矿井污水处理工艺 7页

'矿井污水处理工艺一、水处理设施的目的和意义：赵固一矿地下水资源丰富，矿井的正常涌水量为2377.36m3/h，全天为57056.64m3/d；最大涌水量为2971.70m3/h，全天为71320.8m3/d。因受开采过程中煤尘污染，悬浮物和COD含量较高，现矿井开采初期，井下排水量在11700m3/d，水质检验报告中煤泥悬浮物达到220mg/L。如果将矿井水进行直接排放，大量的水资源被浪费并影响周边环境。现如今水资源紧缺，选用一套简单、可靠、经济的矿井水处理系统以求水资源有效利用、保护环境，是一个至关重要的问题。选用一套简单、经济、可靠、美观的矿井水处理设备将矿井水进行净化，不仅能提高矿井水的循环利用率，解决周边环境污染问题，还能回收大量的煤泥，大幅度地降低地表水的开采力度，为企业创造可观的经济效益。二、矿井水处理站处理工艺：矿井水处理站的建设和运行受多种因素的制约和影响，其中工艺方案的选择对处理站运行的可靠性、稳定性、能耗和占地面积有直接的影响。经比较，选用高密度迷宫斜板沉淀池。2.2高效的高密度迷宫斜板沉淀池工艺：2.2.1迷宫斜板沉淀工艺赵固一矿现采用三座Q＝900m3 /h的高密度迷宫斜板沉淀池对矿井水进行处理，其关键环节为高密度迷宫斜板沉淀池，矿井水经过调节池----高效反应池----迷宫斜板沉淀池等工艺流程，处理后SS去除率达到99％以上，COD去除率达到80以上，出水COD≤30mg/L，出水浊度≤3NTU。主要工艺参数为斜板间距15-30mm，上升流速3.0-3.5mm/s，斜板倾斜角60-660。与普通斜板（管）沉淀池相比可节省药剂投放量30％，主体工艺构筑物节约投资15-20％，占地面积节省300％。排泥效率高，使用寿命长。主要建（构）筑物占地面积1036.8m2，简要如下：2.2.1.1高效混凝反应池：采用网格形式，用来增强加药絮凝反应效果，增加矿井水中污染物颗粒碰撞机会，有利于进一步沉淀。主要参数：反应时间t=20min；沿池宽方向分3格，规格16m×4.6m×4.3m（长×宽×高）。【316m3】2.2.1.2高密度迷宫斜板沉淀池：高密度迷宫斜板沉淀池是本工艺的主体设施。它是在常规斜板沉淀池的理论基础上改进而来的一种新型、高效的沉淀工艺，有侧向流和上向流两种形式，现选用的是向上流高密度迷宫斜板，共有三座Q＝900m3/h沉淀池。2.2.1.3污泥浓缩池：对处理站内沉淀排出的所有污泥进行重力浓缩，上清液回流至集水池，然后提升至高效混凝反应池集中处理，避免上清液外排造成二次污染。底泥打到洗煤厂进行处理。结构尺寸：25×10×5m（长×宽×高），【1250m3】(2池)半地下式；结构：钢筋混凝土。2.2.1.4清水池：处理后的矿井水在清水池中消毒并储存，等待回用，多余外排。结构尺寸：10×11×5m（长×宽×高），半地下式；结构：钢筋混凝土。【6050m3】2.2.1.5加药间、控制间、值班室及消毒间：设置在反应池底部，各一间。2.2.2高密度迷宫斜板沉淀池工艺流程： 井下矿井水经过管道混合器直接进入高密度迷宫斜板沉淀池，在管道混合器中投加主凝剂PAC，再在混凝反应区中段投加助凝剂PAM，经过混凝反应后的SS颗粒形成大的稳定的矾花进入沉淀段，矿井水中的悬浮物（SS）等在高密度迷宫斜板的作用下，沉淀在斜板上，慢慢滑入沉淀区污泥斗中，经过下方的自动排泥机，排入污泥浓缩池。污泥浓缩池中的上清液回流到沉淀池后进入下一处理循环。