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发布日期:2020-02-29  浏览次数:441
 摘要:矿污水水质与一般城市污水性质类似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,处理难度小。

  关键词:矿井水,反渗透技术,综合,利用

  煤矿污水处理厂设计时在80年代采用活性污泥法处理工艺的较多,由于污水中有机物含量太低,在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质,形不成活性污泥,运转不起来。氧化沟污水处理工艺,也存在同样的问题,回流活性污泥回流不起来,致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池,达不到要求的处理目标。

  1项目概况

  同煤集团晋华宫矿位于大同市西郊,年设计生产能力450万吨。井下有付立井中央泵房,南山中央坑底泵房2个排水系统。根据2008—2011年矿井涌水量,晋华宫矿矿井最大涌水量为4350m3/d,若不对水资源加以利用直接排出,对地表水体造成严重污染,同时对水资源的浪费所造成的损失不可估量。 2晋华宫涌水情况及治理现状

  付立井中央泵房、南山中央坑底泵房各有3台水泵,排水线路各2趟。付立井中央泵房向大井净化站供水,水量为2500 m3/d。大量的矿井水经简单的沉淀后返回井下洒水灭尘,有700—800 m3/d的矿井水经沉淀后进入无阀滤池后供卫生绿化用水。南山中央坑底泵房提升的供水量为1300 m3/d,经沉淀池沉淀后返回井下洒水灭尘。由于涉及能力不足,工艺落后,大量的矿井水外排对环境造成污染。

  3 设计依据

  晋华宫矿现有供水由同煤集团统一供给,矿井日供水量为冬季5000吨,夏季4000吨,其中1000吨用于生产,300吨供洗煤厂,600吨用于生产浴室,1100吨用于锅炉,2000吨用于居民生活。由于受外部资源条件限制,且矿井自身矿井水水资源未得到有效利用,另外井下综采设备对水质的要求高,生产设备使用经简单处理后的矿井水易结垢,影响设备正常使用。

  4 技术方案

  4.1 排水管路的改造

  原有付立井中央排水系统,南山中央排水系统2趟排水管路,它们各自形成系统,独立运行。为了集中矿井水,2010年开始改造排水系统。在南山402辅运巷改造2200米排水系统至大井中央排水系统,投资2000多万元,进入矿井水处理厂统一进行治理。

  4.2 预处理方案与选择

  针对水质分析情况,晋华宫矿矿井水中SS偏高,离子含量偏大,矿井水前期预处理调研论证后提出3套方案。

  (1)煤泥水净化器

  是物理、化学反应的有机融合,短时间内(25—30分钟)在同一罐体中完成废水快速多级净化,SS去除率可达95%,COD去除率达到40—99%。该方案虽然省去了沉淀设施,但由于滤料层的水力损失较大,需要定期反冲洗,从而增加了动力运行费用。

  (2)水力循环澄清池

  水力循环澄清池是利用水力在水射器的作用下进行混合和泥水循环回流,加强了颗粒间的吸附作用,加速了混凝,从而获得较好的澄清效果。但该方案结构复杂,占地面积大,施工难度大,工期长。

  (3)高效混凝反应沉淀池

  高效混凝反应沉淀池由混凝反应池和沉淀池两部分组成。采用微涡混凝絮凝反应、高密度迷宫斜板沉淀处理技术。该方案特点工艺具有体积小、占地面积省、处理效率高、出水水质好、流程简单。

  结合上述三个方案,选择高效混凝反应沉淀池。经高效混凝反应沉淀池后根据水质化验情况,经过锰砂过滤,除去水中Fe、Mn离子。

  4.3深度处理技术设计与选择 盐类物质的去除,必须进行深度处理,去除这些盐类物质,主要有药剂软化法、离子交换法和膜处理法三种方法。其中膜分离处理技术主要包括电渗析(ED)、超滤(UF)、纳滤(NF)以及反渗透(RO)。反渗透是最精密的膜法液体分离技术,反渗透膜的有效处理孔径在0.1nm以上,可以从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体微生物及有机物。

  5 实施效果

  5.1解决矿井水的排放,减少了污染物的产生

  经过改造排水系统,矿井水集中排放至矿井水处理厂,统一进行治理并回用,每年少排60万吨的矿井废水,其中COD排放量减少67.2吨,悬浮物减少120吨,减少了对十里河的污染,保护了环境。节约排污费62790元。 5.2缓冲矿区用水紧张压力,降低设备维护费用

  处理后达到生活饮用水标准的矿井水返回井下生产,用于综采配乳化浮和防灭尘,仅防尘设备维护费每年减少700—800万元,提高了资源利用率。

  5.3实际效果

  经过上述处理后水质指标已经完全达到饮用水标准。主要指标中总硬度由原来的1181.1mg/l降到30-40mg/l,铁离子由原来的0.53mg/l降到小于0.05mg/l,锰离子由原来的0.621mg/l降到小于0.1mg/l,菌落群数由原来的2900 lcfu/mL 降到小于1-2cfu/mL。

  

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