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(shè)計規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標準。

煤礦廢水水質(zhì)

（1）設(shè)計進水水質(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)計進水指標  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設(shè)計出水水質(zhì)（達標排放出水水質(zhì)）

   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(shè)計規(guī)范》規(guī)定的“消防灑水用水水質(zhì)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(zhì)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(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(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(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(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(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵企業(yè)對處理后的清水進行回用。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

（12）操作管理房

      設(shè)置目的：主要用于放置風機、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

廢水處理的目的就是對廢水中的污染物以某種方法分離出來，或者將其分解轉(zhuǎn)化為無害穩(wěn)定物質(zhì)，從而使污水得到凈化。一般要達到防止毒物和病菌的；避免有異嗅和惡感的可見物，以滿足不同用途的要求。
廢物處理基本方法是用物理、化學或生物方法，或幾種方法配合使用以去除廢水中的有害物質(zhì)，按照水質(zhì)狀況及處理后出水的去向確定其處理程度，廢水處理一般可分為一級、二級和處理。
廢水處理基本方法：（1） 一級處理采用物理處理方法，即用格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池、隔油池等構(gòu)筑物，去除廢水中的固體懸浮物、浮油，初步調(diào)整pH值，減輕廢水的腐化程度。廢水經(jīng)一級處理后，一般達不到排放標準（BOD去除率僅25－40%）。故通常為預處理階段，以減輕后續(xù)處理工序的負荷和提高處理效果。
廢水處理基本方法：（2）二級處理是采用生物處理方法及某些化學方法來去除廢水中的可降解有機物和部分膠體污染物。經(jīng)過二級處理后，廢水中BOD的去除率可達，即BOD合量可低于30mg/L。經(jīng)過二級處理后的水，一般可達到農(nóng)灌標準和廢水排放標準，故二級處理是廢水處理的主體。 但經(jīng)過二級處理的水中還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機物、溶解性無機物和氮磷等藻類增值營養(yǎng)物，并含有病毒和。因而不能滿足要求較高的排放標準，如處理后排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自來水、工業(yè)用水和地下水的補給水源。
廢水處理基本方法：（3）處理是進一步去除二級處理未能去除的污染物，如磷、氮及生物難以降解的有機污染物、無機污染物、病原體等。廢水的處理是在二級處理的基礎(chǔ)上，進一步采用化學法（化學氧化、化學沉淀等）、物理化學法（吸附、離子交換、膜分離技術(shù)等）以除去某些特定污染物的一種“深度處理”方法。顯然，廢水的處理耗資巨大，但能充分利用水資源。
廢水處理相當復雜，處理方法的選擇，必須根據(jù)廢水的水質(zhì)和數(shù)量，排放到的接納水體或水的用途來考慮。同時還要考慮廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥、殘渣的處理利用和可能產(chǎn)生的二次污染問題，以及絮凝劑的回收利用等。常用的廢水處理基本方法可以分為以下幾種：
廢水處理基本方法：（1）物理法：廢水處理方法的選擇取決于廢水中污染物的性質(zhì)、組成、狀態(tài)及對水質(zhì)的要求。一般廢水的處理方法大致可分為物理法、化學法及生物法類。
利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相對密度大于1的懸浮顆粒的同時回收這些顆粒物；浮選法（或氣浮法）可除去乳狀油滴或相對密度近于1的懸浮物；過濾法可除去水中的懸浮顆粒；蒸發(fā)法用于濃縮廢水中不揮發(fā)性的可溶性物質(zhì)等。
廢水處理基本方法：（2）化學法：利用化學反應(yīng)或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質(zhì)，例如，中和法用于中和酸性或堿性廢水；萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的“分配”，回收酚類、重金屬等；氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物，殺滅天然水體中的病原菌等。
廢水處理基本方法：（3）生物法：利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。例如，生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產(chǎn)廢水，使有機物轉(zhuǎn)化降解成無機鹽而得到凈化。
以上方法各有其適應(yīng)范圍，必須取長補短，相互補充，往往很難用一種方法就能達到良好的治理效果。一種廢水究竟采用哪種方法處理，首先是根據(jù)廢水的水質(zhì)和水量、水排放時對水的要求、廢物回收的經(jīng)濟價值、處理方法的特點等，然后通過調(diào)查研究，進行科學試驗，并按照廢水排放的指標、地區(qū)的情況和技術(shù)可行性而確定。目前，我國主要采用以下幾種廢水處理基本方法：
廢水處理基本方法1、活性污泥工藝
活性污泥工藝是國內(nèi)外城市污水處理工藝的主流，由于其較高的處理效率，運行穩(wěn)定可靠，而被大中型污水處理廠廣泛采用。成為典型的污水二級處理工藝，其主要工藝流程為：
主要設(shè)備：排污泵、格柵、吸砂機、刮吸呢機、曝氣機、潛水攪拌機、潷水機、回流泵、壓榨機等。
廢水處理基本方法　2、氧化溝工藝
從本質(zhì)上講，氧化溝工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變形和發(fā)展，突出的優(yōu)點是在保證穩(wěn)定的處理效果前提下，占地面積小，運行管理簡單，降低了總投資和運行費用，同時除氮，除磷的效果優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。氧化溝工藝也有許多類型，按池型，運行方式、曝氣設(shè)備的差別，目前較流行的有兩種：
主要設(shè)備：排污泵、格柵、轉(zhuǎn)刷曝氣機、潛水推流器、污泥回流泵、刮吸泥機、壓榨機等。
廢水處理基本方法　3. A-O法及A-B法
A-O法及A-B法均為活性污泥的變形，A-O法即厭氧好氧生物除磷工藝，A-B法即吸附生物降解工藝。
厭氧段不曝氣，又不能使污泥沉降，所以在厭氧池中要配置機械攪拌設(shè)備。
A-B法由A段和B段組成，兩段串聯(lián)。A-B工藝沒有一沉池，污水經(jīng)預處理后，直接進A段曝氣池，A曝排出的混合液在中沉池進行泥水分離，中沉池出水進入B段曝氣，B曝排出的混合液進入二沉池進行泥分離。

