煤礦廢水處理工藝方案的選擇
根據(jù)煤礦廢水處理工藝的設計和選用的原則，煤礦礦井廢水屬于含高濃度懸浮物、總鐵、總錳超標的酸性廢水；對于懸浮物、金屬離子的去除率要求較高，因此，將采用一個技術成熟、處理效果穩(wěn)定可靠的處理工藝，即：采用“中和調節(jié)+沉淀+過濾”的組合處理工藝；該處理工藝具有技術成熟、占地面積小、投資省、運行費用低、操作管理方便、出水水質好、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。目前該處理技術已被廣泛使用于煤礦廢水處理工程上，并獲得成功，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，礦井廢水經(jīng)處理后能達到《煤炭工業(yè)污染排放標準》（GB20426-2006）的排放要求，60%的礦井廢水處理后達到《煤礦井下消防、灑水設計規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標準。

煤礦廢水水質

（1）設計進水水質

   礦井水中污染物與地質構造、煤炭伴生物、煤炭相鄰巖層成分、開采強度、采煤方式等有關。煤礦礦井水水質監(jiān)測結果，煤礦礦井水水質，如下表：

表1-1 煤礦礦井廢水處理設計進水指標  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設計出水水質（達標排放出水水質）

   礦井水處理后可達到《煤炭工業(yè)污染物排放標準》《煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范》規(guī)定的“消防灑水用水水質標準”，具體指標如下，具體指標見表1-2.

表1-2 達標排放出水主要水質指標   （除pH外，單位為mg/L）


煤礦礦井廢水處理工藝流程圖：


工程流程簡介：

1.中和：礦井廢水進入中和池，通過石灰和機械攪拌，使廢水和石灰混合均勻，進行中和反應，調節(jié)PH值至堿性。

2.調節(jié)：礦井污水調節(jié)池主要作用是即均化水質水量，以及給后續(xù)工藝提供穩(wěn)定的供水，也起到初沉的作用。

3.絮凝：經(jīng)曝氣后出水進入絮凝池中，通過加入聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）藥劑，進行攪拌混合，使之發(fā)生絮凝反應。

4.沉淀：用于去除懸浮物，實現(xiàn)固液分離。沉淀池內安裝斜管填料，實現(xiàn)淺層沉淀，斜管沉淀池與平流相比，能將紊流、湍流改善為穩(wěn)定有序的淺層層流狀態(tài)，顆粒沉降不受紊流干擾。斜管孔徑內顆粒沉降距離僅為平流沉淀的1／7。

5.過濾：沉淀池出水進入中間水池內，通過提升泵將其提升至重力式無閥過濾器進行過濾處理。利用濾層的沉淀、機械篩濾等作用截留污水中殘存的細小懸浮物。污水經(jīng)無閥過濾器過濾后直接排入清水池。過濾器濾層吸收大量懸浮物后將導致濾速下降，必須定期對過濾層進行反沖洗。反沖洗采用自動虹吸反沖洗，并開啟反洗排水閥門，水流自下而上通過濾層，將截留在濾層上的雜物排入反沖洗水池中。

6、污泥處理：系統(tǒng)處理過程中于調節(jié)池沉淀段、斜管沉淀池等部位將產(chǎn)生部分污泥，污泥定時排入污泥濃縮池濃縮，濃縮污泥由壓濾機壓濾脫水后清運至環(huán)保許可的規(guī)定填埋場。

7、清水回用：保護水資源是每一個企業(yè)及個人應盡的義務，本方案鼓勵企業(yè)對處理后的清水進行回用。經(jīng)系統(tǒng)處理后的出水SS≤25mg/L，可用于洗礦、掃除等環(huán)節(jié)。

8、排污口按規(guī)范設置，排放水有計量堰安裝計量裝置，回用水電磁流量計測量流量，使污水處理系統(tǒng)規(guī)范化。

構筑物設計及主要設備選型

1、土建構筑物設計及其配置設備

（1）中和池：

設置目的：用于調節(jié)廢水PH值。

   設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

            

（2）調節(jié)池：

設置目的：用于調節(jié)廢水水量、水質，還起初沉作用。

   設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

            

（3）石灰池

   設置目的：用于混合石灰，投入廢水處理系統(tǒng)，調節(jié)廢水pH值。

   設計計算：1座，采用地上式鋼混結構

           

