煤礦礦井廢污水處理研究

時間:2022-03-18 03:21:12

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煤礦礦井廢污水處理研究

1項目概況

靖遠煤電集團有限公司地處甘肅省白銀市平川區(qū),是甘肅省重要的動力煤生產(chǎn)供應(yīng)基地。礦區(qū)深居內(nèi)陸,遠離海洋,且受崇山峻嶺阻隔,難以接受來自海洋的水汽,又因太陽輻射強烈,蒸發(fā)旺盛,河流稀少,所以形成干旱少雨的氣象特征。根據(jù)實測資料,本區(qū)平均年降水量不足200mm,而蒸發(fā)量高達1700mm,屬內(nèi)陸半沙漠干旱性氣候。王家山煤礦是靖煤集團公司的主力生產(chǎn)礦井,已開采多年,隨著近年來生產(chǎn)能力的不斷提高,廢污水排放量也隨之增大,已超過現(xiàn)有污水處理設(shè)施處理能力,且現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施老化,處理工藝落后,難以滿足建立環(huán)境友好型高效節(jié)能礦井的需求。因此,新建礦井污水處理設(shè)施,既能保護環(huán)境,又能節(jié)能減排,具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益。

2新建污水處理站主要構(gòu)筑物和設(shè)備

新建污水處理站主要包括調(diào)節(jié)池、高效沉淀澄清池、重力式無閥濾池、清水池、廢水處理車間、廢水回用泵房、混凝土水池、化糞池、收集池、配套磚砌廢水管溝及排水檢查井和進場道路等[1]。主要設(shè)備包括3臺調(diào)節(jié)池潛水泵、2臺清水池潛水泵、1臺潛水曝氣機、1臺閃速混合器、1臺渦流沉淀過濾器、3臺加藥機、1臺污泥濃縮罐、2臺渣漿泵、2臺污水泵及1套自動控制系統(tǒng)等[2-3]。污水處理站總平面布置見圖1。

3礦井廢污水處理工藝

3.1處理工藝概述。礦井廢污水處理是利用各種技術(shù)手段,將廢污水中所含的污染物分離去除,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使水可以繼續(xù)利用。根據(jù)處理過程的技術(shù)原理,可分為化學(xué)處理法、物理處理法、生物處理法及物理化學(xué)處理法;根據(jù)具體工藝,可以分為混凝、沉淀、過濾及綜合處理工藝等[4]。3.2礦井廢污水水質(zhì)特征。礦井廢污水具有迥異于地表水的水質(zhì)特征,在項目開展前,首先要對礦井廢污水進行分析檢測。王家山煤礦廢污水水質(zhì)檢測結(jié)果見表1。3.3處理工藝技術(shù)分析。目前礦井水處理核心設(shè)備多為市政水處理通用設(shè)備。由于礦井廢污水和普通地表水的水質(zhì)特性差異較大,一般凈水設(shè)施的處理效果并不能令人滿意,且具有設(shè)備腐蝕和磨損快、藥劑投加量較高等缺點。經(jīng)比較國內(nèi)外各種水處理工藝的特點和適用范圍,綜合考慮投資、占地、運行成本、使用效果等因素,采用高負荷一體凈化技術(shù)。高負荷一體凈化技術(shù)是將絮凝、渦流沉淀、懸浮泥渣過濾、斜管分離等多個傳統(tǒng)工藝需單獨進行的處理過程集中到一個裝置內(nèi)進行,其具體處理工藝為:礦井廢污水由井下主排水泵排至地面,經(jīng)地面排水管路和水溝進入污水處理站調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝1臺潛水曝氣機和1臺潛水泵。潛水曝氣機用于攪拌池底沉積污泥,充分攪拌后經(jīng)潛水泵提升至閃速混合器與混凝劑混合,然后進入高負荷一體凈化器。在凈化器內(nèi),廢污水首先進入高效沉淀澄清池沉淀,然后進入重力式無閥濾池過濾,最后進入渦流沉淀過濾器二次過濾。出水自流入清水池,檢測達標則外排使用,若不合格則重復(fù)以上過程,直至達標。礦井廢污水處理工藝流程見圖2[5]。圖2礦井廢污水處理工藝流程污泥在高負荷一體凈水器底部沉淀,利用高差壓入污泥濃縮罐,沉積到一定重量后利用螺桿泵打入箱式板框壓濾機進行壓濾處理,上清液通過溢流堰排入調(diào)節(jié)池進一步處理,箱式板框壓濾機污泥定期外運至當(dāng)?shù)乩幚韴鎏盥?,或根?jù)燃燒熱值堆放至煤場風(fēng)干后出售。污泥處理工藝流程見圖3。

4結(jié)語

污水處理站的實施,將減少礦井廢污水排放,有效改善當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境,促進生態(tài)環(huán)境恢復(fù)。處理后的廢污水復(fù)用于礦區(qū)綠化、井上下消防灑水、地面生產(chǎn)用水、周邊農(nóng)田灌溉,形成了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的良性互動。王家山煤礦高負荷一體凈化水系統(tǒng)自投用以來,運行穩(wěn)定,凈水效率高,減少新鮮水用量99×104m3/a,可節(jié)約大量水資源,直接經(jīng)濟效益為122×104萬元/a,提升了礦井廢污水回收利用率。項目不僅為企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益,更為地方經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和人民生活環(huán)境的改善做出了必要的貢獻。

參考文獻:

[1]付萬軍,于宏偉.舒蘭煤礦井下污水處理與利用[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2009,37(5):122-124.

[2]李福勤,何緒文,呂曉龍,等.煤礦礦井水井下處理新技術(shù)及工程應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2014,42(1):117-120.

[3]姚志春.煤礦礦井廢水處理回用工藝比較研究[J].甘肅水利水電技術(shù),2004,40(3):246-247.

[4]梁天成.礦井水處理技術(shù)及標準規(guī)范實用手冊[M].北京:當(dāng)代中國音像出版社,2004.

[5]胡文容.煤礦礦井水及廢水處理利用技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,1992.

作者:何泊 李生榮 單位:1.靖遠煤業(yè)集團公司 2.白銀市平川區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局