煤矿矿井废水处理回用工艺比较研究

1、煤矿矿井废水处理回用工艺比拟研究摘要：介绍了污水、废水处理资源化的最新技术和工艺，分析比拟了三种工艺方案处理煤矿矿井废水的系统投资和运行本钱，并讨论了反浸透水处理技术在煤矿矿井废水处理中应用的技术经济可行性.煤矿矿井废水处理回用的综合运行费用为：2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。对矿井废水进展回收再利用，不但可以减少废水排放量，又可以使废水资源化，应该说，它是一种水资源再生的希望方法，也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。关键词：反浸透电镀废水处理回收利用我国人口众多，淡水资源时空分布不均匀，水资源和社

2、会经济开展不平衡；人口的不断增长又使水资源需求量逐年上升，工业的快速开展使水污染愈加严重，因此造成水资源缺短和水环境污染现象日趋严峻。目前，我国水资源供需矛盾比拟突出，全国有300多个城市缺水，其中有114个城市严重缺水。21世纪我国水资源供需形势非常严峻，水资源危机将成为所有资源问题中最为严惩的问题。要解决这一难题，除水资源的科学管理和优化配量之外，充分发挥高新科技手段在水资源利用中的作用也是非常关键的。近年来，我国每年排污水量约400-500亿3，经处理后排放的仅15-25%，由于污水到处横流，使我国各大水源都产生不同程度的污染，水环境严重恶化4。所以，加强污水深度治理，使之不仅达标排放而

3、且还可大量回用，非常必要，这对改善水环境、缓解水资源的缺乏，节约珍贵的水资源都是非常重要的。城市及工业污水经过深度处理后可用于农业灌溉、工业消费、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的应用8。传统水处理技术可以消除局部污染物，将D、BD以及重金融等污染物指标降到平安排放标准或杂用中水标准，但无法完全消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反浸透膜技术可彻底去除这些污染物，实现严格意义下的污水再生。用传统处理工艺和膜技术集成，可将污水或废水变成不同水质标准的回用水，或使之循环回用，这样即缓解了供求矛盾，又减少了污染，还可促进环保产业的开展6。1污水废水资源化技术及应用简介水环

4、境质量的严重恶化和经济的高速开展，迫切要求有相应的污水废水资源化的技术。在这一领域中膜别离技术占有重要的位置和作用。膜别离作为一项高新技术在近40年来迅速开展成为产业化的高效节能别离技术过程。40多年，电渗析、反浸透、微滤、超滤、纳滤、浸透汽化，膜接触和膜反响过程相继开展起来，在能源、电子、石化、医药卫生、化工、轻工、食品、饮料行业和日常生活及环保领域等均获得广泛的应用，产生了显著的经济和社会效益。社会的需求使膜技术应允而生，也是社会的需求促使膜技术迅速开展，使膜技术不断创新、技术进步，完善，成为单元操作，成为集成过程中的关键19。11连续膜过滤技术中空纤维膜由于比外表积大，膜组件的装填密度大

5、，所以设备紧凑；这种膜因纺制而成，工艺简单，所以消费本钱一般低于其它的膜：由于没有支撑层均可以反向清洗，特别是一些耐污染性好，对氧化性清洗剂耐受性好的膜的出现，使得在大规模的污水处理工程中，中空纤维膜的应用有独特的优势17。F技术的核心是高抗污染膜以及与之相配合的膜清洗技术，可以实现对膜的不停机在线清洗清洗，从而做到对料液不连续连续处理，保证设备的连续高效运行。F目前主要用于大型城市污水处理厂二沉池生水的深度处理回用，海水淡化或大型反浸透系统的预处理。地表水地下水净化、饮料澄去除浊等。12膜生物反响器BR膜生物反响器是膜别离技术和生物技术结合的新工艺。用在污水废水处理领域，利用膜件进展固液别离

6、，截留的污泥或杂质回流至或保存在生物反响器中，处理的清水透过膜排水，构成了污水处理的膜生物反响器系统，膜组件的作用相当于传统污水生物处理系统中的二沉池4。BR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纤维膜，目前主要以中空纤维膜为主。生活污水经BR处理后，生水水源已到达很高的水标准。此方法不仅限于处理生活污水，BR技术也广泛地用于染色废水，洗毛废水、肉类加工污水等水处理系统。BR系统的另一个特点是规模可大可小，小装置可用于一个家庭，大型装置日处理量可达数万立方米。13反浸透技术R反浸透技术是20世纪60年代初开展起来的以压力为驱动力的膜别离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而开展起来的，通常称为“淡化技术

7、。由于反浸透技术具有无相变，组件化、流程简单，操作方便，占面积孝投资少，耗能低等优点，开展非常迅速。R技术已广泛用于海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水制备，化工别离、浓缩、提纯，废水资源化等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。废水资源化是有开发增量淡水资源与保护环境双重目的。无机系列废水处理与海水苦咸水淡化采用同类装并具有较多共性工艺技术。R可使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱除除90-99%。目前，反浸透技术在城市污水深度处理，一些工业废水深度处理方面的应用受到了高度重视，包括中水回用，污水处理厂二级出水的深度处理，经初级处理后的工业废水