  （4）反應池

設置目的：用于廢水絮凝混合反應。

設計計算：2座，采用半地上式鋼混結構

（5）沉淀池

設置目的：用于沉淀廢水中的懸浮物，斜管的表面負荷為1.39m3/(m2.h)。

設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

（6）中間水池

設置目的：用于存儲沉淀池的上清液。

設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

（6）污泥濃縮池

   設置目的：用于濃縮污水處理過程中生產(chǎn)的污泥。

設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

（7）過濾器基礎

設置目的：用于安裝鋼制自動反沖洗無閥過濾器。

設計計算：1座，采用毛石砼結構基礎。

（8）反沖洗水池

   設置目的：用于接收反沖洗排水閥排出的污水。

設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

          

（9）回用水池

   設置目的：暫時儲存處理消毒后的清水，采用次氯酸鈉消毒。

設計計算：1座，采用半地上式鋼混結構

（10）污泥干化池

   設置目的：用于干化污水處理過程中生產(chǎn)的污泥

設計計算：2座，采用地上式磚混結構

（11）壓濾機基礎

結構形式：鋼混（上部棚架）

數(shù)    量：1座

功能及作用：安放壓濾機

（12）操作管理房

      設置目的：主要用于放置風機、消毒器、投藥設備等。

      設計參數(shù)：2間；

      結    構：采用地上磚混結構。

       煤礦礦井廢水處理工程采用的主要土建構筑物見表3-1

表3-1  主要土建構筑物一覽表


主要設備

表4-2   主要設備及報價表

近些年來，我國工業(yè)發(fā)展十分迅猛，為國家經(jīng)濟建設做出了的貢獻，同時也極大地推動了國家綜合實力的上升。但是，工業(yè)廢水對環(huán)境的污染問題也隨之而來。眾所周知，水是人類賴以生存的根本。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)污水數(shù)量和種類與日俱增，因此提高對工業(yè)污水處理的重視，加強污水處理能力是所有工業(yè)企業(yè)需要解決的重要課題，以確保工業(yè)生產(chǎn)與污水處理能夠協(xié)調發(fā)展，終實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益同步提升的目標。
1 工業(yè)污水的危害
工業(yè)污水對河流和地下水會造成直接或間接影響，一旦污染嚴重，將會造成水生動植物及農作物的。而且對于居民飲用水的影響也十分嚴重，不僅威脅會人類的健康，重者可能導致急性中毒事件。同時工業(yè)污染對于地表土壤的污染也不容忽視，極易引起農作物的減產(chǎn)或。此外，工業(yè)廢水還具有性氣味，會造成對空氣的污染。后，工業(yè)廢水中含有的危害化學物質會逐漸通過食物鏈進入到人體內，長此以往的積累堆積，就會引發(fā)各種疾病，并加劇變發(fā)生的可能。
2 對處理工業(yè)污水應遵循原則的分析
首先，不要斷對現(xiàn)有處理技術進行完善和優(yōu)化，限度地降低污染廢水的排出，同時對有毒原料的使用要嚴格規(guī)定，對處理過程中反應生成的污染物質要做好，并合理規(guī)范處理流程和步驟;其次，對于污水中能夠回收利用的物質要做好分離，以便于進一步回收或利用;后，對于污染不嚴重的污水可以適當處理以利于循環(huán)使用，但不可直接排放。而有機廢水或可生化降解的污染廢水，經(jīng)過處理達標后，可排入城市污水系統(tǒng)。此外，對于難以生化降解的毒害廢水，必須要單獨處理，萬不可私自排放。總之，工業(yè)污水處理要確保對資源的有效回收，并遵循環(huán)保的標準和原則，對于難降解污染水要確保閉路循環(huán)。