近些年來，我國工業(yè)發(fā)展十分迅猛，為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了的貢獻，同時也極大地推動了國家綜合實力的上升。但是，工業(yè)廢水對環(huán)境的污染問題也隨之而來。眾所周知，水是人類賴以生存的根本。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)污水數(shù)量和種類與日俱增，因此提高對工業(yè)污水處理的重視，加強污水處理能力是所有工業(yè)企業(yè)需要解決的重要課題，以確保工業(yè)生產(chǎn)與污水處理能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，終實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益同步提升的目標。
1 工業(yè)污水的危害
工業(yè)污水對河流和地下水會造成直接或間接影響，一旦污染嚴重，將會造成水生動植物及農(nóng)作物的。而且對于居民飲用水的影響也十分嚴重，不僅威脅會人類的健康，重者可能導致急性中毒事件。同時工業(yè)污染對于地表土壤的污染也不容忽視，極易引起農(nóng)作物的減產(chǎn)或。此外，工業(yè)廢水還具有性氣味，會造成對空氣的污染。后，工業(yè)廢水中含有的危害化學物質(zhì)會逐漸通過食物鏈進入到人體內(nèi)，長此以往的積累堆積，就會引發(fā)各種疾病，并加劇變發(fā)生的可能。
2 對處理工業(yè)污水應(yīng)遵循原則的分析
首先，不要斷對現(xiàn)有處理技術(shù)進行完善和優(yōu)化，限度地降低污染廢水的排出，同時對有毒原料的使用要嚴格規(guī)定，對處理過程中反應(yīng)生成的污染物質(zhì)要做好，并合理規(guī)范處理流程和步驟;其次，對于污水中能夠回收利用的物質(zhì)要做好分離，以便于進一步回收或利用;后，對于污染不嚴重的污水可以適當處理以利于循環(huán)使用，但不可直接排放。而有機廢水或可生化降解的污染廢水，經(jīng)過處理達標后，可排入城市污水系統(tǒng)。此外，對于難以生化降解的毒害廢水，必須要單處理，萬不可私自排放?？傊I(yè)污水處理要確保對資源的有效回收，并遵循環(huán)保的標準和原則，對于難降解污染水要確保閉路循環(huán)。
3 對工業(yè)污水處理現(xiàn)狀的闡述
目前，國內(nèi)工業(yè)污水的處理工藝分為兩步，即廢水預處理工藝和廢水生化處理工藝兩種。二者相輔相成，共同協(xié)調(diào)才能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)污水的處理。
　　3.1 廢水預處理工藝
廢水預處理工藝的作用十分明顯，它可以有效分離、消除或轉(zhuǎn)化廢水中存在的活性有機或無機物，同時調(diào)整廢水的顏色、懸浮物或顆狀物，并減輕COD 負荷從而緩解生化處理環(huán)節(jié)的負擔或壓力。首先，預處理工藝對于懸浮物或顆狀物的處理多采用凝聚法和絮凝法相結(jié)合的方式應(yīng)用，通過在廢水中注入混凝藥劑，進而使廢水在靜電感應(yīng)的作用下，正離子基團就會與膠體微粒緊緊吸附，逐漸形成大分子基團，從而達成對使懸浮物或顆狀物的分離。目前凝聚劑的選擇品種很多，例如：氯化鐵、硫酸亞鐵、明礬和硫酸鋁等化學物質(zhì)。