煤礦礦井廢污水處理研究

時間:2022-03-18 03:21:12

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煤礦礦井廢污水處理研究

1項目概況

靖遠煤電集團有限公司地處甘肅省白銀市平川區,是甘肅省重要的動力煤生產供應基地。礦區深居內陸,遠離海洋,且受崇山峻嶺阻隔,難以接受來自海洋的水汽,又因太陽輻射強烈,蒸發旺盛,河流稀少,所以形成干旱少雨的氣象特征。根據實測資料,本區平均年降水量不足200mm,而蒸發量高達1700mm,屬內陸半沙漠干旱性氣候。王家山煤礦是靖煤集團公司的主力生產礦井,已開采多年,隨著近年來生產能力的不斷提高,廢污水排放量也隨之增大,已超過現有污水處理設施處理能力,且現有設備設施老化,處理工藝落后,難以滿足建立環境友好型高效節能礦井的需求。因此,新建礦井污水處理設施,既能保護環境,又能節能減排,具有顯著的環境、經濟、社會效益。

2新建污水處理站主要構筑物和設備

新建污水處理站主要包括調節池、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場道路等[1]。主要設備包括3臺調節池潛水泵、2臺清水池潛水泵、1臺潛水曝氣機、1臺閃速混合器、1臺渦流沉淀過濾器、3臺加藥機、1臺污泥濃縮罐、2臺渣漿泵、2臺污水泵及1套自動控制系統等[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手段,將廢污水中所含的污染物分離去除,或將其轉化為無害物質,使水可以繼續利用。根據處理過程的技術原理,可分為化學處理法、物理處理法、生物處理法及物理化學處理法;根據具體工藝,可以分為混凝、沉淀、過濾及綜合處理工藝等[4]。3.2礦井廢污水水質特征。礦井廢污水具有迥異于地表水的水質特征,在項目開展前,首先要對礦井廢污水進行分析檢測。王家山煤礦廢污水水質檢測結果見表1。3.3處理工藝技術分析。目前礦井水處理核心設備多為市政水處理通用設備。由于礦井廢污水和普通地表水的水質特性差異較大,一般凈水設施的處理效果并不能令人滿意,且具有設備腐蝕和磨損快、藥劑投加量較高等缺點。經比較國內外各種水處理工藝的特點和適用范圍,綜合考慮投資、占地、運行成本、使用效果等因素,采用高負荷一體凈化技術。高負荷一體凈化技術是將絮凝、渦流沉淀、懸浮泥渣過濾、斜管分離等多個傳統工藝需單獨進行的處理過程集中到一個裝置內進行,其具體處理工藝為:礦井廢污水由井下主排水泵排至地面,經地面排水管路和水溝進入污水處理站調節池,調節池內安裝1臺潛水曝氣機和1臺潛水泵。潛水曝氣機用于攪拌池底沉積污泥,充分攪拌后經潛水泵提升至閃速混合器與混凝劑混合,然后進入高負荷一體凈化器。在凈化器內,廢污水首先進入高效沉淀澄清池沉淀,然后進入重力式無閥濾池過濾,最后進入渦流沉淀過濾器二次過濾。出水自流入清水池,檢測達標則外排使用,若不合格則重復以上過程,直至達標。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進行壓濾處理,上清液通過溢流堰排入調節池進一步處理,箱式板框壓濾機污泥定期外運至當地垃圾處理場填埋,或根據燃燒熱值堆放至煤場風干后出售。污泥處理工藝流程見圖3。

4結語

污水處理站的實施,將減少礦井廢污水排放,有效改善當地自然環境,促進生態環境恢復。處理后的廢污水復用于礦區綠化、井上下消防灑水、地面生產用水、周邊農田灌溉,形成了經濟發展與環境保護的良性互動。王家山煤礦高負荷一體凈化水系統自投用以來,運行穩定,凈水效率高,減少新鮮水用量99×104m3/a,可節約大量水資源,直接經濟效益為122×104萬元/a,提升了礦井廢污水回收利用率。項目不僅為企業帶來了經濟效益,更為地方經濟的可持續發展和人民生活環境的改善做出了必要的貢獻。

參考文獻:

[1]付萬軍,于宏偉.舒蘭煤礦井下污水處理與利用[J].煤炭科學技術,2009,37(5):122-124.

[2]李福勤,何緒文,呂曉龍,等.煤礦礦井水井下處理新技術及工程應用[J].煤炭科學技術,2014,42(1):117-120.

[3]姚志春.煤礦礦井廢水處理回用工藝比較研究[J].甘肅水利水電技術,2004,40(3):246-247.

[4]梁天成.礦井水處理技術及標準規范實用手冊[M].北京:當代中國音像出版社,2004.

[5]胡文容.煤礦礦井水及廢水處理利用技術[M].北京:科學出版社,1992.

作者:何泊 李生榮 單位:1.靖遠煤業集團公司 2.白銀市平川區安全生產監督管理局