銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　水資源是人類生存不可短少的自然資源，也是企業(yè)完成可持續(xù)開展的必要保證。煤礦企業(yè)每開采1t煤，約產(chǎn)生2t礦井水。煤炭開采產(chǎn)生的大量礦井水若直接排放，將會嚴重污染周邊環(huán)境，不只給礦區(qū)生態(tài)環(huán)境維護帶來極大的壓力，還形成了水資源的糜費。有數(shù)據(jù)標明，西北地域已探明的煤炭資源量占全國的70.8%，而水資源總量僅占全國的3.7%。雖然我國礦井水資源應用率逐步逐步提升，但全國煤礦排水量與缺水量之間的矛盾越來越受關注。

　　通常來說，煤礦井下廢水富含固體懸浮物、有機物和重金屬元素，色度較高。煤礦企業(yè)要科學處置井下廢水，推進水資源的綜合應用，維護礦山生態(tài)環(huán)境。井下工業(yè)廢水處理達標后能夠回用于煤礦企業(yè)，效勞生產(chǎn)與生活，同步提升環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。本文結合江西省某煤礦企業(yè)井下廢水處置工程實例，細致闡述了煤礦井下廢水處置工藝及其設計參數(shù)，以期提升水資源綜合應用率。

　　1、工程概略

　　該煤礦井下廢水處置工程的處置范圍為：井下廢水處置量Q=5000m3/d，回用水量Q=1800m3/d。設計的廢水處置廠進水水質如表1所示。

　　井下廢水經(jīng)處置后執(zhí)行《煤炭工業(yè)污染物排放規(guī)范》(GB20426-2006)，達標后外排，回用水質請求到達《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)請求，回用至澡堂供職工洗浴運用。

　　2、井下廢水處置工藝的選擇

　　2.1、井下廢水的水質特性

　　井下廢水通常分為酸性礦井水和非酸性礦井水。依據(jù)現(xiàn)場踏勘和水質檢測，該煤礦井下廢水屬于酸性礦井水，pH=4～5，具有大多數(shù)煤礦企業(yè)井下廢水的顯著特征。水質特性如下。

　　一是井下廢水多數(shù)時分比擬混濁，色度高，污染物主要為懸浮物(SS)，水質變化較大，懸浮物濃度變化大，其懸浮物含量遠高于地表水，感官較差。二是懸浮物顆粒直徑小、比重較小、沉降速度較小。礦井廢水中懸浮物顆粒直徑通常只要2～8μm，超越85%的懸浮物粒徑在50μm以下;煤粉密度通常只要1.3～1.5g/cm3，遠遠小于地表水系中泥砂顆粒物的密度(2.4～2.6g/cm3)。三是化學需求量(COD)超標，主要緣由是礦井廢水含有少量的污機油、乳化油、腐朽污坑木等有機物。另外，懸浮物中的煤屑中碳分子的有機復原性也會造成COD超標。四是酸性礦井廢水含有有毒有害的重金屬離子，鐵、錳等重金屬離子超標。

　　2.2、井下廢水處置與綜合應用技術

　　煤礦井下廢水處置與綜合應用工藝較多，但是通常采用混凝沉淀+過濾的工藝。本工程對其實施優(yōu)化設計，采用的是初沉+混凝沉淀+過濾+深度處置的處置工藝。煤礦井下廢水含有大量懸浮物，初沉是為了對廢水中的較大懸浮物實施預沉淀。煤礦生產(chǎn)期間，礦井水排放量和水質具有很大的差別性。通常，煤礦每天選擇在電費較低時持續(xù)排出礦井水，因而需求在排出口設置一個比擬大的調(diào)理池。為此，本工程將初沉和調(diào)理池兼并設計為預沉調(diào)理池，不只具有調(diào)理水量、水質的作用，還能起到初沉的效果，提升了處置系統(tǒng)耐沖擊負荷的才能。

　　混凝沉淀是煤礦井下廢水處置中非常重要的環(huán)節(jié)，混凝劑的選擇準繩是產(chǎn)生大、重、強的礬花，凈水效果好，對水質沒有不良影響，價錢廉價，貨源充足。常用的混凝劑是鋁鹽和鐵鹽混凝劑。過濾的主要目的是進一步去除水中的細小懸浮物，假如選配濾料得當，過濾還具有去除鐵、錳等特殊成效。

　　鑒于礦井廢水可生化性低、懸浮物含量較高的特性，本項目肯定的處置思緒為：井下廢水全部經(jīng)過初沉、混凝、斜板沉淀、過濾物化處置后，出水能穩(wěn)定達標排放。深度處置通常采用反浸透工藝。為了順應反浸透膜的進水請求，避免原水中懸浮物梗塞反浸透系統(tǒng)，給系統(tǒng)運轉形成障礙，影響膜的壽命，因而必需實施預處置，使原水流經(jīng)反浸透膜外表之前就去除懸浮成分和易濃縮結垢的物質。

　　該工程廢水處置工藝具有以下優(yōu)點：對原水水質動搖順應性好，即能有效地緩沖來水水質和水量負荷的變化，從而保證合格的出水水質;管理簡單、運轉牢靠，處置流程大大簡化，操作管理及維護便當;構造緊湊，能儉省珍貴的土地資源和降低投資，減少占空中積30%，節(jié)約基建建立投資20%～30%;采用高效斜板沉淀池，泥漿采用脈沖氣流保送，不會堵管，無需沖洗，具有沉淀效率高、停留時間短、占地少、處置效果穩(wěn)定的優(yōu)點，污泥濃縮同步完成。

