矿井污水处理研究范文

金庄煤业矿井污水污染物主要为固体悬浮物和有机污染物，悬浮含量高，有机物含量低，悬浮污染物主要为煤尘，有机污染物主要为油污、乳化液等。处理完的水要作为井下防尘冷却用水、洗煤消防用水、锅炉软化用水，对水质有很高要求。处理完的要求达到如下标准：a)洗煤水水质。总硬度≤10mg/L；b)井下冷却防尘用水水质。悬浮物含量不超过30mg/L、悬浮物粒度不大于0.3mm、pH值6.5～8.5之间、总硬度≤3mg/L；c)锅炉用水水质。浊度≤5.0，总硬度≤0.03mg/L、pH值7.0～9.5，总铁≤0.3mg/L。根据水质要求，反复研究论证后采用高效全自动净水装置/超滤系统联合工艺的处理方法，既保证了水质要求，又实现了零排放。

1设备原理

高效全自动净水装置是一种综合高密度矾花接触絮凝理论、浅池沉淀理论、深层过滤和虹吸反洗机理的多段工艺组合的一体化水处理装置。矿井水进入装置后，首先进入装置底部的配水区，进行均匀布水，在助凝剂和混凝剂的作用下，进行彻底的混凝、絮凝反应，利用斜管达到矾花与水分离的目的，沉积下来的污泥进入净水装置集泥斗内，而清水流入汇流槽，再分配到各个水箱进入滤室内，并自上而下通过石英砂深层过滤，悬浮物被滤层截留，滤层截留到一定程度后，虹吸装置形成虹吸，对滤料进行反冲洗。其结构示意图见图1。超滤装置滤除水中的胶体、蛋白质、微生物和大的有机物等，出水水质好且稳定，耐冲压负荷能力强。

主要采用中空纤维膜进行过滤，呈毛细管状。其内表面或外表面为致密层，内部为多孔支撑体，致密层上密布微孔，溶液就是以其组分能否通过这些微孔来达到分离的目的。并设有反洗系统和化学清洗系统，膜运行一定时间收到污染后，对膜进行反洗或清洗。采用JSMTMFPM-0860外压式膜元件，超滤组件由壳体、管板、端盖、导流网、中心管及中空纤维组成，有原液进口、过滤液出口及浓缩液出口与系统相连。组件结构示意图见图2。超滤装置根据其产水要求，由若干支膜元件组件并联组合而成。其基本流程见图3。

2工艺选择

根据金庄煤业的水质情况和产水要求，采取以下工艺流程（见图4）。整个生产过程实现水的零排放，实现闭路循环。金庄煤业污水处理间根据实际情况设置，净水器5台，单台处理能力150m3/h，其中2台主要为井下涌水量突然加大紧急备用，设置超滤系统2套，单台产水能力120m3/h，每天运行20h，除去反洗时间，两套系统每天产水3500m3。

3工艺选择的优势

3.1高效一体化净水器a)高校一体化净水器操作简单，运行稳定，维护量小，内部无动力运转部件，几乎不需设置专门的检修人员。迅捷的泥渣浓缩室及可调式自动排泥系统，能保证及时排除多余的泥渣杂质，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好状态，又能实现虹吸原理的自动反冲洗；b)占地面积小，与一般净水构筑物相比，可节省占地＜50%以上，高度在4.10m左右，室内外均可安置；c)便于扩建、改造、再用，便于搬迁或易地再用。

3.2超滤a)系统回收率高，所得产品品质优良，可实现水的高效分离、纯化；b)系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益；c)系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。控制系统可根据用户具体使用要求进行个性设计，结合先进的控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作，多方位确保系统长期稳定运行。

4经济效益和环保效益

a)每天生产洗煤用水1500m3，按每吨2元算，每天节约3000元；b)每天生产井下冷却防尘用水3500m3，按每吨3元算，每天节约10500元；c)由于矿周围水资源严重匮乏，缺水将无法生产，所以此项目所产生的隐形经济效益非常重大；d)矿井废水得到了很好的处理，实现了在厂区的闭路循环，保护了生态环境。

5结语

煤矿废水的处理是亟待解决的一个大问题，对生态环境有很大影响，很多煤矿都很想利用好这些废水，以减小运行成本，但效果都不太理想。经过深入研究和实际运行效果的检验，高效一体化全自动净水装置/超滤系统联合工艺是处理矿井污水的一种高效工艺，具有很大的经济效益及环境效益，不仅实现了变废为宝，还实现了零排放，是值得大力推广的一种工艺。

作者：李海亚 单位：大同煤矿集团金庄煤业公司