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(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：


工程流程簡介：

1.中和：礦井廢水進(jìn)入中和池，通過石灰和機(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.過濾：沉淀池出水進(jìn)入中間水池內(nèi)，通過提升泵將其提升至重力式無閥過濾器進(jìn)行過濾處理。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(dǎo)致濾速下降，必須定期對過濾層進(jìn)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(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。

7、清水回用：保護(hù)水資源是每一個企業(yè)及個人應(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵企業(yè)對處理后的清水進(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）過濾器基礎(chǔ)

設(shè)置目的：用于安裝鋼制自動反沖洗無閥過濾器。

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：暫時儲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)價表

造紙廢水處理工藝流程
廢水經(jīng)引水渠經(jīng)格柵過濾粗大物質(zhì)后，進(jìn)入集水池，用泵提升至微濾機(jī)回收纖維自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，沉淀你砂雜物，再用泵提升至氣浮機(jī)，泵前加入一號藥，進(jìn)入混凝反應(yīng)狀態(tài)，混凝反應(yīng)時廢水經(jīng)“破乳”電性中和吸附作用，形成細(xì)小礬花，機(jī)前加入二號藥，依靠二號藥的絮凝作用，網(wǎng)撲卷掃，礬花變成礬花絮團(tuán)在曝氣反應(yīng)筒內(nèi)密集氣泡群的浮生作用下，絮團(tuán)和水固液相分離在水面富集，在水流的推進(jìn)作用下，刮泥機(jī)沿液面運(yùn)動，將懸浮物推入污泥排放管道，靠重力自流將浮渣送入收集器排出至污泥干化池自然干化，或壓濾、干化壓濾后的污泥外運(yùn)填埋或拌煤燃燒，清水由下部調(diào)節(jié)板溢流出水，經(jīng)管道進(jìn)入生化處理模塊，經(jīng)生化處理的水達(dá)標(biāo)排放或回收。工藝上采用簡單有效的活性污泥法并通過加藥沉淀來提高懸浮物的去除率，活性污泥法耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，有機(jī)物去除率高，處理效果穩(wěn)定可靠。曝氣系統(tǒng)采用我公司研制的推流式液下曝氣機(jī)，曝氣效果、占地、噪音、動力消耗和操作維護(hù)等都明顯優(yōu)于其他曝氣設(shè)備。綜合所述，混合廢水通過上述處理，完全可以確保達(dá)標(biāo)排放。
造紙污水處理設(shè)備工藝：
(1)調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預(yù)酸化等功能，對水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水pH值、水溫，有預(yù)曝氣的作用，對池內(nèi)水體攪動、充氧，防止懸浮雜質(zhì)沉淀，還可用作事故排水。
(2)接觸氧化池：調(diào)節(jié)池后出水自流至接觸池進(jìn)行生化處理，接觸氧化時間可達(dá)6小時，填料為半軟性填料(即以硬性塑料為支架，上面縛以軟性纖維)，它可以防止生物膜生長后纖維結(jié)成球狀后減小填料的比表面積，易結(jié)膜、不堵塞。
(3)沉淀池：生化后污水流到沉淀池，沉淀池為斜板沉淀池。斜板沉淀池利用異向流原理，泥水分離速度快、水流穩(wěn)定、分離效果好，相對于平流式等其它形式的沉淀池而言，其泥水分離速度和表面水力負(fù)荷都高出一倍，排泥采用空氣提升至污泥池。
(4)消毒池及消毒裝置：消毒池采用技術(shù)成熟的臭氧進(jìn)行消毒，消毒池接觸時間大于12min。
(5)污泥池：沉淀池的污泥均用污泥泵提至污泥池內(nèi)。污泥池的清液回流至接觸氧化池內(nèi)進(jìn)行再處理。剩余污泥很少，一般1-2年清理一次。清理方法可采用吸糞車從污泥池的檢查孔伸入污泥底部，進(jìn)行抽吸外運(yùn)即可。