而絮凝法則是利用高分子混凝物質(zhì)(例如：聚丙烯酞胺和聚鐵)的結(jié)構(gòu)特征，進而對污染物質(zhì)產(chǎn)生吸附，隨著凝結(jié)的持續(xù)進行，終使飽和的大顆粒狀絮凝體;其次，預處理工藝中鐵碳微電解法的應(yīng)用原理是利用鐵離子的氧化還原反應(yīng)，在廢水中生成大量的鐵碳原電池，之后在電極作用下，使污水中有機物活性增強，終對污染物質(zhì)進行分解的有效處理，確保為后續(xù)處理做好基礎(chǔ)保障。鐵碳微電解法的優(yōu)點在于:處理效果好，技術(shù)操作管理十分便捷。當然也具有一定的不足：原料成本較高，反應(yīng)不完全的殘留鐵屑易堵塞設(shè)備，此外，鐵在酸性廢水中會形成濃黑色，致使廢水色度加深，而且會增加廢水的含鹽量;后，為了中和廢水的PH 值，一般會在預處理過程中加入一定量的氫氧化鈉和硫酸，以確保廢水的酸堿平衡度。另外，化工企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)和實際處理需求，預處理流程還會包含有過濾、分離、吸附和消毒等環(huán)節(jié)，其目的就是為生化處理工藝做好前期準備。
3.2 廢水生化處理工藝
目前，國內(nèi)工業(yè)廢水生化處理工藝中所應(yīng)用的技術(shù)方法品類很多，例如：離子空換樹脂處理、反滲透工業(yè)污水處理、膜生物處理、厭氧生物處理、好氧生物處理和生物膜法等。以上技術(shù)中一部分已經(jīng)相當成熟和穩(wěn)定，應(yīng)用范圍十分廣泛。而另外一部分屬于*技術(shù)，目前仍處于研發(fā)和試驗階段，尚未形成規(guī)?；墓I(yè)應(yīng)用。其中新技術(shù)中以離子空換樹脂處理技術(shù)的代表性，它是運用離子交換基團高分子的原理，能夠?qū)ξ鬯M行全面的處理和凈化，就連重金屬物質(zhì)也能夠深入處理。該技術(shù)的特點是針對性強，實施效果又具有很強的深度，而且處理后的污水能夠循環(huán)使用，有利于企業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展目標的實現(xiàn)。而生物處理法中的典型技術(shù)當屬厭氧生物處理法，其特點是技術(shù)較為成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)對污水處理的頻繁使用要求，因而應(yīng)用范圍很廣。
4 淺要探究工業(yè)污水處理的發(fā)展趨勢
首先要不斷加強對污水處理廠的建設(shè)投入，進而不斷研發(fā)或調(diào)試新型的處理裝置或技術(shù)，進而實現(xiàn)廢水處理的節(jié)能、綠色和目標;其次，重視對污水和污泥的除臭及處理，并不斷拓展和應(yīng)用植物吸收等方法;后，加強污水的循環(huán)利用以及污水處理后的應(yīng)用研究，對于污水中廢鹽、廢酸和廢堿要形成變廢為寶的處理加工機制。此外，嚴厲打擊和管控工業(yè)企業(yè)廢水偷排或兌水現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)上述行為，堅決追償其刑事責任?？傊?，工業(yè)企業(yè)要加強對污水處理的重視，并不斷研發(fā)和創(chuàng)新處理技術(shù)和應(yīng)用，終為確保實現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時，極大提升對生態(tài)環(huán)境的保護。

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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