煤矿矿井废水处理方案设计

1一、煤矿矿井废水处理回用概况中国煤炭资源丰富，年产量居世界之首，一般状况下，每挖1吨煤，矿坑排水量约0.88m3，但大多数煤12-3m3的水，20235.513亿吨水资源受到破坏，水量排放之大，水资源铺张之多触目惊心。煤矿开采，使原来水质良好的地下水受到污染，大量煤粉。岩石粉尘、悬浮物、人为污染和微生物进入水中，有的矿井水中悬浮物、化学需氧量、硫化物和总硬度等较高。所以，矿井排放大量超标废水不经处理直接排放，造成水质污染、地下水系统破坏，使很多煤矿生产、生活用水无源。水资源紧缺已成为我国可持续进展的“瓶颈”。由于产业特点，煤矿本身是用水大户，在井下消防防尘、洗煤、职工洗浴、绿化及成绩。但是，目前国内承受的处理方法仍旧是传统工艺，该工艺虽然处理回用水效果较好，但工艺落后，设备、设施简单，工程投资大，占地面积多，运行费用高，操作治理不便利，所以，多年来没有在全国普《煤矿矿井废水处理回用设施》与高效水处理剂组合技术，为煤矿矿井废水处理回用开创出一条途径。对社会效益、经济效益和环境效益都有较好的回报。对煤炭行业、环境保护实现循环经济进展至关重要。具有重大的现实意义和深远的影响。矿井排放水在呻吟，重复利用势在必行。协同作用，使胶粒相互粘附，絮凝体由小变大而沉降，从而在一瞬间完成混凝全过程。20-30分钟即可到达国家环保排放标准而排放或回用。四、有用型煤矿矿井废水处理设施专利技术的特点1、工艺技术先进，处理效果好代了传统工艺的多个处理池和多台提升泵、反冲洗泵和净化设备。多功能水处理设施技术，先后己在8个煤矿选用，经技术处理后，使黑水变成白水，经有资质环保监测部门检测，8个煤矿矿井废水中的主要污染物均到达和小于国家《污水综合排放标准〔GB8978-1996〕42、工程投资少，占地面积小。煤矿矿井废水处理回用工程，承受多功能水处理设施和水处理剂技术，在一般水质状况下，日处理回用矿井废水500-1000m3，工程投资仅为15-20万元左右〔特别水质另行设计。主体工程占地面积约50m2左右。承受传统工艺处理回用同等数量的废水，工程投资约 50-100万元左右，主体工程占地面积约500-1000m2左右。承受技术，可以依据用户需要扩大处理规模。进展深度处理，使矿井浊水变甘泉，到达生活饮用水标准。3、操作治理便利，运行本钱低。承受多功能水处理回用设施和水处理剂技术，操作治理便利，日处理回用500-1000m3矿井废水，配备名操作治理人员即可，处理回用1吨矿井废水运行本钱费约为0.25-0.30元左右。作治理便利，是最抱负的型有用技术。五、市场转化潜力和经济效益分析1、市场转化潜力较大。2023年依据全国煤炭行业关小改中上大的资源整合原则，全国已颁发煤矿企业安全生产许可证6657个，占应发证矿井个数的26%，山西矿井总数从一万多个削减到3828河、湖、海和饮用水源水质己成为进展经济关心人民安康的一件大事。如山西省人民政府1994年10月颁发了《山西省水环境功能划分〔DB14/67-94〕文件、晋政发[1999]34号文件《关于印发汾河流域水污染防[1999]50号文件《关于下达山西省工业污染源限期治理任务的通知[2023]15号文件《关于实施蓝天碧水工程的打算2、经济效益较好全国煤矿整合后，每个煤矿年产量最低为60万吨以上，这样的煤矿目前全国还有2万多个，假设全国2500031.5亿元，经济效益是比较可观的，而且的煤矿正在相续开采，所以该专利技术投资前景较好。煤矿矿井废水处理问题的分析与解决方法一、概述煤炭在我国能源构造中占70％以上，煤炭开采过程中排放大量废水，假设不经处理直接排放，势必对环境造成严峻污染，同时造成水资源的大量铺张，无法实现循环经济的目标。据统计我国40％的矿区严峻缺水，已制约了煤炭生产的进展。西北矿区多处于山区，水资源更为缺乏，地表水又多为间歇性河流，枯洪水季节流量相当悬殊，常年流量稀释力量差，排入河流的污水造成严峻污染。因此，开发、治理、利用好煤矿水资源，对煤炭工业可持续进展具有重要意义。1、煤废水污染严峻据包括10多位院士在内的专家学者鉴定通过的一项课题争论说明，山西每年挖5亿吨煤，使12亿才、资金投入和经营机制等多方面解决这一世纪难题，帮助山西省等煤炭主产区摆脱“产煤致旱、因煤致渴”的困扰。这项关于山西省煤炭产业可持续进展的争论说明，山西省采煤造成严峻的水资源破坏，加剧了水资源短缺问题。这项课题争论说明，山西每挖１吨煤损耗吨的水资源。每年挖5亿吨煤，使12亿立方米的水资源受到破坏。这相当于山西省整个引黄工程的总引水量。因此，这对于山西这个人均水资源量仅占全国平均水平不到五分之一的地区来说是个格外严峻的问题。目前，由于煤炭开采对地下水系破坏格外严峻。