洗煤廢水中含有大量的懸浮物、煤泥和泥砂，故又稱煤泥水，未經處理的煤泥水其懸浮物濃度可以達到5000mg/L以上。由于煤炭本身具有疏水性，洗煤廢水中的一些微小煤粉在水中特別穩(wěn)定，一些超細煤粉懸浮于水中，靜置幾個月也不會自然沉降。
洗煤廢水是呈弱堿性的膠體體系,主要特點是顆粒表面帶有較強的負電荷，濃度和CODcr濃度都很高；細小顆粒含量高；粘度大；污泥比阻大,過濾性能差。
采用一體化凈水器為主的處理工藝
洗煤廢水處理及精煤回收處理系統(tǒng)選用污水凈化及精煤回收一體化處理設備。洗煤水首先匯入調節(jié)池。調節(jié)池污水經泵提升，在泵后管道上設置混凝混合器，在混凝混合器前后分別投加助凝劑、混凝劑，然后進入凈化器中，首先經過精煤分選裝置分選出精煤，排出設備，經脫水篩篩分出精煤回收；精煤回收后的廢水經離心分離、重力分離、動態(tài)把關過濾及污泥濃縮等過程從凈化器頂部排出經處理后的清水送入清水池，回用或排放，從凈化器底部排出的濃縮煤泥排至煤泥滲濾干化池或用干化設備干化后使用。本所設計的煤泥滲濾干化池使用效果明顯，可以使泥水快速分離，煤泥迅速干化。該工藝針對該類廢水處理成熟可靠、運行穩(wěn)定，是目前經濟適用的新工藝。
石灰混凝法
石灰-聚丙烯酰胺混凝沉淀法對洗煤廢水具有較好的處理效果，但石灰的投加方式、聚丙烯酰胺的性質以及投藥順序對處理效果都有一定程度的影響，尤其是投藥順序與傳統(tǒng)投加順序不同。
濕投石灰時，石灰溶液的濃度對處理效果有影響。當石灰投加量一定時，濃度越低，沉速越快，合液的清水分離率越高，但從洗煤廢水中實際分離出的清水量卻隨著石灰溶液濃度的降低而略有減少。沉速隨石灰溶液濃度的降低而提高，主要是因為石灰溶液濃度的降低，導致了加藥后混合液體積的增加，從而使混合液中33濃度降低，同時對煤泥起到了水力淘洗的作用，使粘度下降，因此，沉速有所提高。先投聚丙烯酰胺后投石灰效果好，不僅沉速快，而且清水分離率也高。另外，從絮凝體的外觀來看，先投聚丙烯酰胺生成的顆粒粒度大，強度也高，有利于進一步脫水。加藥后ph值的變化對聚丙烯酰胺的絮凝性能有較大影響。一般來說，聚丙烯酰胺在ph值很寬的范圍內效能都很高，但隨著56值的變化，聚丙烯酰胺的作用也發(fā)生很大變化。
電石渣和PAM
礦洗煤廢水是一個膠體分散體系，并且膠粒表面帶有較強的負電荷，所以，在處理這類洗煤廢水時，需要向廢水中投加混凝劑，降低電位，破壞膠體的穩(wěn)定性，從而達到泥水分離的目的。石灰和電石渣的處理效果為佳，但形成的顆粒粒徑較小，沉降速度緩慢，且凝聚體的過濾性能差，難于進一步脫水，需投加絮凝劑。由于石灰和電石渣的化學成分基本一樣，而電石渣是工業(yè)廢渣，電石渣能破壞洗煤廢水的穩(wěn)定性．使煤泥顆粒凝聚沉降，但沉降速度比較緩慢，應投加絮凝劑，提高沉降速度，改善沉淀性能。通過試驗．并考慮經濟因素，選非離子型PAM作為絮凝劑，考慮到電石渣與PAM的加入量以及加藥后的攪拌時間對沉速都有影響。影響沉降效果的*主要因素是PAM的投加量，其次是電石渣的投加量。

污水處理，因不同原因形成的廢水、污水處理難度等等原因，所需要的污水處理技術也不盡相同。
1.廢水水質
生活污水水質通常比較穩(wěn)定，一般的處理方法包括酸化、好氧生物處理、消毒等。而工業(yè)廢水應根據具體的水質情況進行工藝流程的合理選擇。特別需要指出的是，對于采用好氧生物處理工藝處理廢水來說，要注意廢水的可生化性，通常要求COD/BOD=0.3，如不能滿足要求，可考慮進行厭氧生物水解酸化，以提高廢水的可生化性，或是考慮采用非生物處理的物理或化學方法等。
2.污水處理程度
這是污水處理工藝流程選擇的主要依據。污水處理程度原則上取決于污水的水質特征、處理后水的去向和污水所流入水體的自凈能力。但是目前，污水處理程度的確定主要依從國家的有關法律制度及技術政策的要求。通常環(huán)境管理部門是根據《污水綜合排放標準》及相關的行業(yè)排放標準來控制污水的排放濃度，一些經濟發(fā)展水平較高的地區(qū)還規(guī)定了更為嚴格的地方排放標準。因此，無論是何種需要處理的污水，也無論是采取何種處理工藝及處理程度，都應以處理系統(tǒng)的出水能夠達標為依據和前提。按照法律、法規(guī)、政策的要求預防和治理水體環(huán)境污染。
3.建設及運行費用
考慮建設與運行費用時，應以處理水達到水質標準為前提條件。在此前提下，工程建設及運行費用低的工藝流程應得到重視。此外，減少占地面積也是降低建設費用的重要措施。恰好中科瑞陽平板MBR就有著占地面積小的優(yōu)點。
4.工程施工難易程度
工程施工的難易程度也是選擇工藝流程的影響因素之一。如地下水位高，地質條件差的地方，就不適宜選用深度大、施工難度高的處理構筑物。
5.當?shù)氐淖匀缓蜕鐣l件
當?shù)氐牡匦巍夂虻茸匀粭l件也對廢水處理流程的選擇具有一定影響。如當?shù)貧夂蚝?，則應采用在采取適當?shù)募夹g措施后，在低溫季節(jié)也能夠正常運行，并保證取得達標水質的工藝。當?shù)氐纳鐣l件如原材料、水資源與電力供應等也是流程選擇應當考慮的因素之一。
6.污水的水量
除水質外，污水的水量也是影響因素之一。對于水量、水質變化大的污水，應首先考慮采用抗沖擊負荷能力強的工藝，或考慮設立調節(jié)池等緩沖設備以盡量減少不利影響。
7.處理過程是否產生新的矛盾
污水處理過程中應注意是否會造成二次污染問題。例如制藥廠廢水中含有大量有機物質(如苯、、溴素等)，在曝氣過程中會有有機廢氣排放，對周圍大氣環(huán)境造成影響;化肥廠造氣廢水在采用沉淀、冷卻處理后循環(huán)利用，在冷卻塔尾氣中會含有，對大氣造成污染;農藥廠廢水處理中，以堿化法降解，如采用石灰做堿化劑，產生的污泥會造成二次污染;印染或染料廠廢水處理時，污泥的處置為重點考慮的問題。
總之，污水處理流程的選擇應綜合考慮各項因素，進行多種方案的技術經濟比較才能得出結論。

煤礦廢水處理工藝方案的選擇
根據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

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。
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