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(jì)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(gè)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(yùn)行費(fèi)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(diǎn)。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(gè)系統(tǒng)運(yùn)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(jì)規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

煤礦廢水水質(zhì)

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


（2）設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)現(xiàn)固液分離。沉淀池內(nèi)安裝斜管填料，實(shí)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(dòng)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(shí)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(yùn)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(gè)企業(yè)及個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵(lì)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(jì)量堰安裝計(jì)量裝置，回用水電磁流量計(jì)測量流量，使污水處理系統(tǒng)規(guī)范化。

構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型

1、土建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(chǔ)沉淀池的上清液。

設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(dòng)反沖洗無閥過濾器。

設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(shí)儲(chǔ)存處理消毒后的清水，采用次氯酸鈉消毒。

設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)計(jì)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(jì)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(bào)價(jià)表

詳情

項(xiàng)目名稱：貴州省貴陽市餐具消毒污水處理工程

治污種類：酒店賓館等使用下來的餐具清洗廢水和消毒廢水

處理規(guī)模：日處理量40噸

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)要求

處理工藝：采用油水分離預(yù)處理+微濾二級處理的處理工藝

項(xiàng)目簡介：餐飲污水處理工程，該工程處理水量為40m³/d，處理效果達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)要求。



餐具清洗、消毒污水處理特點(diǎn)及難點(diǎn)

餐洗消毒廢水主要是指餐具清洗、消毒時(shí)產(chǎn)生的廢水，餐具清洗、消毒污水的特點(diǎn)是水量波動(dòng)大、瞬時(shí)水量大，污水里含有大量的油脂、食物殘?jiān)?、消毒劑、表面活性劑等。這種未經(jīng) 處理的污水進(jìn)入自然水體后，使水中固體懸浮物、有機(jī)物和微生物含量升高，改變水體的物理、化學(xué)和生物群落組成，使水質(zhì)變壞。因此本工程采用油水分離預(yù)處理+微濾二級處理的處理工藝。

進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)

根據(jù)該市環(huán)境監(jiān)測中心站的污水水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告，并參考同類工程的污水水質(zhì)狀況，確定進(jìn)水水質(zhì)如下：

參數(shù)（mg/L）

COD

BOD

SS

pH

動(dòng)植物油

LAS

進(jìn)水前

≤2000

≤700

≤520

10.00~10.23

300

250

出水后

≤100

≤20

≤70

6~9

10

5.0

解決方案及技術(shù)工藝

根據(jù)對該餐具消毒廠的實(shí)際考察，通過現(xiàn)場調(diào)查和資料查找，以及當(dāng)?shù)厥协h(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析，我公司技術(shù)組為該餐具消毒廠制定了對應(yīng)的工藝流程，有效的解決了該餐具消毒廠的清洗、消毒廢水的處理問題。

本工程需要處理的廢水種類有兩類，分別是餐具清洗車間處理的廢水和餐具清洗后消毒出來的廢水，本工程設(shè)計(jì)規(guī)模為100m³/d。根據(jù)對污水水質(zhì)的分析，通過對目前國內(nèi)外同類污水處理技術(shù)的調(diào)查研究，結(jié)合廠中現(xiàn)有污水收集設(shè)施和廠區(qū)環(huán)境條件，選用油水分離裝置作為初級處理、生膜物微濾作為二級處理的工藝。

處理工藝流程


工藝流程特點(diǎn)

（1）處理方法適應(yīng)現(xiàn)有大多數(shù)餐飲業(yè)含油廢水達(dá)標(biāo)排放的處理需要，對現(xiàn)有餐具消毒中心來講，綜合治理速度快，可充分利用廠區(qū)的排污管道；

