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、運行費用低、操作管理方便、出水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點。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)計規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

煤礦廢水水質(zhì)

（1）設(shè)計進(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)計進(jìn)水指標(biāo)  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設(shè)計出水水質(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，實現(xiàn)固液分離。沉淀池內(nèi)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(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(gòu)筑物設(shè)計及主要設(shè)備選型

1、土建構(gòu)筑物設(shè)計及其配置設(shè)備

（1）中和池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水PH值。

   設(shè)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)計計算：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)備及報價表

電鍍廢水處理介紹
電鍍生產(chǎn)工藝及排放廢水情況簡述
大多數(shù)電鍍廠系綜合性多鍍種作業(yè)，涉及鉻、鎳、鋅、銅等多鍍種，從被鍍件種類可分為金屬鍍件和塑料鍍件，含氰電鍍工藝落后雖然大部分淘汰，但亦有不少電鍍廠仍在沿用。
一般電鍍廠的生產(chǎn)工藝如下：電鍍生產(chǎn)工藝主要為機(jī)械拋光(磨光或滾光)→除油→酸浸蝕→電鍍→烘干→合格產(chǎn)品入庫
不合格產(chǎn)品退鍍
鍍件預(yù)處理機(jī)械拋光(磨光或滾光)
主要是借助于特制機(jī)械利用機(jī)械中的磨光輪或帶(或是磨料去除某些鍍件采用滾筒加磨料去銹)去掉被鍍件上的毛刺、劃痕、焊瘤、砂眼等，以提高被鍍件的平整度提高鍍件質(zhì)量。此段工序無廢水排放。
除油
金屬制品的鍍件，由于經(jīng)過各種加工和處理，不可避免的會粘附一層油污，為保證鍍層與基體的牢固結(jié)合，必須清除被鍍件表面上的油污。除油工藝有很多種，主要采用除油，其工藝如下：
拋光后零件→清水洗→除油槽→清水槽→清水沖洗
該段工序中廢水主要來源于清水沖洗過程，水質(zhì)PH值在8.5—10之間。
浸蝕
除油后的零件，表面上往往有很多的銹和比較厚的氧化膜，為了獲得光亮的鍍層，使鍍層與基體更好的結(jié)合，就必須將零件上的銹和氧化膜去除掉，經(jīng)過酸浸泡后還可以活化零件表面。其工藝如下：
除油后零件→酸水槽→回收槽→清水槽→清水沖洗
該工段廢水主要來源于清水沖洗過程，廢水中含有大量的鐵離子，PH值在2~5之間。
電鍍生產(chǎn)過程及各鍍種的水質(zhì)
其生產(chǎn)工藝一般為：浸蝕處理后零件→電鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。
該工段廢水主要來源于清水沖洗過程，廢水中含有相應(yīng)的金屬離子或，在氰化鍍銅沖洗水中含有和銅離子;鍍鉻沖洗水中含有六價鉻;鍍鎳沖洗水中含有鎳離子等。沖洗水中根據(jù)鍍種的不同出水進(jìn)行分流處理，如含氰廢水分流后經(jīng)過二級破氰、調(diào)PH值，固液分離后可達(dá)標(biāo)排放;含鉻廢水分流后經(jīng)過還原反應(yīng)，再經(jīng)過中和、固液分離后可達(dá)標(biāo)排放。
烘干入庫
該工序主要是借助于機(jī)械和自然能、熱能將電鍍沖洗后的零件表面的水分烘干，以免生銹和氧化膜的破壞。
該段工序無廢水排放。
退鍍
退鍍工藝有化學(xué)浸漬和陽極電解兩種方法，其工藝為：
不合格鍍件→退鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。
該工段廢水PH為2~6之間，廢水主要來源于退鍍后的漂洗水。退鍍漂洗水可以進(jìn)入各自廢水池進(jìn)行處理，但不可直接進(jìn)入廢水混合處理池，應(yīng)先單預(yù)處理后排入到相應(yīng)的廢水處理支流。

