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煤礦礦井廢水處理設計方案與實行

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煤礦礦井廢水處理設計方案與實行

發布日期:2018-03-05 作者: 點擊:

煤礦設計為您介紹煤礦礦井廢水處理設計方案與實行

隨著中國煤炭事業發展,在開采過程中廢水問題凸顯,解決好廢水問題一方面可以緩解水資源緊張的局面,另一方面可以避免環境污染,所以要求必須對煤礦礦井廢水的處理進行合理化設計和應用。

1 煤礦礦井廢水利用現狀

1.1來源:在煤炭開采作業過程中,由于礦井開挖深度不斷增加,致使地下水與煤、巖層接觸反應,繼而使地下水顏色變得渾濁,并且含有大量懸浮物和有害元素。這些地下礦井廢水不能直接飲用,否則會出現中毒現象。必須進行相關處理和加工后再排放,一般情況,這些經過加工的廢水不能作為飲用水。

1.2現狀:現階段中國廢水利用率很低,基本上處于原始管理狀態,礦井內廢水通過水泵抽出直接排放,一方面造成資源浪費,另一方面造成環境污染。與礦井內廢水大量浪費不同的是,中國水資源嚴重匱乏,對礦井廢水的綜合開發利用能夠一定程度上緩解水資源短缺的問題,所以對于礦井廢水的利用需要引起高度重視。

2 廢水處理原則

2.1水質不同選擇不同的處理方案:不同類型的礦井水其具有的水質也是不同的。a)有些礦井水質好且不含有或少含有害物質,在進行簡單加工處理后就可以直接應用于日常生活和生產;b)弱酸性礦井水可以通過氧化還原反應進行脫硫工藝;C)廢水中含懸浮物主要是煤炭開采中的煤和石粉末,對這類廢水要進行過濾處置;d)對一些高礦化度的廢水及特殊污染物的礦井水,這類廢水一般因其具有對生物有害的物質,此類污水必須進行集中回收處理。

2.2嚴格分析水質:由于開采作業面不斷深入,水質也出現變化。地表和巖層水中主要是含懸浮物和一般水類雜質,而隨著不斷向下挖掘,地下水水質呈現不穩定性。所以在礦井廢水利用過程中必須要進行綜合分析,以便做出全面和科學的廢水處理方案。

2.3杜絕水質二次污染:對于礦井廢水的提純和分流過程中,必須要嚴格按照流程和工藝進行。避免出現由于操作不當而出現水質的二次污染,進而影響水體質量出現重大安全隱患。

2.4處理長遠利益與眼前利益關系原則:對于礦井污水的處理,不要只看眼前的投入,要以長遠、整體的眼光看問題。對于眼前的污水設備投入是獲得長遠利益基礎,要樹立環保意識和科學管理意識,這有益于企業的長期發展。

2.5根據開采工藝確定處理工藝

2.5.1潔凈礦井水:潔凈礦井水水質較好,一般可以使用分流排水方式。對這類水在礦井中設有專門的排水系統,經過簡單處置和消毒后,可以作為工業和生活飲用水。

2.5.2含有懸浮物的礦井水處理工藝:由于污染物來自于煤炭開采中煤礦設計,煤層和巖層與機械碰撞產生的大量粉塵,這種細小顆粒物也被作為生活用水加以利用。對水中的懸浮物主要處理方法過程:混凝-沉淀-過濾斗消毒,先將鋁或鐵鹽進行配比,之后在水泵或管道混合器之中充分混合,進而完成混凝反應后生成沉淀以便于過濾顆粒物質。依次加入NaCIO,、CIO:和液氯進行消毒。

2.5.3高礦化度水的處理工藝:膜分離方式是比較常用的高礦化度水提純方式,其主要通過壓力差、濃度差和電位差這類推動力對廢水進行提純。

2.5.4含特殊污染元素的廢水處理工藝:對于含有Fe、Mn類重金屬的特殊污染物處理,首先要去除懸浮物再采用充氧氧化法的除鐵工藝流程。對于含氯類的特殊污染物,主要采取活性氧化鋁法。在除氟和再生時,鋁氟配合進行雜質分離。除此之外,近些年以來關于水質凈化和提純技術也在不斷發展。還出現了生物化學和濕地生態處理的工藝,這兩種工藝其具有低運行成本和技術管理方便的特點,已經開始得到廣泛應用。

3 廢水處理操作過程設計與實行

煤礦在進行礦井廢水實際處理時,要考慮綜合因素,采取多種處理工藝、多方案、多角度進行合理設置。煤礦企業是廢水處理的主要責任人,廢水必須及時、合理處理。處理后的水要經過管道傳輸,所以在廢水處理場所的選址上,要兼顧煤炭工業場地和居住區位置和距離。根據水質不同進行使用區分,滿足生活和工業需求。

廢水處理步驟:a)收集廢水,放人集水調節池中,對于水量的多少進行時時調控;b)將廢水抽人水泵房和跌水混合池,在這個過程中要滿足絮凝劑均勻混合,使水中的絮凝在外力作用下進行顆粒互相接觸和碰撞,以便形成較大的、質地較硬的絮狀體,進而能夠快速沉降和分離;C)通過重力作用在沉淀污泥池中完成污泥去除過程;d)經過處理和分離水質過程,處理的水集中存放,而污泥則制成泥餅用于農用或海洋投棄閻。

3.2改革廢水處理方案:廢水池修建和處理需要大量人力、物力及電力和資金,這些都增加了企業的成本投入,對于一些生產量大且生產穩定的煤礦企業是可以做到的,但是對于一些中小型煤礦而言,這無異于變相增加了資本投人,極易出現對廢水的不處理和偷偷排放現象,這些都是我們在廢水處理方案實施過程中要考慮的問題。

3.2.1 引入新式廢水處理技術:與以往對廢水加工的添加化學制劑不同的是,在國際上出現一種生物化學處理法,其處理原理是菌化過程改變井水中的金屬物質。其主要做法就是在酸性條件下將氧化亞鐵硫桿菌投入到廢水內,完成對其酸性礦井水的中和及除去Fe的過程。此外還有一種利用自然生態系統中的濕地進行廢水處理,通過對廢水中的雜質的吸附過濾和離子交換以達到污水的高效凈化。以上兩種方法具有廢水處理費用成低、耐沖擊和滿足間歇排放污水的特點。對于污水的處理可以采用這兩種手段,并把這兩種技術引用到實際污水處理過程中。

3.2.2廢水處理工藝選擇:國內廢水處理工藝主要有超磁分離工藝、機械加速澄清池、高密度傾斜板沉淀池處理工藝。面對煤礦廢水排放量大及修建廢水池的需要,近年來出現了微濾處理工藝,主要是考慮占地制約及原廠擴建等限制因素。

選擇何種處理廢水工藝可以依據該地區水質特點,做好廢水處理站的建設營運的成本合計工作,做到依據實際情況建設,選擇資金投入少而污水處理效果好的合理方案。

3.2.3廢水處理站選址:要保證廢水處理站正常運作及減輕工人勞動強度和處理效果的要求,廢水處理站的修建選址要依據廢水處理后的主要用途,滿足礦井生產和工業生產和居民生活需求,最好是避免山坡和地質下陷地帶及上風向位置。

4 結語

對于煤礦礦井廢水的處理和設計必須遵循可持續發展原則,處理好眼前利益和長久利益的關系。在處理廢水時根據廢水的特質進行具體操作,結合礦井生產實際,煤礦設計注重使用新技術和新工藝,使廢水處理達到更好的提純和凈化效果。

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