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(shè)計(jì)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(biāo)的酸性廢水；對(duì)于懸浮物、金屬離子的去除率要求較高，因此，將采用一個(gè)技術(shù)成熟、處理效果穩(wěn)定可靠的處理工藝，即：采用“中和調(diào)節(jié)+沉淀+過(guò)濾”的組合處理工藝；該處理工藝具有技術(shù)成熟、占地面積小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便、出水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。目前該處理技術(shù)已被廣泛使用于煤礦廢水處理工程上，并獲得成功，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，礦井廢水經(jīng)處理后能達(dá)到《煤炭工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）的排放要求，60%的礦井廢水處理后達(dá)到《煤礦井下消防、灑水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

煤礦廢水水質(zhì)

（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

   礦井水中污染物與地質(zhì)構(gòu)造、煤炭伴生物、煤炭相鄰巖層成分、開采強(qiáng)度、采煤方式等有關(guān)。煤礦礦井水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，煤礦礦井水水質(zhì)，如下表：

表1-1 煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設(shè)計(jì)出水水質(zhì)（達(dá)標(biāo)排放出水水質(zhì)）

   礦井水處理后可達(dá)到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的“消防灑水用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”，具體指標(biāo)如下，具體指標(biāo)見(jiàn)表1-2.

表1-2 達(dá)標(biāo)排放出水主要水質(zhì)指標(biāo)   （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(jiǎn)介：

1.中和：礦井廢水進(jìn)入中和池，通過(guò)石灰和機(jī)械攪拌，使廢水和石灰混合均勻，進(jìn)行中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)PH值至堿性。

2.調(diào)節(jié)：礦井污水調(diào)節(jié)池主要作用是即均化水質(zhì)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(jìn)入絮凝池中，通過(guò)加入聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）藥劑，進(jìn)行攪拌混合，使之發(fā)生絮凝反應(yīng)。

4.沉淀：用于去除懸浮物，實(shí)現(xiàn)固液分離。沉淀池內(nèi)安裝斜管填料，實(shí)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(nèi)顆粒沉降距離僅為平流沉淀的1／7。

5.過(guò)濾：沉淀池出水進(jìn)入中間水池內(nèi)，通過(guò)提升泵將其提升至重力式無(wú)閥過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理。利用濾層的沉淀、機(jī)械篩濾等作用截留污水中殘存的細(xì)小懸浮物。污水經(jīng)無(wú)閥過(guò)濾器過(guò)濾后直接排入清水池。過(guò)濾器濾層吸收大量懸浮物后將導(dǎo)致濾速下降，必須定期對(duì)過(guò)濾層進(jìn)行反沖洗。反沖洗采用自動(dòng)虹吸反沖洗，并開啟反洗排水閥門，水流自下而上通過(guò)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(guò)程中于調(diào)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(shí)排入污泥濃縮池濃縮，濃縮污泥由壓濾機(jī)壓濾脫水后清運(yùn)至環(huán)保許可的規(guī)定填埋場(chǎng)。

7、清水回用：保護(hù)水資源是每一個(gè)企業(yè)及個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)處理后的清水進(jìn)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(shè)置，排放水有計(jì)量堰安裝計(jì)量裝置，回用水電磁流量計(jì)測(cè)量流量，使污水處理系統(tǒng)規(guī)范化。

構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型

1、土建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及其配置設(shè)備

（1）中和池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水PH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（2）調(diào)節(jié)池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水水量、水質(zhì)，還起初沉作用。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（3）石灰池

   設(shè)置目的：用于混合石灰，投入廢水處理系統(tǒng)，調(diào)節(jié)廢水pH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用地上式鋼混結(jié)構(gòu)

           

  （4）反應(yīng)池

設(shè)置目的：用于廢水絮凝混合反應(yīng)。

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（5）沉淀池

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

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）中間水池

設(shè)置目的：用于存儲(chǔ)沉淀池的上清液。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）污泥濃縮池

   設(shè)置目的：用于濃縮污水處理過(guò)程中生產(chǎn)的污泥。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（7）過(guò)濾器基礎(chǔ)

設(shè)置目的：用于安裝鋼制自動(dòng)反沖洗無(wú)閥過(guò)濾器。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用毛石砼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

（8）反沖洗水池

   設(shè)置目的：用于接收反沖洗排水閥排出的污水。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

          

（9）回用水池

   設(shè)置目的：暫時(shí)儲(chǔ)存處理消毒后的清水，采用次氯酸鈉消毒。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（10）污泥干化池

   設(shè)置目的：用于干化污水處理過(guò)程中生產(chǎn)的污泥

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用地上式磚混結(jié)構(gòu)