鉆井廢水的處理現(xiàn)狀
1. 處理方法
    國內(nèi)各大油田對鉆井廢水的處理大多采用化學(xué)混凝處理后排放。由于混凝法僅能去除水中膠體狀或懸浮狀的顆粒污染物，而對已形成溶液的一些泥漿處理劑如鐵鉻鹽、磺酸鹽類的效果不大。這也是采用化學(xué)混凝法處理鉆井廢水存在的主要問題。
2.處理藥劑
鉆井廢水的處理藥劑主要有無機(jī)鹽類混凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑，無機(jī)與有機(jī)復(fù)配混凝劑等。
   （1）無機(jī)鹽類混凝劑
    Al2(SO4)3、PAC、PFS是目前各油田普遍用來處理鉆井廢水的無機(jī)絮凝劑，無機(jī)絮凝劑以污水經(jīng)其處理后礬花沉降性能好、含水低、效果好、藥劑價格便宜，處理成本低而深受井隊歡迎。但Al2(SO4)3、PAC等鋁鹽類混凝劑易受Cl-等的干擾而使處理效果降低等鐵鹽類絮凝劑引起的腐蝕現(xiàn)象是目前用無機(jī)絮凝劑存在的主要問題。
（2） 有機(jī)高分子絮凝劑
    有機(jī)高分子絮凝劑以其的伸展結(jié)構(gòu)和無規(guī)則線團(tuán)結(jié)構(gòu)等官能團(tuán)性質(zhì)和帶電性而決定其用量少、絮凝能力高、效果好、絮凝體粗大、沉降速度快、處理時間短、污泥脫水性好較易處理、成本低等特點，在鉆井廢水處理中起吸附架橋和電荷中和作用，主要用來作助凝劑。常用的助凝劑有PAM。但有機(jī)高分子絮凝劑的用量應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會因用量過大而使礬花的沉降效果差，甚至不起作用，反而使廢水的CODcr升高，成為新的污染物。
（3）復(fù)配藥劑
    為充分發(fā)揮無機(jī)和有機(jī)絮凝劑各自在水處理中的優(yōu)點、克服它們在水處理中的缺點，目前較通行的水處理劑是將無機(jī)和有機(jī)絮凝劑復(fù)配使用，以期得到更好的處理效果。復(fù)配藥劑對鉆井廢水處理效果取決于對有機(jī)與無機(jī)絮凝劑的選擇、復(fù)配比、加工絮瞬劑的工藝過程等。經(jīng)復(fù)配藥劑處理后鉆井廢水的、石油類等各項污染物指標(biāo)均明顯優(yōu)于單使用無機(jī)或有機(jī)絮凝劑的處理效果。
3、處理裝置
    目前鉆井廢水處理裝置主要采用化學(xué)混凝工藝，向撬裝方向發(fā)展。
國內(nèi)各大油田相繼作了一些探索工作，據(jù)資料介紹四川局的DZW系列鉆井廢水處理裝置對鉆井廢水處理效果較好，但沒有解決污泥脫水的問題。江漢、大港、玉門等油田在這方面也作了不少工作，且取得一定的效果。
    在國外，撬裝式鉆井廢水處理裝置有美國的ROMEC環(huán)境研究和發(fā)展公司研制的撬裝式鉆井廢水和廢棄泥漿處理裝置；Newpark廢物處理公司的油田廢物凈化裝置；前蘇聯(lián)研制的YOB鉆井廢水和YOBC-1M型鉆井廢水凈化裝置法國國際石油公司近推出的閉路式污水裝置等。

一體化氣浮水處理裝置的工作原理，是在一定的壓力（0.35~0.45Mpa）下，通過射流器吸入適量的空氣，與回流水在溶氣罐內(nèi)形成飽和溶氣載體，經(jīng)釋放器聚然減壓釋放而獲得大量的微細(xì)氣泡，其量度、粒度、穩(wěn)定性佳值之內(nèi)。氣泡迅速黏附于水中的顆粒、乳化油、纖維等雜質(zhì)和經(jīng)混凝反應(yīng)形成的絮體，造成絮體比重小于水的狀態(tài)，而被強(qiáng)制迅速浮于水面，從而實現(xiàn)固液分離。渣浮于水面被刮走，而分離水則通過底部穿孔管進(jìn)入清水箱，部分水回流作溶氣水，而清水則通過閥門排出。
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