含有少量的機汙染物;
(4)礦井汙水的色度較高;
(5)混凝過程中礬花形成困難,混凝沉降比地表水係中泥砂顆粒的效果差一些。
2、水量 水質
2.1 水量
       采煤初期礦井湧水不斷增加。采煤初期,一般礦井湧水主要來自煤層自身和疏幹上層潛水,因而湧水量較小。隨著累積產量的不斷增加,采空區逐漸擴大,以及回采放頂、放炮震動、地表洪水衝刷,造成上覆岩土發生破裂,甚至塌陷,相應地煤層以上含水層地下水、地表水和坡麵徑流及河道水流沿著塌裂區下滲補給,礦井的水量也隨之不斷地增多,礦井湧水量越來越大。
廢水水量由業主提供。
2.2 水質
1)煤礦礦井水的水質通常為:
懸浮物(SS):一般在300~600mg/L,每月有幾天高峰值1000~3000mg/L。進水SS按上限值,即以600mg/L計;
油類:1-120mg/L;
COD、BOD含量很低,可不考慮,其它汙染物要根據具體的礦井來確定,一般不會有很高含量的汙染物。
2)排放和回用標準
工藝處理後出水的懸浮物和油的指標根據業主需要,可以滿足《煤礦工業礦井設計規範》(GB50215-94)中防塵灑水水質標準(見表1)和《汙水再生利用工程設計規範》(GB50335—2002)中城鎮雜用水水質控製指標(見表2)。
表1 防塵灑水用水水質標準
序號
項目
標準
1
懸浮物含量
不超過150mg/L
2
懸浮物粒度
不大於0.3mm
3
PH值
6-9
4
大腸菌群
不超過3個/L
表2 城鎮雜用水水質控製指標
項目
衝廁
道路清掃和消防
城市綠化
車輛衝洗
建築施工
pH
6.0-9.0
色/度≤
30
無不快感
濁度/NTU≤
5
10
10
5
20
溶解性總固體(mg/L)≤
1500
1500
1000
1000
 
BOD5(mg/L)≤
10
10
20
10
15
氨氮(mg/L)≤
10
10
20
10
20
陰離子表麵活性劑(mg/L)≤
1
1
1
0.5
1
鐵(mg/L)≤
0.3
-
-
0.3
-
錳(mg/L)≤
0.1
-
-
0.1
-
溶解氧(mg/L)≤
1
總餘氯(mg/L)
接觸30min後≥1.0,管網末端≥0.2
總大腸杆菌(個/L)≥
3
       另外,由於處理後出水要回用於井下液壓設備,根據液壓支柱用水水質要求:SS≤10~200mg/L,粒徑d<0.15mm;硬度(碳酸鹽)2~7mg/L;pH值為6.5~9;濁度<20。
綜合上述標準,處理後出水的設計排放標準為:SS≤10mg/L,油≤1mg/L。
3、工藝流程