（2）工藝簡單、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低；

（3）保持預(yù)處理反應(yīng)單元對COD、動(dòng)植物油及洗滌劑的大去除率，提高 污水的可生化性，減少后續(xù)好氧反應(yīng)的能耗；

（4）好氧反應(yīng)采用生物膜微濾裝置，采用無機(jī)膜取代二沉池能實(shí)現(xiàn)固液分離，污染物去除效率高，出水水質(zhì)好；

（5）全部反應(yīng)裝置可采用地埋式，主體處理設(shè)備為碳鋼結(jié)構(gòu)；

結(jié)論

本方案實(shí)現(xiàn)了餐具消毒洗刷廢水的“減量化、無害化、資源化”，排出的污水經(jīng)深度處理后達(dá)到該市的排放標(biāo)準(zhǔn)要求（《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)），運(yùn)行成本低、出水水質(zhì)良好，經(jīng)進(jìn)一步處理后可達(dá)到回用水水質(zhì)的要求，應(yīng)用前景較好。污水中CODcr、LAS的含量均較高，可生化性較差，為達(dá)到排放要求，處理工藝采取了如下措施：預(yù)處理單元在去除CODcr、LAS的同時(shí)，明顯提高污水的可生化性；采用生物膜微濾裝置替代傳統(tǒng)的生物接觸氧化+二沉池，經(jīng)過生物降解和膜分離的共同作用，使水中有害物質(zhì)含量大大降低；過濾器使生化反應(yīng)裝置的出水得到進(jìn)一步的凈化，保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

電鍍是將金屬通過電解方法鍍到制品表面的過程，常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅等，其電鍍工藝大體相同，在電鍍過程中，除油、酸洗和電鍍等操作之后，都用水清洗；電鍍廢水來源于電鍍生產(chǎn)過程中的鍍件清洗、鍍液過濾、廢鍍液、滲漏及地面沖洗等，其中鍍件清洗水占80%以上。
1.2廢水來源與分類
1.2.1來自氰化電鍍的鍍件清洗廢水及更換鍍液時(shí)少量高濃度廢液；
1.2.2其它電鍍鍍件清洗廢水及更換鍍液時(shí)少量高濃度廢液；
1.2.3車間地坪沖洗廢水；
1.3廢水量
廢水設(shè)計(jì)處理能力為：300m3/d，每天工作20小時(shí)，每小時(shí)處理15m3/h；
1.4廢水性質(zhì)與水質(zhì)狀況
序號(hào)
名稱
排放標(biāo)準(zhǔn)值
備注
1
Cu2+
≤0.5mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
2
Ni2+
≤0.5mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
3
COD
≤80mg/l
4
S S
≤50mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
5
PH值
6-9
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
6
氨氮
≤15mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
7
磷酸鹽
≤1.0mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
8
CN-
≤0.3mg/l
現(xiàn)已達(dá)標(biāo)
1.5排放標(biāo)準(zhǔn)
經(jīng)處理后出水執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)，即：pH 6~9、COD 100mg/L、SS 70mg/L、TCN 0.5mg/L、TCu  0.5mg/L、TNi 1mg/L。
2、設(shè)計(jì)依據(jù)
2.1貴公司關(guān)于COD深度處理工程設(shè)計(jì)施工委托書；
2.2廠方提供的電鍍廢水排放濃度范圍及流量、廢水處理場地等資料；
2.3廢水設(shè)計(jì)處理能力為：300m3/d，每天工作20小時(shí)，每小時(shí)處理15m3/h；
2.4本方案設(shè)計(jì)針對處理的污染物 ：CODcr；
2.5廢水經(jīng)處理后CODcr達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)2.1建設(shè)單位提供廢水量及水質(zhì)數(shù)據(jù)；
2.6環(huán)保部門對污染治理的指示與要求；
2.7《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ14-87)有關(guān)規(guī)定；
2.8《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)表4中的一級標(biāo)準(zhǔn)；
2.9環(huán)境工程手冊《水污染防治卷》，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與技術(shù)要求。
三、新增CODcr深度處理工藝說明
(一) 項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)
1、廢水設(shè)計(jì)處理量：300m3/d。
2、現(xiàn)有排放廢水pH、SS、Cu2+、COD、CN-、Ni2+、Cr3+、氨氮、磷酸鹽等污染物都穩(wěn)定達(dá)到了《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900—2008）表2標(biāo)準(zhǔn)，所以本方案只針對CODcr處理增加新的處理工藝。