示意图如下：加药井下排水高密度迷宫斜板沉淀池工业用清水池井下消防及洒水工业广场生产用水达标外排或农灌煤泥池泵洗煤厂煤泥浓缩车间2.2.4矿井高密度迷宫斜板沉淀池鸟瞰图： 2.5高密度迷宫斜板沉淀池工艺创新：2.5.1高密度迷宫斜板沉淀池工艺结合了“矿井水涡旋混凝低脉动处理技术”及“高密度迷宫斜板处理矿井水技术”，实现了高效率的混合、反应、沉淀。2.5.2由于采用亚微观尺度的混凝效果控制，对不同水体的适应性更高。2.5.3该反应工艺采用小尺度的涡旋，增加了颗粒的惯性效率，在空间上增加颗粒的碰撞几率，从而实现了在最小能耗下达到最好的反应效果，降低了运行成本。2.5.4由于对矿井水进行处理后，水质达到生活、生产用水指标，将处理后的矿井水合理回用，不再使用生产生活专用水源，节省了生活生产用水的费用支出。2.5.5合理的利用水资源和副产品煤泥，多余的外排水用于向地方水厂供水和农田灌溉，煤泥作为副产品销售，使水处理费用得以回收，矿井水处理站作为环境治理单位由传统的纯投入型单位转为盈利型单位，为矿创造了效益。2.5.6本系统从加药、反应、紊凝、沉淀、过滤、集泥、排水消毒等一系列程序，达到了自动化，目前水处理技术达到国内先进水平。2.6高密度迷宫斜板沉淀池工艺应用效果2.6.1处理效率：高密度迷宫斜板缩小了板间距，提高了沉淀池空间利用效率。 2.6.2处理效果：出水浊度≤3NTU。2.6.3占地面积：由于混合迅速，反应时间短，沉淀池上升流速快，缩短了水在处理构筑物中的停留时间，因此占地面积比普通的节约近300%。2.6.4运行费用：采用自动加药机加药，节约药剂投加量30%。2.6.5投资费用：由于处理效率高，占地面积小，主体工艺构筑物可节约投资50%。2.6.6布水：布水均匀不短流。赵固一矿矿井水处理站采用高密度迷宫斜板沉淀池工艺，该套水处理设备投资少，见效快，实用可靠，运行费用低，耗能少，处理效果好，矿井废水处理后回用，多余部分达标排放，该工艺被列入2007年度国家鼓励发展的环境保护技术目录。三、净化水再利用节约费用：矿井水经过处理后解决了矿井生产用水，每天处理水量11700m3，经过沉淀处理后有2000m3用于选煤厂生产用水；7432m3用于井下生产用水；948m3用于工业广场生产用水；1320m3达标排入石门河；矿井处理水回用率达到89％。矿井水经过处理后再进行利用，大大降低了生产成本。若每吨水资源费用0.4元，每天节约水资源费用约0.41万元，一年可节约水资源费用149.65万元。详见附图： 四、生产煤泥经济指标：由于矿井水受开采过程中煤尘污染，悬浮物和COD含量较高，水质浑浊，固定颗粒占3‰，若每天排水量为11700m3，则每天煤泥含量达到35.1t，并随着矿井排水量的增加逐渐增加，经过水处理站污泥浓缩池后，底泥打到洗煤厂压滤车间进行处理，每天可以压滤煤泥35.1t，煤泥按210元/t，每天创造经济效益约0.74万元，每年可创收270.1万元（除去电费）。五、土建投资经济指标：高密度迷宫斜板沉淀池处理工艺主要建（构）筑物占地面积1036.8m2；普通斜板（斜管）沉淀处理工艺主要建（构）筑物占地面积4300m2，采用高密度迷宫斜板沉淀池处理工艺节约占地面积3263.2m2，减少土地投资费用约657.58万元。综上所述，采用高密度迷宫斜板沉淀池处理工艺后一次性节约基建费用657.58万元，并每年可节约资金610.1万元，同时随着矿井开采的逐步延伸，水处理量的逐步增大，节约费用也将逐渐增加。 矿井水处理工艺试题1、赵固一矿的矿井涌水量为多少？煤泥悬浮物指标有多少？答：2、我矿采用什么工艺对矿井水进行处理？水处理设施有哪几类建筑物？数量是多少？3、画出矿井水处理的工艺流程示意图。4、高密度迷宫斜板沉淀池工艺结合了哪两种技术？出水浊度为多少？经处理后的水做什么用?5、矿井水处理系统中的污泥浓缩池有什么作用？'