工藝特點:
(1)該工藝設置了獨立的調節池和沉澱池,而不是采用調節預沉池。這就充分發揮了調節池和沉澱池各自的功能。從而保證了係統對來水水質和水量的波動有較強的抗衝擊能力,使得係統的運行更為穩定、安全和可靠。
(2)該工藝充分考慮了礦井湧水量的變化特點,通過水泵的合理組合,有效的降低了運行管理成本,使得設備的維修更為簡便,係統運行的穩定性也更有保障。
(3)針對礦井水混凝過程中礬花形成困難的特點,我們采取P1泵前投加PAC,泵後投加PAM的加藥方式。與單獨投加PAC或PAM的加藥方式相比,二次投藥不僅投藥量要小的多,而且混凝沉澱的效果也要好的多。
(4)針對部分礦井水含油較多的特點,我們采用溶氣氣浮的方法,很有效的保證了係統對於油類的去除效果。同時,它還可以去除較輕一些的在沉澱池中未能去除的懸浮物。
(5)普通快濾池采用全自動反衝洗,既提高了汙水站的自動化程度,也減輕了汙水站操作工人的勞動強度。
(6)這裏消毒采用二氧化氯消毒,由於二氧化氯消毒不會產生有機氯化物(THMs)等致癌物質,即使排入外界水體,也不會對受納水體的安全性造成危害。
(7)設計中充分考慮采用自動控製,加藥設備中的加藥泵采用可以調節的計量泵,根據進水的流量計顯示的流量進行調節,快濾池采用自動控製。整個係統由PLC控製,自動化程度較高,大大降低員工的勞動強度,便於今後運行管理。
4、常用工藝方法
       根據礦井廢水的水質汙染物成分不同的情況,常用的礦井廢水處理方法有:氣浮+過濾工藝、混凝沉澱+過濾+消毒工藝、一體化淨水裝置+過濾+消毒工藝等方法。處理後直接排放的礦井水,通常采用沉澱或混凝沉澱處理技術;處理後作為生產用水或其它用水的,通常采用混凝沉澱過濾處理技術;處理後作為生活用水,過濾後必須再經過除酚等對人體有害物質及消毒處理;有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高,處理後作為生活飲用水還必須在淨化後再經過淡化處理。
二級生物接觸氧化法
優點:能適應礦區低濃度、變化大的廢水,同時投資省,操作維護也比活性汙泥法簡單;處理效果較好。
缺點:脫氮除磷效果較差。
A2/O 工藝
       該工藝是厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱,是70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝(A/O)的基礎上開發的。
SBR 工藝
       該工藝是序列間歇式活性汙泥法的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性汙泥廢水處理技術。將可變容積活性汙泥法過程和生物選擇器原理進行有機結合,成為改良型的SBR工藝。
BAF工藝
       曝氣生物濾池工藝的簡稱。它綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種淨化作用。廢水從濾池底部進入濾料層,濾料層下部設有供氧的曝氣係統進行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,有機物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由於廢水在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境,在硝化的同時實現部分反硝化,從濾池上部的出水可直接排出係統。
       曝氣生物濾池工藝具有體積小、占地省、效率高、出水水質好、流程簡單、操作管理方便等特點,實際運行中可以實現中央集中控製和現場手動自動控製,其出水經消毒處理後可以達到中水回用的標準。
5、公司工程業績
5.1 山西東江煤業大溝煤礦礦井水處理工程
設計水量:2600m3/d
進水水質:SS=300-600mg/L
出水水質:SS≤10mg/L
處理工藝:預調節池+旋流澄清池+機械過濾器+消毒
工程圖片:

機械過濾器

旋流澄清池
5.2 山西勝利焦煤公司礦井水處理工程
設計水量:1800m3/d
進水水質:SS=300-1000mg/L
出水水質:SS≤10mg/L
處理工藝:調節池+旋流澄清池+無閥濾池+清水池+中水回用
工程圖片:

無閥濾池

旋流澄清池內部構造
5.3 山西蒲縣宏源集團富家凹煤礦礦井水處理工程
設計水量:5000m3/d
進水水質:SS=300-800mg/L
出水水質:SS≤10mg/L
處理工藝:調節池+高密度斜板沉澱池+無閥濾池+多介質過濾器+活性碳過濾器+RO係統+消毒+飲用水回用
工程圖片:

高密度迷宮斜板沉澱池

RO設備
5.4 山西柳林碾焉煤礦礦井水處理工程
設計水量:3600m3/d
進水水質:SS=300-800mg/L
出水水質:SS≤10mg/L
處理工藝:調節池+高密度斜板沉澱池+無閥濾池+多介質過濾器+活性碳過濾器+RO係統+消毒+飲用水回用
5.5 山西柳林大莊煤業礦井水處理工程
設計水量:1800m3/d
進水水質:SS=300-800mg/L;OIL=1-120mg/L
出水水質:SS≤10mg/L;OIL≤10mg/L
處理工藝:調節池+旋流沉清池+無閥濾池+中水回用
5.6 內蒙伊泰集團蘇家豪礦生活汙水處理工程
設計水量:100m3/d
進水水質:COD=450mg/L;SS=200mg/L
出水水質:COD≤50mg/L;其它指標滿足一級A排放標準
處理工藝:格柵+調節池+水解酸化池+接觸氧化池+MBR池+達標排放
5.7 內蒙伊泰集團宏景塔礦生活汙水處理工程
設計水量:1200m3/d
進水水質:SS=300-800mg/L;OIL=1-120mg/L
出水水質:SS≤10mg/L;OIL≤10mg/L
處理工藝:預沉調節池+隔油池+平流沉澱池+一體化淨水器+消毒+達標排放

網站地圖:sitemap
网站地图:sitemap