3 對工業(yè)污水處理現(xiàn)狀的闡述
目前，國內工業(yè)污水的處理工藝分為兩步，即廢水預處理工藝和廢水生化處理工藝兩種。二者相輔相成，共同協(xié)調才能夠實現(xiàn)對工業(yè)污水的處理。
　　3.1 廢水預處理工藝
廢水預處理工藝的作用十分明顯，它可以有效分離、消除或轉化廢水中存在的活性有機或無機物，同時調整廢水的顏色、懸浮物或顆狀物，并減輕COD 負荷從而緩解生化處理環(huán)節(jié)的負擔或壓力。首先，預處理工藝對于懸浮物或顆狀物的處理多采用凝聚法和絮凝法相結合的方式應用，通過在廢水中注入混凝藥劑，進而使廢水在靜電感應的作用下，正離子基團就會與膠體微粒緊緊吸附，逐漸形成大分子基團，從而達成對使懸浮物或顆狀物的分離。目前凝聚劑的選擇品種很多，例如：氯化鐵、硫酸亞鐵、明礬和硫酸鋁等化學物質。而絮凝法則是利用高分子混凝物質(例如：聚丙烯酞胺和聚鐵)的結構特征，進而對污染物質產(chǎn)生吸附，隨著凝結的持續(xù)進行，終使飽和的大顆粒狀絮凝體;其次，預處理工藝中鐵碳微電解法的應用原理是利用鐵離子的氧化還原反應，在廢水中生成大量的鐵碳原電池，之后在電極作用下，使污水中有機物活性增強，終對污染物質進行分解的有效處理，確保為后續(xù)處理做好基礎保障。鐵碳微電解法的優(yōu)點在于:處理效果好，技術操作管理十分便捷。當然也具有一定的不足：原料成本較高，反應不完全的殘留鐵屑易堵塞設備，此外，鐵在酸性廢水中會形成濃黑色，致使廢水色度加深，而且會增加廢水的含鹽量;后，為了中和廢水的PH 值，一般會在預處理過程中加入一定量的氫氧化鈉和硫酸，以確保廢水的酸堿平衡度。另外，化工企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)和實際處理需求，預處理流程還會包含有過濾、分離、吸附和消毒等環(huán)節(jié)，其目的就是為生化處理工藝做好前期準備。
3.2 廢水生化處理工藝
目前，國內工業(yè)廢水生化處理工藝中所應用的技術方法品類很多，例如：離子空換樹脂處理、反滲透工業(yè)污水處理、膜生物處理、厭氧生物處理、好氧生物處理和生物膜法等。以上技術中一部分已經(jīng)相當成熟和穩(wěn)定，應用范圍十分廣泛。而另外一部分屬于*技術，目前仍處于研發(fā)和試驗階段，尚未形成規(guī)模化的工業(yè)應用。其中新技術中以離子空換樹脂處理技術的代表性，它是運用離子交換基團高分子的原理，能夠對污水進行全面的處理和凈化，就連重金屬物質也能夠深入處理。該技術的特點是針對性強，實施效果又具有很強的深度，而且處理后的污水能夠循環(huán)使用，有利于企業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展目標的實現(xiàn)。而生物處理法中的典型技術當屬厭氧生物處理法，其特點是技術較為成熟，能夠實現(xiàn)對污水處理的頻繁使用要求，因而應用范圍很廣。
4 淺要探究工業(yè)污水處理的發(fā)展趨勢
首先要不斷加強對污水處理廠的建設投入，進而不斷研發(fā)或調試新型的處理裝置或技術，進而實現(xiàn)廢水處理的節(jié)能、綠色和目標;其次，重視對污水和污泥的除臭及處理，并不斷拓展和應用植物吸收等方法;后，加強污水的循環(huán)利用以及污水處理后的應用研究，對于污水中廢鹽、廢酸和廢堿要形成變廢為寶的處理加工機制。此外，嚴厲打擊和管控工業(yè)企業(yè)廢水偷排或兌水現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)上述行為，堅決追償其刑事責任。總之，工業(yè)企業(yè)要加強對污水處理的重視，并不斷研發(fā)和創(chuàng)新處理技術和應用，終為確保實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時，極大提升對生態(tài)環(huán)境的保護。

