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摘要:煤礦污水水質與一般城市污水性質類似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工業廢水)。其特征可概括為:水質水量變化較大,污染物濃度偏低,污水可生化性好,處理難度小。文章發表在《中國環境監測》上,是煤礦礦井水中級職稱論文范文,供同行參考。
關鍵詞:礦井水,反滲透技術,綜合,利用
煤礦污水處理廠設計時在80年代采用活性污泥法處理工藝的較多,由于污水中有機物含量太低,在運轉過程中微生物得不到最低限度的營養物質,形不成活性污泥,運轉不起來。氧化溝污水處理工藝,也存在同樣的問題,回流活性污泥回流不起來,致使原氧化溝系統變成了附加曝氣的帶狀平流沉淀池,達不到要求的處理目標。
1項目概況
同煤集團晉華宮礦位于大同市西郊,年設計生產能力450萬噸。井下有付立井中央泵房,南山中央坑底泵房2個排水系統。根據2008—2011年礦井涌水量統計,晉華宮礦礦井最大涌水量為4350m3/d,若不對水資源加以利用直接排出,對地表水體造成嚴重污染,同時對水資源的浪費所造成的損失不可估量。 2晉華宮涌水情況及治理現狀
付立井中央泵房、南山中央坑底泵房各有3臺水泵,排水線路各2趟。付立井中央泵房向大井凈化站供水,水量為2500 m3/d。大量的礦井水經簡單的沉淀后返回井下灑水滅塵,有700—800 m3/d的礦井水經沉淀后進入無閥濾池后供衛生綠化用水。南山中央坑底泵房提升的供水量為1300 m3/d,經沉淀池沉淀后返回井下灑水滅塵。由于涉及能力不足,工藝落后,大量的礦井水外排對環境造成污染。
3 設計依據
晉華宮礦現有供水由同煤集團統一供給,礦井日供水量為冬季5000噸,夏季4000噸,其中1000噸用于生產,300噸供洗煤廠,600噸用于生產浴室,1100噸用于鍋爐,2000噸用于居民生活。由于受外部資源條件限制,且礦井自身礦井水水資源未得到有效利用,另外井下綜采設備對水質的要求高,生產設備使用經簡單處理后的礦井水易結垢,影響設備正常使用。
4 技術方案
4.1 排水管路的改造
原有付立井中央排水系統,南山中央排水系統2趟排水管路,它們各自形成系統,獨立運行。為了集中礦井水,2010年開始改造排水系統。在南山402輔運巷改造2200米排水系統至大井中央排水系統,投資2000多萬元,進入礦井水處理廠統一進行治理。
4.2 預處理方案與選擇
針對水質分析情況,晉華宮礦礦井水中SS偏高,鐵、錳離子含量偏大,礦井水前期預處理調研論證后提出3套方案。
(1)煤泥水凈化器
是物理、化學反應的有機融合,短時間內(25—30分鐘)在同一罐體中完成廢水快速多級凈化,SS去除率可達95%,COD去除率達到40—99%。該方案雖然省去了沉淀設施,但由于濾料層的水力損失較大,需要定期反沖洗,從而增加了動力運行費用。
(2)水力循環澄清池
水力循環澄清池是利用水力在水射器的作用下進行混合和泥水循環回流,加強了顆粒間的吸附作用,加速了混凝,從而獲得較好的澄清效果。但該方案結構復雜,占地面積大,施工難度大,工期長。
(3)高效混凝反應沉淀池
高效混凝反應沉淀池由混凝反應池和沉淀池兩部分組成。采用微渦混凝絮凝反應、高密度迷宮斜板沉淀處理技術。該方案特點工藝具有體積小、占地面積省、處理效率高、出水水質好、流程簡單。
結合上述三個方案,選擇高效混凝反應沉淀池。經高效混凝反應沉淀池后根據水質化驗情況,經過錳砂過濾,除去水中Fe、Mn離子。
4.3深度處理技術設計與選擇 鹽類物質的去除,必須進行深度處理,去除這些鹽類物質,主要有藥劑軟化法、離子交換法和膜處理法三種方法。其中膜分離處理技術主要包括電滲析(ED)、超濾(UF)、納濾(NF)以及反滲透(RO)。反滲透是最精密的膜法液體分離技術,反滲透膜的有效處理孔徑在0.1nm以上,可以從水中除去90%以上的溶解性鹽類和99%以上的膠體微生物及有機物。
5 實施效果
5.1解決礦井水的排放,減少了污染物的產生
經過改造排水系統,礦井水集中排放至礦井水處理廠,統一進行治理并回用,每年少排60萬噸的礦井廢水,其中COD排放量減少67.2噸,懸浮物減少120噸,減少了對十里河的污染,保護了環境。節約排污費62790元。 5.2緩沖礦區用水緊張壓力,降低設備維護費用
處理后達到生活飲用水標準的礦井水返回井下生產,用于綜采配乳化浮和防滅塵,僅防塵設備維護費每年減少700—800萬元,提高了資源利用率。
5.3實際效果
經過上述處理后水質指標已經完全達到飲用水標準。主要指標中總硬度由原來的1181.1mg/l降到30-40mg/l,鐵離子由原來的0.53mg/l降到小于0.05mg/l,錳離子由原來的0.621mg/l降到小于0.1mg/l,菌落群數由原來的2900 lcfu/mL 降到小于1-2cfu/mL。
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