電鍍廢水的來源一般為：(1)鍍件清洗水；(2)廢電鍍液；(3)其他廢水，包括沖刷車間地面，刷洗極板洗水，通風(fēng)設(shè)備冷凝水，以及由于鍍槽滲漏或操作管理不當(dāng)造成的 “跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水；(4)設(shè)備冷卻水，冷卻水在使用過程中除溫度升高以外，未受到污染。電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理與用水方式等因素有關(guān)。電鍍廢水的水質(zhì)復(fù)雜，成分不易控制，其中含有鉻、鎘、鎳、銅、鋅、金、銀等重金屬離子和等，有些屬于致、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)。
廢水來源
電鍍廢水的來源一般為：
(1)鍍件清洗水；
(2)廢電鍍液；
(3)其他廢水，包括沖刷車間地面，刷洗極板洗水，通風(fēng)設(shè)備冷凝水，以及由于鍍槽滲漏或操作管理不當(dāng)造成的 “跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水；
(4)設(shè)備冷卻水，冷卻水在使用過程中除溫度升高以外，未受到污染。
(5)金屬表面處理：金屬表面處理包括表面處理前的清理、電鍍、鈍化膜保護(hù)、機(jī)械加工及涂料覆蓋等，主要以電鍍?yōu)橹鳌?br/>
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ钪械母黜?xiàng)需求和社會發(fā)展的需求也將會被更好地滿足。對于廣大藥品制造行業(yè)來說，在生產(chǎn)藥品的過程中會產(chǎn)生過多的高濃度的制藥廢水，如果不能夠很好地處理這些廢水，就會讓這些廢水中的有害物質(zhì)不斷地?cái)U(kuò)散。因此，在排放這些廢水之前一定要對這些廢水進(jìn)行深度處理，這樣才能夠降低這些廢水產(chǎn)生的危害。但是，目前各項(xiàng)制藥廢水深度處理工藝還是存在著諸多問題，從而使得在處理的過程中沒有好的處理效果。本文主要就制藥廢水深度處理工藝進(jìn)行全面的分析。
1 制藥廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，可以針對制藥廢水的特征來采用廢水厭氧處理技術(shù)進(jìn)行厭氧處理和好氧處理，終才能夠更好地完成廢水深度處理。只有在實(shí)際操作的過程中有效地進(jìn)行廢水抑制處理，才能夠?qū)⑻幚淼臐舛葴p弱到生化抑制的濃度之下，從而更好地增強(qiáng)廢水的生化性。在完成生化處理之后，還要進(jìn)行深度處理，并讓廢水能夠更好地符合排放的標(biāo)準(zhǔn)。如果想要更好地解決企業(yè)在制藥過程中產(chǎn)生的廢水問題，需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求來制定相應(yīng)的方案，并有效地進(jìn)行運(yùn)行，在有效地分析廢水特征之后再找出合適廢水處理方法。
2 原廢水處理工藝中存在的問題
我國的制藥廢水深度處理工藝早就出現(xiàn)并取得了發(fā)展。目前，這一類高濃度制藥廢水的處理技術(shù)也在不斷發(fā)展。雖然現(xiàn)階段的處理工藝已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是從實(shí)際處理的過程來看，有關(guān)處理的效果都有所提升。對于目前廣大制藥企業(yè)來說，多數(shù)高濃度制藥廢水處理技術(shù)在使用的過程中還存在著如下的問題：，我國造就了新的污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)，為的就是更好地保護(hù)環(huán)境。但是，我國大部分制藥企業(yè)在發(fā)展的過程中都沒有能夠遵照規(guī)定進(jìn)行，在處理廢水的過程中總出現(xiàn)污染物超標(biāo)的現(xiàn)象。第二，廣大制藥企業(yè)會通過運(yùn)用重復(fù)處理來使得污染水能夠達(dá)到排放要求。但是，高濃度制藥廢水內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)含量非常復(fù)雜，不同物質(zhì)內(nèi)部的含量也較多。如果只是運(yùn)用原有的技術(shù)來進(jìn)行處理，往往不能夠有更好的處理效果。正是因?yàn)樵谔幚淼倪^程中存在以上兩個問題。所以只有改造高濃度制藥廢水深度處理工藝才能夠更好地保護(hù)社會環(huán)境。
3 目前制藥廢水深度處理的主要技術(shù)
3.1 混凝沉淀技術(shù)
目前，混凝沉淀技術(shù)為國內(nèi)處理廢水過程中常用的一種技術(shù)。這種技術(shù)能夠深度處理制藥廢水。主要可以分為如下幾個部分組成：，可以將化學(xué)藥劑都放在水中分散一下，這樣就可以將污水中的細(xì)微部分轉(zhuǎn)化成不穩(wěn)定的分離狀態(tài)，整體污水可以以團(tuán)狀和絮狀的方式存在。第二，當(dāng)污水中的物質(zhì)形成絮狀之后，混凝技術(shù)能夠繼續(xù)發(fā)揮重力的作用使得污染物得以下降，終也就能夠有效地分離固體和液體。
