礦井廢水處理工程實例探討

劉琪 劉澤航

摘要：采用絮凝沉淀—砂濾過濾—消毒工藝處理了礦井廢水，運行結果表明：該工藝處理后的污水可穩定達到《城市雜用水水質標準》（GB/T18920-2002）要求，使得礦井水全部達到回用水的標準，減輕了對周邊環境的影響，同時產生巨大的經濟效益。

關鍵詞：礦井水；回用；絮凝沉淀；砂濾

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）12007802

1引言

某煤礦位于陜西省境內，污水主要來源于采礦、洗選等工段。該地區水資源缺乏，生產用水和職工生活用水消耗量大。礦區污水循環利用是解決煤礦缺水和水污染的最佳選擇。該污水處理項目設計工藝采用運行穩定、管理方便的處理系統，使礦井水能夠達到回用水標準。

2設計水量、水質及出水要求

根據甲方提供的資料，設計水量為4500 m3/d。廢水中的主要污染物為懸浮物（SS），濃度為680 mg/L，要求處理后的水質達到《城市雜用水水質標準》（GB/T18920-2002）要求。

3處理工藝流程

3.1工藝流程的選擇

不同的煤礦礦井水，采用不同的處理工藝。例如，高懸浮物礦井水常采用絮凝、沉淀、過濾及消毒工序流程后，即可達到生產使用和生活飲用水源的要求[1]；高礦化度礦井水常采用的技術工藝有離子交換法[2]、膜分離工藝[3]；酸性礦井水常采用的處理工藝有人工濕地法[1]、中和法、吸附—中和法[4，5]等；含重金屬礦井水常采用離子交換法、活性炭吸附法、反滲透法[6]等；含有機物礦井水常采用混凝沉淀法、膜分離、生物氧化塘法[6]等。

本項目屬于高懸浮物礦井水，經過大量的實驗、探索和改進，并結合其它相關的工程實踐和實驗研究，采用絮凝沉淀+過濾+消毒的污水處理工藝，污泥消化處理后外運。

礦井水經過井下排水泵提升至集水調節池，通過沉淀后的上清液再提升至絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池前投加絮凝劑，達到充分混合、完全反應，以加速沉淀，提高澄清效果。絮凝沉淀池出水后進入砂濾池過濾，處理出水進入回用水池。回用水池前加次氯酸消毒劑進行消毒，最后進入供水管網可作為生產用水。絮凝沉淀池產生的污泥輸送到污泥濃縮池儲存，用泵提升到脫水機房，用帶式壓濾機壓濾，污泥消化處理后外運（圖1）。

3.2主要構筑物及設備參數

3.2.1構筑物

（1） 調節池。1座，容積為1800 m3，砼結構，用于沉淀大顆粒煤泥及調節水量水質。

（2） 絮凝沉淀池。1座，容積為500 m3，砼結構。

（3） 回用水池。1座，容積為1000 m3，砼結構。

（4） 污泥濃縮池。1座，容積為1000 m3。

3.2.2主要設備

（1） 調節池設備。污水提升泵2臺，Q=200 m3/h，H=20 m，N=22 kW；高中低液位自動控制1套。

（2） 絮凝沉淀池設備。

刮泥機1套，L=9 m，功率1.5 kW；加藥裝置2套，用于絮凝劑的配制；

污泥泵2臺，Q=30m3/h，H=15m，功率5.5kW，用于將污泥濃縮池污泥輸送到污泥脫水機。

（3） 過濾池設備。

過濾泵3臺，Q=100 m3/h，H=40 m，N=22 kW；反沖洗泵2臺，Q=300m3/h，功率37kW，一用一備，用于沖洗濾池內的濾料，除去濾料中截留的污染物。

（4） 消毒設備。

消毒劑投加設備1套，采用CPF-100型，電機功率P=1.5 kW。

（5） 污泥濃縮池設備。

螺桿泵1臺，功率5.5 kW ，Q=30 m3/h；

壓濾機1套，功率5 kW。

3.3工藝運行中需注意的幾個問題

（1） 過濾及清洗過程。當廢水經過濾料層時，較大的懸浮顆粒首先被截留下來，而細微懸浮物通過與濾料顆粒或已被吸附的懸浮顆粒接觸，由于吸附作用而被截留下來。因此系統需要及時清洗，以恢復濾料層的工作能力。本方案中設計砂濾作用：降低水的濁度<5，降低水的污染指數SDI<5。

（2） 廢水消毒。污水消毒常用的消毒劑有二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧、過氧乙酸等。多年工程經驗表明，次氯酸鈉消毒能力強，運行費用低，處理效果好，故本工程采用次氯酸鈉進行消毒。

4工藝運行結果分析

4.1工藝運行效果分析

工程建成后，經過3個月的調試運行，出水水質達到《城市雜用水水質標準》（GB/T18920-2002）要求，出水水質穩定，出水水質見表1。

表1處理后出水水質

指標濁度/NTUBOD5/（mg/L）氨氮/（mg/L）

出水水質383

4.2工程投資及運行成本分析

工程總投資130.8萬元。運行成本包括電費、人工費、藥劑費等，合計運行成本為0.95元/t水。

4.3環境效益分析

該污水處理工程，每年可減少廢水排放量168.2萬t，懸浮物年排放量減少約1050t，大大減少了對周邊水體的污染。

2017年6月綠色科技第12期

劉琪，等：礦井廢水處理工程實例探討

環境與安全

5結語

采用絮凝沉淀-砂濾-消毒工藝處理礦井水，出水水質可穩定達到《城市雜用水水質標準》（GB/T18920-2002）要求。不但減少污水對周邊水體的污染，同時產生巨大的經濟效益。

參考文獻：

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