一體化廢水處理溶氣氣浮裝置
       廢水治理作為一個(gè)老大難問題，一直困擾著各個(gè)企業(yè)，尤其是一些中小型企業(yè)，如造紙、印刷、食品、石油化工等，由于資金和技術(shù)等方面的制約，進(jìn)口設(shè)備投資太大，中小型企業(yè)難以承受，即便投巨資購買的處理設(shè)備，往往也因?yàn)榫揞~的運(yùn)行費(fèi)用而不得開開停停，以應(yīng)付環(huán)保部門的檢查，針對目前這種現(xiàn)狀，我公司參考國外技術(shù)，研制開發(fā)了一體化廢水處理溶氣氣浮技術(shù)與成套設(shè)備，其處理效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前傳統(tǒng)常規(guī)氣浮。


一體化廢水處理溶氣氣浮設(shè)備技術(shù)關(guān)鍵與特點(diǎn)
1、處理效率高：
      氣浮處理效率的高低，取決于單位體積溶氣水所能浮起的浮粒子的大絕干重量，我們將其定義為單位浮量，這是度量溶氣水質(zhì)好壞的一項(xiàng)客觀指標(biāo)?？諝鈱儆陔y溶于水的物質(zhì)，常壓下空氣在水中的溶解度約為1.8%，在0.3%Mpa的壓力下，溶解度可達(dá)到5.4%，如何讓這些有限的溶解空氣充分發(fā)揮作用，是氣浮技術(shù)的關(guān)鍵。而縮小氣泡的直徑、氣泡群密度、改良?xì)馀萑壕鶆蚨?，是提高氣浮效率的關(guān)鍵，三者互相關(guān)聯(lián)、相互制約。1個(gè)100UM的氣泡如果變成等體積的1UM的氣泡，其微量可以達(dá)到1000000個(gè)，所以，在溶解空氣總量一定的前提下，縮小單個(gè)氣泡的直徑，即可氣泡群密度，同時(shí)氣泡群的均勻性也可以得到改善，傳統(tǒng)氣浮效率低，其重要的原因就是因?yàn)樗a(chǎn)生的氣泡直徑過大，主體氣泡群氣泡的直徑一般50UM以上，氣泡群的密度（消能后單位體積溶氣水中所含氣泡個(gè)數(shù)）一般在108\M3以下，氣泡群均勻性（主體氣泡群數(shù)量占總氣泡數(shù)量的比例）差，直徑大于100UM的氣泡占85%以上，這些氣泡都屬于無效浮選氣泡，而且由于氣泡直徑過大導(dǎo)至氣泡上升速度過快，致使絮凝體遭到?jīng)_擊面破裂，浮選效果降低。而本機(jī)所產(chǎn)生的微氣泡直徑在1UM左右，密度高于102\CM3同時(shí)氣泡大小均勻，這就保證了較高的處理效率和理想的處理效果。
2、溶氣利用率高
      本機(jī)的溶氣利用率近，傳統(tǒng)的凹式浮只有10%左右，而早期的氣浮僅為6%左右，氣浮效率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低，同溶氣效率沒有太大的關(guān)系，終取決于溶氣利用率的高低。以溶氣壓力為例，從0.3Mpa提高到0.5Mpa，其溶氣效率多也只能提高一倍，但能耗卻高出好幾倍，以溶氣效果為例，若從50%的溶氣效率提高到，其氣浮效率多也只能提高一倍，但相應(yīng)的溶氣設(shè)備在構(gòu)造上就要復(fù)雜的多，檢修也相應(yīng)復(fù)雜。
       研究表明，只有比漂浮粒子（絮凝前有單個(gè)粒子）直徑小的氣泡，才能與該懸浮粒子發(fā)生有效的吸附作用，在自然水體中，短時(shí)間內(nèi)難以沉淀的懸浮粒子，其直徑大多在10-30UM，50UM以上的固態(tài)懸浮粒子經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的靜置，可以自然下沉或浮出水面，乳化液粒子徑在0.25-2.5UM之間，其中少量大顆粒直徑約10UM左右，所以1UM左右微氣泡對絕大多數(shù)粒子都有很好的吸附作用，這也是本機(jī)溶氣利用率高的直接原因。