（11）壓濾機(jī)基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)形式：鋼混（上部棚架）

數(shù)    量：1座

功能及作用：安放壓濾機(jī)

（12）操作管理房

      設(shè)置目的：主要用于放置風(fēng)機(jī)、消毒器、投藥設(shè)備等。

      設(shè)計(jì)參數(shù)：2間；

      結(jié)    構(gòu)：采用地上磚混結(jié)構(gòu)。

       煤礦礦井廢水處理工程采用的主要土建構(gòu)筑物見(jiàn)表3-1

表3-1  主要土建構(gòu)筑物一覽表


主要設(shè)備

表4-2   主要設(shè)備及報(bào)價(jià)表

小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：其結(jié)構(gòu)包括污水處理箱(1)、基座(2)、電機(jī)(3)、消毒器(4)、連接口(5)、蓋帽(6)、氣罐(7)、連接頭(8)、連接管(9)、電源指示燈(10)、啟動(dòng)按鈕(11)、控制箱(12)，所述污水處理箱(1)的底面與基座(2)的上表面相焊接，所述消毒器(4)的上表面安裝有連接口(5)，所述連接口(5)的上端與蓋帽(6)螺紋連接，所述電機(jī)(3)安裝在基座(2)的上表面，所述連接管(9)的一端與連接頭(8)相嵌套，所述連接頭(8)安裝在氣罐(7)的上端，所述控制箱(12)的正表面設(shè)有電源指示燈(10)并用電連接，所述控制箱(12)的正表面設(shè)有啟動(dòng)按鈕(11)并用電連接，所述污水處理箱(1)包括入水管(101)、處理箱外殼(102)、滑座(103)、連接板(104)、側(cè)板(105)、滾珠(106)、過(guò)濾膜(107)、前板(108)、彈簧(109)、卡扣(1010)、小彈簧(1011)、撥鈕(1012)、連桿(1013)，所述入水管(101)嵌入安裝于處理箱外殼(102)的內(nèi)部，所述滾珠(106)嵌入安裝于滑座(103)內(nèi)，所述連接板(104)與過(guò)濾膜(107)相貼合，所述側(cè)板(105)的左端面與過(guò)濾膜(107)的右端面相貼合，所述側(cè)板(105)嵌入安裝于滑座(103)內(nèi)，所述前板(108)的左端面設(shè)有過(guò)濾膜(107)，所述彈簧(109)的右端面與連接板(104)的左端面相貼合，所述卡扣(1010)的底面與小彈簧(1011)的上表面相貼合，所述連桿(1013)的左端與撥鈕(1012)相嵌套。
2小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述基座(2)的上表面與消毒器(4)的底面相貼合。
3.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述控制箱(12)與電機(jī)(3)電連接。
4.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述處理箱外殼(102)的底面與基座(2)的上表面相焊接。
5.小型的污水處理設(shè)備，其特征在于：所述基座(2)為長(zhǎng)810寬380高30的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。

SBR工藝介紹


SBR工藝是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)：


1、理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。


2、運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。


3、耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。


4、工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。


5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。


6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。


7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。


8、脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。


9、工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。


SBR工藝在一個(gè)空間內(nèi)培養(yǎng)多種，根據(jù)不同時(shí)間段完成多種工藝。菌種為我公司培育的菌種，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，抗沖擊、負(fù)荷能力比單一的菌種強(qiáng)。


我公司研制的SBR工藝采用間歇進(jìn)水、間歇曝氣、間歇出水流程，在曝氣過(guò)程中菌群轉(zhuǎn)化為好氧菌，實(shí)現(xiàn)好氧反應(yīng)；曝氣完畢后沉淀，菌群轉(zhuǎn)化為，實(shí)現(xiàn)厭氧反應(yīng)。


工藝流程


SBR工藝


污水→調(diào)節(jié)池→間歇曝氣→沉淀→紫外線消毒→出水


污水通過(guò)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)均量，調(diào)節(jié)池設(shè)有液位浮球，當(dāng)達(dá)到浮球控制高度啟動(dòng)污水提升泵使污水進(jìn)入SBR一體化設(shè)備，污水進(jìn)入SBR設(shè)備以后進(jìn)行間歇曝氣，曝氣過(guò)程產(chǎn)生好氧反應(yīng)，曝氣完畢進(jìn)行沉淀，處理后的污水經(jīng)過(guò)消毒之后排放或回用。


運(yùn)行時(shí)間：


設(shè)備運(yùn)行時(shí)間 進(jìn)水一小時(shí)，曝氣三小時(shí)，沉淀一小時(shí)，出水一小時(shí)。六個(gè)小時(shí)一次循環(huán)，四次循環(huán)，四次循環(huán)處理完每天的污水量。