8、深度处理制取优质淡水。中东不少缺水国家，在大量采用反浸透海水淡化技术的同时，引入反浸透技技术处理二级污水，出水水质可达TDS80g/L，扩大了淡水资源。如中东地区、澳大利亚、新加坡等国都有这方面的大型工程实例9。14集成膜过程污水深度处理方法集成膜过程是将超滤/微滤与反浸透或纳滤结合使用，形成可以满足各咱回用目的的污水深度处理工艺。超滤、微滤可以作为独立的高级三级处理方法，也是反浸透过程理想的预处理工艺，抗污染才能强、性能优越的超滤、微滤单元代替了复杂的传统处理工艺，而且出水品质远高于三级出水指标，不但完全可以去除污水中的细菌和悬浮物，对D、BD也有一定的却除效果。在超滤、微滤之后使用的反浸透

9、膜，其清洗周期由采用传统预处理工艺的3-4周增加到半年以上，膜寿命可延长到达-6年。膜集成污水再生工艺具有系统稳定、维护少、占地孝化学品用量少、流程简单和运行费用低等优点。新一代中空纤维超滤微滤膜与传统产品相比，具有机械强度高、抗氧化、抗污染、高通量等特点，在运行工艺上，采用了低压操作、反冲清洗、气水冲洗等新技术，使得超滤膜装置可以在污染倾向极强的污水介质中保持稳定的性能，超滤膜的使用范围因此扩展到了能适应于多种复杂的介质环境，同时大大扩展了反浸透技术的应用范围，新一代的超滤膜及其系统应用技术的应用范围，新一代的超滤膜及其系统应用技术将膜技术带到了一个全新的时代，彻底改变了膜法水处理技术必须依

10、托于复杂、精细的预处理系统的形象，使膜技术应用于二级出水、三级出水以及多种原废水等许多复杂的水质体系的深度处理。15传统处理方法传统污水三级处理工艺，主要的工艺单元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等。根据详细污水排入物质的成分的不同，处理方式有所差异。传统处理工艺存在着工艺复杂、水利用率低、化学品消耗量大的弊病，而且由于无法彻底去除生物絮体及胶体物质，致使清洗频繁，影响了出水水质。2矿井废水处理回用工艺比拟序号方案1设备常规预处理+R工艺方案1设备盘式过滤器+R工艺方案3设备UF+R膜组合工艺1混凝剂加药装置混凝剂加药装置混凝剂加药装置2次氯酸钠加药装置次氯酸钠加药装置次氯酸钠加药

11、装置3复原剂加药装置复原剂加药装置复原剂加药装置4加酸装置加酸装置加酸装置5阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置6膜杀菌剂加药装置膜杀菌剂加药装置全自动盘式过滤器7多介质过滤器综合净水器全自动超滤装置8活性碳过滤器全自动盘式过滤器保安过滤器9保安过滤器活性碳过滤器高压泵10高压泵保安过滤器反浸透装置11反浸透装置高压泵清洗装置12清洗装置反浸透装置控制系统13控制系统清洗装置14控制系统3矿井废水处理回用工艺经济分析比拟序号工程方案1(元/吨)方案2(元/吨)方案3(元/吨)1反浸透膜组件的更换费用0.380.190382超滤膜组件的更换费用0.133耗电量0.630.630634混凝剂

12、的费用0.120.120125次氯酸钠的费用0.070.070.076复原剂的费用0.100.100.107加酸的费用0.020.020.028阻垢剂的费用0.3750.3750.3759膜杀菌剂的费用0.10.110反浸透膜清洗酸碱费用0.010.0100111超滤膜清洗酸碱费用0.0112设备折旧费用0.370.303113设备维修保养费用0.040.0500414预处理费用0.10.0501015系统操作人工费0.10.10116滤芯的更换费用0.050.0500517系统总投资116.2万元111万元101万元18综合运行费用2.4652.1852.4054结论1煤矿矿井废水处理回用的

13、综合运行费用为：2.185-2.465元/吨。其中膜法的处理费用最低为:2.185元/吨。这样的价格对干旱缺水的西北地区是很有吸引力的。2用膜法处理煤矿矿井废水并回用在技术上是完全可靠的，国内外都有成功经历。3随着工业的快速开展，水资源的污染日益严重，缺水现象会越来越严重，工业废水的回收利用将会提到议事日程。4从环境保护方面讲，对矿井废水进展回收再利用具有非常重要的环境意义。5对矿井废水进展回收再利用，不但可以减少废水排放量，又可以使废水资源化，应该说，它是一种水资源再生的希望方法，也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。6膜法处理煤矿矿井废水并回用，不但在技术上和经济上都是可行的，经济和环境效益都非常显著。参考文献1邵刚.膜法水处理技术及工程实例.北京:化学工业出版社,2002.256280.2希利I,舒瓦乐.水的再净与利用.北京:中国建筑出板社,1985.3贝拉G.利普泰克.环境工程师用册(上,下册).北京:中国建筑工业出板社,1987.4高从锴.膜别离技术与水资源再利用.2022北京水务论坛论文