　　3、井下廢水處置工藝流程

　　煤礦井下廢水首先進入預沉調(diào)理池，它既能夠調(diào)理水量，又可將局部顆粒煤渣沉淀;接著，廢水經(jīng)過提升泵提升至化學反響池，經(jīng)過加藥安裝投加NaOH、重金屬捕捉劑，調(diào)理pH值，去除重金屬;然后，廢水自流進入混凝反響池，同時投加混凝劑PAC和助凝劑PAM，混凝反響池出水自流進入高效斜板沉淀池，經(jīng)過斜管填料沉淀后，生成大量的有機膠團，大局部懸浮物在沉淀池內(nèi)下沉后除去;沉淀池的上清液自流進入多介質濾池，將水中不易沉降的固體物經(jīng)過濾料的截留、攔截等作用實施過濾，經(jīng)過濾池內(nèi)的過濾介質，攔截水中的膠體和其他很細的物質，確保出水水質。出水進入清水池，局部實施深度處置后回用作濾池反洗水，多余的達標外排。

　　預沉調(diào)理池和高效斜板沉淀池污泥能經(jīng)過排泥泵輸入污泥池，實施濃縮后再經(jīng)過板框壓濾機實施壓濾脫水，脫水后的干污泥實施外運處置。清水池出水經(jīng)過原水泵提升至前級預處置，為后續(xù)反浸透的正常運轉發(fā)明良好的條件，預處置出水經(jīng)過反浸透安裝中半透膜的選擇吸附-毛細管活動機理和篩分機理，使出水得到深度凈化，出水到達《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)請求后實施回用。工藝流程簡圖如圖1所示。

　　4、主要污水處置構筑物的設計

　　4.1、預沉調(diào)理池

　　處置范圍為5000m3/d，按停留時間6h設計，有效容積V=1250m3，池體尺寸為26.0m×12.0m×4.5m，配套設置提升泵2臺Q=210m3/h，H=9.0m，N=15kW;桁架式吸泥機1臺，跨距12m，行程26m，功率1.10+0.75kW。

　　4.2、化學反響池

　　化學反響池主要用于投加NaOH，調(diào)理pH值，再投加重金屬捕捉劑，實施反學反響。反響時間為15min，池體尺寸為4.0m×4.0m×3.8m，有效水深為3.25m，配套設計混合攪拌機設備1臺，功率7.5kW。

　　4.3、混凝反響池

　　對混凝池投加混凝劑PAC和助凝劑PAM。配套設置框式攪拌機，用于混合和混凝攪拌反響。設計反響時間為60min，池體尺寸為13.0m×4.0m×4.5m，有效水深為4.0m，分為2格，配套框式攪拌機設備2臺，單臺功率1.50+0.75kW。

　　4.4、高效斜板沉淀池

　　按設計流量210m3/h設計，采用4座高效斜板沉淀池，每座斜板沉淀池由2組高效斜板沉淀器單元體組成，泥漿采用脈沖氣流保送。每座斜板沉淀池的設計流量53m3/h。設置斜板沉淀池4臺，碳鋼防腐，設計尺寸：12.0m×5.0m×2.8m，配套設置排泥泵2臺，Q=15m3/h，H=20m，N=3.0kW。

　　4.5、多介質濾池

　　為了進一步去除廢水中的懸浮物、有機物及重金屬離子，確保廢水達標排放，設計多介質濾池一座。設計流量為210m3/h，過濾速度3m/h，設計尺寸為12.0m×6.0m×4.6m，分二格，濾料層H=2.0m。設置反沖洗水泵2臺，Q=300m3/h，H=22m，N=30kW。設置反沖洗風機2臺，Q=13.75m3/min，N=22kW，P=58.8kPa。

　　4.6、污泥池

　　設計尺寸為4.0m×4.0m×4.5m，1座，配套設計污泥泵潛水攪拌器1臺。

　　4.7、污泥脫水車間

　　車間設計尺寸為6.0m×6.0m×7.0m，1座;配套設置板框壓濾機2臺，過濾面積40m2，功率3.0kW;設置螺桿泵2臺，流量10m3/h，揚程60m，功率3.7kW。

　　4.8、加藥車間

　　車間設計尺寸為12.0m×6.0m×4.5m，配套布置5套加藥安裝，其中1套NaOH、1套重金屬捕捉劑、1套PAC、1套PAM和1套消毒成套加藥安裝。

　　4.9、深度處置車間

　　深度處置范圍按1800t/d設計，車間尺寸為16.0m×6.0m×7.0m，主要設備為：石英砂過濾器1臺，活性炭過濾器1臺，精細過濾器1臺，反滲濾安裝1臺。

　　5、投資及運轉

　　該項目總投資約920萬元，廢水處置局部單位運轉本錢0.9元/t，深度處置1.5元/t，年總運營本錢262.8萬元。運轉費用包括電費、人工費、藥劑費和維修費等。

　　6、結論

　　本項目工藝投資較低、占地面積小、運轉穩(wěn)定，操作管理煩瑣，抗沖擊負荷才能強，運轉費用合理，在煤礦井下廢水處置與綜合應用中具有共同的優(yōu)越性。凈化處置采用混凝、沉淀與過濾工藝，深度處置采用超濾和反浸透工藝，合適井下廢水回用途理，是經(jīng)濟和實在可行的，出水指標到達《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)請求。該礦井廢水處置與應用工程已于2018年5月投入運轉，處置效果良好，凈化處置出水各項指標均到達《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(GB5749-2006)請求，出水穩(wěn)定牢靠，出水水質較好。出水回用至澡堂供職工洗浴用，處理了礦區(qū)職工洗浴問題。關于礦井水不需求消毒這一說法，人們需求進一步論證，但是倡議增加消毒安裝;反沖洗閥門倡議均采用電動閥，能夠完成自控，降低操作人員的運維難度。