混凝沉淀工藝在我國出現(xiàn)的較早，所以相關(guān)的設(shè)備較為完整，且操作的過程也較為簡單。例如，在處理廢水的過程中，可以將120mg/L 的混凝劑投入內(nèi)部。此時的pH 值為8，時間為25s，總體可以達(dá)到89% 的去污率。總體而言，去污效率較高。但是這項(xiàng)工藝并沒有很好地溶性的作用，也很難清除微生物內(nèi)部的病原體。
3.2 膜分離技術(shù)
早在二十世紀(jì)六十年代和七十年代就已經(jīng)出現(xiàn)了膜分離技術(shù)。在使用的過程中還會表現(xiàn)出精致和濃縮的特質(zhì)，整個操作的過程也較為簡單。不僅整體操作的過程變得更加節(jié)能，而且運(yùn)作的過程中也能夠更好地被控制。在處理廢水的過程中，主要可以運(yùn)用反滲透和微濾技術(shù)來去除沉淀物質(zhì)內(nèi)部的雜質(zhì)，并有效地減弱內(nèi)部的礦化度。也可以通過運(yùn)用反滲透技術(shù)將脫鹽率控制在90%，并將水的回收率控制在70%。
一般而言，膜生物反應(yīng)器能夠?qū)鹘y(tǒng)的污水處理技術(shù)和的污水工藝有效地結(jié)合在一起，從而有效地凈化污水。某制藥廠在處理污水的過程中，發(fā)現(xiàn)DO 的濃度質(zhì)量為8，出水的COD 的去除率為93%，出水的BOD 去除率為94%。但是在實(shí)際操作的過程中卻發(fā)現(xiàn)技術(shù)投資過大，使得有關(guān)處理技術(shù)不能夠更好地發(fā)揮作用。
3.3 生物處理技術(shù)
目前所使用的制藥廢水處理技術(shù)也不能與新的排放標(biāo)準(zhǔn)相匹配。但是生物處理技術(shù)仍然是常用的處理技術(shù)。目前，生物處理技術(shù)不僅處理成本更小，而且也會有更加穩(wěn)定的效果。好氧的生物處理技術(shù)能夠中和廢水中不良物質(zhì)。所以，在實(shí)際操作的過程中，需要將預(yù)處理技術(shù)和好氧深度處理技術(shù)有效地結(jié)合在一起。在實(shí)際進(jìn)行深度廢水處理的過程中，應(yīng)該將預(yù)處理技術(shù)和氧生化處理技術(shù)有效地結(jié)合在一起。
4 實(shí)際案例分析
4.1 公司介紹
某制藥公司是一家生產(chǎn)中成藥的公司。在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要為中成藥制劑、產(chǎn)品和化學(xué)藥品制劑產(chǎn)生的廢水。廢水內(nèi)部的污染物主要是由CODCr、BOD5、懸浮物和其他物質(zhì)組成。在實(shí)際操作的過程中，一定要先處理相關(guān)的污水，才能夠更好地滿足環(huán)境建設(shè)的要求。
4.2 水質(zhì)分析
結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行的情況，可以將廢水的處理規(guī)模設(shè)定為1 000m3/d。主要的運(yùn)行規(guī)?？梢员３衷?0m3/h，每天運(yùn)行20h。其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下：CODCr 被控制在2 000mg/L，氨氮被控制在30mg/L，pH 值則被控制在6～9。在處理之后，要將水質(zhì)控制在如下的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部：將CODCr 控制在小于60mg，BOD5控制在小于15mg/L，氨氮控制在8mg/L。
4.3 處理工藝路線
在進(jìn)行廢水處理的過程中，由于制藥廠排放的廢水的濃度較高，尤其不容易生化，廢水中也含有大量的懸浮物質(zhì)和顆粒，不能夠有效地去除內(nèi)部的污染物。因此，在實(shí)際處理的過程中，可以先分析廢水的特點(diǎn)，之后再結(jié)合廢水處理的要求來采用“氣浮法+ 水解酸化和其他方法結(jié)合起來進(jìn)行處理。只有將這些工藝有效地結(jié)合在一起，才能夠使得水質(zhì)達(dá)標(biāo)。處理工藝路線見圖1。
4.4 處理效果
自從制藥廢水深度處理工藝設(shè)備運(yùn)行以來，企業(yè)也在不斷地對污水處理站進(jìn)行定期保養(yǎng)。整個系統(tǒng)內(nèi)部的各類設(shè)備都沒有在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障。接觸氧化池的運(yùn)行狀況良好，所以也會有好的運(yùn)行效果。在處理的過程中，在采用接觸氧化池的操作之后直接采用混凝沉淀池來處理，這樣才能夠更好地達(dá)標(biāo)。
在進(jìn)行處理的過程中，需要避免產(chǎn)生更多的污染物和異味，總體來說，操作的過程相對較為簡單。
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