3、處理負(fù)荷高
      本機(jī)可以處理懸浮物（SS）含量高達(dá)5000-20000mg/L的廢水，這個(gè)指標(biāo)是任何傳統(tǒng)氣浮所不能達(dá)到的。傳統(tǒng)常規(guī)氣浮所能分離在（SS）含量一般在1000mg/L左右，僅對SS含量在幾百mg\L左右的廢水具有一定的實(shí)用價(jià)值。
4、簡便實(shí)用的壓力溶氣
      本機(jī)溶氣罐的設(shè)計(jì)采用了與傳統(tǒng)理論不同的設(shè)計(jì)依據(jù)，否定了以水力停留時(shí)間為主要依據(jù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了小容積大處理量，為氣水接觸面積采用了預(yù)混合機(jī)構(gòu)，氣、水在極短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到均相狀態(tài)。
5、率的氣泡發(fā)生器
      傳統(tǒng)氣浮由于期釋放器本身的缺陷和局限性，也對浮選效果產(chǎn)生了致命的影響：如窩凹?xì)飧〔捎玫氖抢酶咚傩D(zhuǎn)的葉輪將吸入的空氣打碎而產(chǎn)生氣泡，且不論高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)同時(shí)將絮體攪碎，破壞懸浮物，僅是這種產(chǎn)生氣泡的方式，就決定了這種結(jié)構(gòu)無法產(chǎn)生10微米以下的微氣泡，因?yàn)橐ㄟ^機(jī)械剪切產(chǎn)生微氣泡，首先要克服的是氣泡的表面張力，氣泡越小，其表面張力就越大，要消耗的能量就越高，目前獲得的氣泡直徑小的方法是電解，其次就是壓力溶氣，本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器，以其合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了空氣從溶氣水到微氣泡的的轉(zhuǎn)化，具有以下優(yōu)勢：
（1）可以大限度的消除溶氣水的能量，也就是說，可以大限度的使溶氣從溶解平衡的高能值降到幾乎接近常壓力的低能值。溶氣水的消能是能量的轉(zhuǎn)移，而不是能量的消失。大消能，是指獲得物理性能優(yōu)良的微氣泡的前提下，能量轉(zhuǎn)換的高值。本機(jī)所采用的氣泡發(fā)生器的消能比可達(dá)99.9%，而普通氣泡發(fā)生器高只能達(dá)到95%。
（2）在獲得大消能比的前提下，具有快的能量消減速度，也就是說具有短的能量消減時(shí)間，即可以在短的能量消減時(shí)間內(nèi)獲得大能量消減比。本案所采用的氣泡發(fā)生器的消能時(shí)間僅為0.01-0.03秒，而普通氣泡發(fā)生器快也得0.3秒。
（3）溶氣水從高能值降到低能值的過程中沒有渦流反沖之類的流態(tài)產(chǎn)生。眾所周知，微氣泡自形成以后，就伴隨著一系列的氣泡合并作用，合并作用是由表面能的自發(fā)減少所決定的，兩個(gè)體積相同的氣泡合并后，其表面能減少20.63%。若在釋放器中存在有利于氣泡合并的結(jié)構(gòu)的話，那通過該裝置獲得理想的微氣泡是不可能的。只能杜絕溶氣的渦流，反沖，才能從根本上避免微氣泡的合并。
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