含重金屬廢水處理設備包括：一級pH調節(jié)裝置，其包括：一級pH調節(jié)罐和pH計、混合器和向一級pH調節(jié)罐內注入酸、堿或氧化劑的較年輕的裝置；破碎裝置，包括：催化劑破碎裝置和電催化破碎裝置，依次與一級pH調節(jié)裝置相連；二級pH調節(jié)裝置包括：二級pH調節(jié)罐和pH計、混合器，以及二級pH調節(jié)罐內酸或堿的二次裝置催化劑回收裝置，連接在電催化斷路器和二級pH調節(jié)罐之間；二級pH調節(jié)裝置還設有順序連接的中間水箱、膜過濾裝置和深度凈化塔裝置。本發(fā)明使用成本低，重金屬處理效果顯著，達標穩(wěn)定，自動化程度高，市場競爭力強，可有效避免二次污染。
1、一種含重金屬廢水處理裝置，其特征在于：
一級pH調節(jié)裝置（1）包括收集重金屬廢水的一級pH調節(jié)罐（11）、安裝在pH調節(jié)罐（11）內的pH計（10）、混合器（20）和向一級pH調節(jié)罐（11）內注入酸、堿或氧化劑的一級裝置（12）；
一種用于破碎重金屬廢水絡合物的破碎裝置（2），包括催化劑破碎裝置（21）和電催化破碎裝置（22），該電催化破碎裝置依次與一級pH調節(jié)裝置（1）連接；
第二級pH調節(jié)裝置（3）包括收集重金屬廢水的第二級pH調節(jié)罐（31）、安裝在第二級pH調節(jié)罐（31）內的pH計（10）、混合器（20）和第二級pH調節(jié)罐（31）的第二酸堿裝置（32）；
催化劑回收裝置（4）連接在電催化斷路器（22）和二次pH調節(jié)罐（31）之間；
在二級pH調節(jié)裝置（3）的后部設有中間水箱（5）、膜過濾裝置（6）和深度凈化柱裝置（7）；
在二次pH調節(jié)裝置（3）和中間水箱（5）之間設有混凝池和沉淀池；裝置（12）包括酸裝置（121）、堿裝置（122）和氧化劑裝置（13），均包括軸承箱、連接軸承的管路在管道上裝有pH調節(jié)罐（11）和泵的箱體，通過管道與pH調節(jié)罐（11）連接的膜過濾裝置（6）包括抽吸泵，粗液回流罐和膜催化劑回收裝置（4）包括連接在電催化斷路器（22）和二次pH調節(jié)罐（31）之間的回收罐（41），其底部呈漏斗狀，并設有回收管道（42）。
2、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑破碎裝置（21）包括破碎槽（211）、安裝在破碎槽（211）中的混合器（20）和可將催化劑注入破碎槽（211）中的催化劑注入裝置（212）。
3、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述電催化破碎裝置（22）包括第二破碎通道（221）、安裝在第二破碎通道（221）中的電極片（222）和導電至所述電極片（222）的電源（223）。
4、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述第射裝置（32）包括酸裝置（321）和堿裝置（322），所述酸裝置和堿裝置分別通過管道與所述第二pH調節(jié)罐（31）連接。
5、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，在中間水箱（5）的外側還設有回流管（51），回流管（51）的兩端分別與中間水箱（5）的底部和頂部連接。
6、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述深度凈化柱裝置（7）包括至少兩個深度凈化過濾柱（71），所述深度凈化過濾柱（71）填充有能夠吸附重金屬的介質層，介質層由活性炭層、離子交換樹脂層、活性沸石層和不溶性淀粉黃原酸酯層一個或任意組合而成；深度凈化過濾柱（71）為串聯(lián)組合和/或并聯(lián)組合。

廢水處理技術
1.洗相廢水處理
洗相廢水主要來自放射科照片洗印，其中含有的污染主要是顯影劑、定影劑和漂白劑等。此外，還含有來自于定影液中的銀，可進行回收利用。 銀的回收有電解提銀法和化學沉淀法，低濃度含銀廢水也可采用離子交換法和活性炭吸附法處理。
2.含gong廢水處理
含gong廢水主要來自各種口腔和計測儀器儀表中使用的gong。 gong的危害極大，水體后可轉化為有機gong，并通過食物鏈的富集濃縮。 含gong廢水處理包括鐵屑還原法、化學沉淀法、活性炭吸附法和離子交換法。
3.酸性廢水處理
酸性廢水主要來自于檢驗項目或化學清洗劑。酸性廢水腐蝕排水管道，與金屬反應產(chǎn)生，濃度較高時與水放熱，與鹽類發(fā)生。 酸性廢水引起廢水整體pH值的變化，也會引起和促成其他化學的變化。 氮化鈉等在酸性條件下能生成（NaN3），引起，且有很強的毒性。對酸性廢水常采用中和處理。以、石灰作為中和劑，加入酸性廢水中通過攪拌達到目的。
4.毒廢水的處理
污水中含有大量的病源微生物、和化學藥劑。具有空間污染、急性和潛伏性的特征。廢水可采用劑和紫外光照射的進行處理。
5.其他廢液廢水處理
的廢水中還含有在內部大量使用的、劑、及其他化學。對含有這些污染的有毒有害廢水一定要做好收集處理工作，不能隨意排放。
在活性污泥沉淀的1分鐘，絮凝體加入水中在攪拌的作用下，絮凝劑與水完全，水中形成無數(shù)的礬花；3分鐘時，絮凝劑不過量的情況下，在流動中水中的礬花形成稍大的絮凝體，隨著水流逐漸，大小礬花均會慢慢沉降，礬花會越來越大，沉降速度越來越快
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