煤礦礦井廢污水處理研究
時(shí)間:2022-03-18 03:21:12
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1項(xiàng)目概況
靖遠(yuǎn)煤電集團(tuán)有限公司地處甘肅省白銀市平川區(qū),是甘肅省重要的動(dòng)力煤生產(chǎn)供應(yīng)基地。礦區(qū)深居內(nèi)陸,遠(yuǎn)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(qiáng)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(shí)測(cè)資料,本區(qū)平均年降水量不足200mm,而蒸發(fā)量高達(dá)1700mm,屬內(nèi)陸半沙漠干旱性氣候。王家山煤礦是靖煤集團(tuán)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(hù)環(huán)境,又能節(jié)能減排,具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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(jìn)場(chǎng)道路等[1]。主要設(shè)備包括3臺(tái)調(diào)節(jié)池潛水泵、2臺(tái)清水池潛水泵、1臺(tái)潛水曝氣機(jī)、1臺(tái)閃速混合器、1臺(tái)渦流沉淀過濾器、3臺(tái)加藥機(jī)、1臺(tái)污泥濃縮罐、2臺(tái)渣漿泵、2臺(tái)污水泵及1套自動(dòng)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(xiàng)目開展前,首先要對(duì)礦井廢污水進(jìn)行分析檢測(cè)。王家山煤礦廢污水水質(zhì)檢測(cè)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(diǎn)。經(jīng)比較國內(nèi)外各種水處理工藝的特點(diǎn)和適用范圍,綜合考慮投資、占地、運(yùn)行成本、使用效果等因素,采用高負(fù)荷一體凈化技術(shù)。高負(fù)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(gè)傳統(tǒng)工藝需單獨(dú)進(jìn)行的處理過程集中到一個(gè)裝置內(nèi)進(jìn)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(jìn)入污水處理站調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝1臺(tái)潛水曝氣機(jī)和1臺(tái)潛水泵。潛水曝氣機(jī)用于攪拌池底沉積污泥,充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)潛水泵提升至閃速混合器與混凝劑混合,然后進(jìn)入高負(fù)荷一體凈化器。在凈化器內(nèi),廢污水首先進(jìn)入高效沉淀澄清池沉淀,然后進(jìn)入重力式無閥濾池過濾,最后進(jìn)入渦流沉淀過濾器二次過濾。出水自流入清水池,檢測(cè)達(dá)標(biāo)則外排使用,若不合格則重復(fù)以上過程,直至達(dá)標(biāo)。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(fù)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(jī)進(jìn)行壓濾處理,上清液通過溢流堰排入調(diào)節(jié)池進(jìn)一步處理,箱式板框壓濾機(jī)污泥定期外運(yùn)至當(dāng)?shù)乩幚韴?chǎng)填埋,或根據(jù)燃燒熱值堆放至煤場(chǎng)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(shí)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(jìn)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(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的良性互動(dòng)。王家山煤礦高負(fù)荷一體凈化水系統(tǒng)自投用以來,運(yùn)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(jì)效益為122×104萬元/a,提升了礦井廢污水回收利用率。項(xiàng)目不僅為企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)效益,更為地方經(jīng)濟(jì)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(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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[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(yuǎn)煤業(yè)集團(tuán)公司 2.白銀市平川區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局