工業(yè)廢水處理的現(xiàn)狀
從當(dāng)前我國(guó)總體對(duì)工業(yè)廢水處理來(lái)看，對(duì)于環(huán)境污染的形式還是相當(dāng)嚴(yán)峻的，污染狀況仍然比較嚴(yán)重。在各地區(qū)的河流及湖泊其水環(huán)境的容量，早已無(wú)法符合當(dāng)前對(duì)于水資源的污染。然而各種的污水排放量仍在不斷的增長(zhǎng)，對(duì)于河流水污染的情況來(lái)講，工業(yè)廢水仍是主要的污染來(lái)源。在我國(guó)每年出現(xiàn)的水污染事故，平均可達(dá)到每年1000起左右[1]。這是因?yàn)榇罅扛呶廴酒髽I(yè)仍然存在，許多企業(yè)不愿或無(wú)資金進(jìn)行工業(yè)廢水的治理，使得這一些企業(yè)違法排污的現(xiàn)象依然存在。將許多大城市除外，城鎮(zhèn)的污水排放并沒(méi)有從根本上得到有效的處理，使許多城鄉(xiāng)居民的安全飲水問(wèn)題日益嚴(yán)重。根據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)由于環(huán)境問(wèn)題而造成的損失基本占整個(gè)國(guó)民生產(chǎn)總值的10%。因此當(dāng)前我國(guó)水環(huán)境污染的形式依然處于嚴(yán)峻的態(tài)勢(shì)。
引進(jìn)的廢水處理工藝
由于在當(dāng)前工業(yè)廢水的處理過(guò)程中存在大量的重金屬，如冶金、電子、化工等相關(guān)企業(yè)皆會(huì)含有大量的金屬離子的廢水。以膜分離的技術(shù)對(duì)重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行處理，可以使廢水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，并可以對(duì)有回收價(jià)值的物質(zhì)進(jìn)行回收。當(dāng)前在造紙企業(yè)的廢水處理過(guò)程中主要采用摸處理的技術(shù)，并已取得了實(shí)際性的進(jìn)展。膜分離法對(duì)于制漿造紙廢水的處理已經(jīng)普遍性得到了應(yīng)用。對(duì)其取除漂白廢水的色度、懸浮物與毒性具有優(yōu)異的效果。在工業(yè)生產(chǎn)染料時(shí)，相應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量高質(zhì)量的鹽度、CODCr及色度的工業(yè)廢水。由于這類廢水的生物降解性存在一定缺陷，其含有的鹽可以對(duì)其生物降解性進(jìn)一步降低，所有在對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行生化處理之前，對(duì)其必須進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理。
物理處理法的應(yīng)用
對(duì)于工業(yè)廢水中頑固性的不溶解懸浮狀態(tài)的污染物，以物理法的應(yīng)用可取得優(yōu)異的效果。相關(guān)物理法的應(yīng)用，其中沉淀法就是為重要的一種。其主要是對(duì)水中密度較大的的顆粒物進(jìn)行去除沉淀，并且對(duì)這些顆粒進(jìn)行有效的回收，從而使去污的效果得以實(shí)現(xiàn)。另外是一種離心的分離方法，此種方法則主要是利用離心分離機(jī)和水旋分離機(jī)等的設(shè)備，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于污染物分離去除的效果。同時(shí)在進(jìn)行此種方法的應(yīng)用過(guò)程中，還應(yīng)配合使用沉淀池、氣浮池等附屬的裝置，以實(shí)現(xiàn)污染離心的效果。對(duì)于較為常用的物理處理法主要是篩慮截流法的應(yīng)用，主要包括珊篩截流與過(guò)濾兩個(gè)處理單元。以格柵與篩網(wǎng)的次用，將大量的污染物予以篩除，并利用砂濾池與微孔濾機(jī)對(duì)細(xì)小的污染微粒物進(jìn)行去除。另外采用廢水蒸發(fā)處理法對(duì)于水體污染物的處理也是效果較為顯著的一種方法，并具有操控便捷的特點(diǎn)。廢水重力分離法的應(yīng)用對(duì)其中的懸浮固體以比重的方式去除，可依據(jù)懸浮物比重的不同，使其大于廢水的浮力下降，實(shí)現(xiàn)更好的分離效果。后是氣浮的處理措施，主要是在廢水中持續(xù)注入氣體的方式使其形成大量的氣泡，讓污染物附著在氣泡之上同時(shí)浮于水面之上，實(shí)現(xiàn)廢水的凈化。
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