据统计，山西采煤对水资源的破坏面积已达20352平方公里，占全省总面积的13％。山西省大局部农村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤矿开采恰好破坏了该层段的含水层。据统计，全省由于采煤排水引起矿区水位下降，导致泉水流量下降或断流，使近600万人及几十万头大牲畜饮水严峻困难。2、煤炭采掘业废水治理技术问题99%的采煤工程废水没有进展治理，从主观上应当说是环保监管不力。从客观上说是我们环保部门对采煤工程废水治理技术持慎重态度。采煤废水治理技术多如牛毛，那种技术最适用、工艺最成熟、操作治理最便利、投资最省、运行费用最低，始终是我们环保部门在寻求的。由于采煤废水简单多变，在同一矿井废水中，同时含有铁、锰等重金属，硫、氟、氯等非金属及有机污染物和悬浮物，有的矿井废水呈弱酸性〔如织金县珠藏、凤凰山等〕，再就是即使是同一矿井，所采层不同，废水性质也不同，甚至是差异很大。这就给煤矿废水治理技术的选用带来很大的困难。通常状况是某一技术只能有效处理某一污染物，不行能把全部超标的污染物都处理好。一个煤矿不行能投入很多资金对污染物进展单项处理，这就是采煤废事实上不是这样简洁，可能连悬浮物也处理不了，金属和非金属就更不行能处理了。3、煤矿废水处理要求以监测资料作为废水处理工程设计的依据。DFMC煤矿废水治理技术和成套设备是目前经实践证明的有用5050m3以下的煤矿可承受此技术和设备。对于酸性煤矿废水还需增设备和药剂。煤矿废水经处理达标后尽可能循环使用，循环使用率不低于50％，经处理后排放的废水列为总量掌握指标进展考核。不达标的停产治理。2023年治理打算的煤矿不治理的，依法予以惩罚；治理不达标的，停产治理。治理打算由各县市环保局商煤炭局提出，报地区环保局综合平衡后以治理打算下达执行。1Amg/l指标排放标准处理前浓度超标倍数〔倍〕处理后浓度比排放标准低〔%〕悬浮物70258铁132硫化物150COD100793锰2未超标—2Bmg/l指标排放处理前比排放标准低〔%〕标准浓度浓度指标排放处理前比排放标准低〔%〕标准浓度浓度悬浮物70318铁126硫化物150COD100锰2未超标—1mg/l的排放标准，一级除铁是不行的，必需三至四级除铁。、酸度高的煤矿废水应使达标〔6～9〕。统进展处理。、预防事故和自然因素引起的非正常排放处理池有足够的容积。为防止事故性排放，必需建事故调整池。四、煤矿生活废水处理要求洗煤厂和煤矿生活废水处理承受深圳开发研制的微型生活废水处理装置进展处理。生活废水经处理达标后可排放。五、煤矿废水治理技术选用实践证明是可行的DFMC煤矿废水治理技术和成套设备可选用。未经试点的技术只能试点，不能推广。经试点并由A地区环境监测站监测、提出监测报告，从治理效果、投资、运行费用等全面评价后由地区环保局打算是否推广。二、废水主要处理技术70回用才是当今污水治理进展的必定趋势，将防治污染和回用结合起来，既可缓解水源供需冲突，又可减轻地表水体受到污染。现国内使用的处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理后直接排放的矿井水，通常承受沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用水或其它用水的，通常承受混凝沉淀过滤处理技术；处理后作为生活用水，过滤后必需再经过除酚等对人体有害物质及消毒处理；有些含悬浮物的矿井水含盐量较高，处理后作为生活饮用水还必需在净化后再经过淡化处理。三、矿井水处理回用的条件1、矿井废水的产生及特点煤矿矿井废水包括：煤炭开采过程中地下地质性涌渗水到巷道为安全生产而排出的自然地下水，井下但又受到人为污染。矿井废水的特性取决于成煤的地质环境和煤系低层的矿物化学成分，其中井田水文地质条件及充水因素对于矿井开采过程矿井废水的水质、水量有打算性的影响。因此，对矿井废水处理要考虑开采过程中水质、水量的变化。某矿区M煤矿矿井废水水质取矿井正常排水时井口水样，结果见表1。M煤矿矿井废水污染物监测表日均值浓度范日均值浓度范表1 单位：日均值浓度范日均值浓度范序号 监测工程 围肉眼可见1 微粒悬浮物 9监测工程围总氮 ～物2PH值～10砷(ng/L)～3CODcr～11总磷～4硫化物～12粪大肠菌260～3935悬浮物360～50013铜～6酚～14铅--7BOD5～15镉--8LAS～16锌～通过网络调查和资料查找，收集了多年来某矿区有关矿井水和地下水的化验数据资料，以及环境监测挥发酚超标。2、矿井废水回用途径煤矿矿井水处理后可作生产用水或生活用水，矿井生产用水主要是井下采掘设备液压用水、消防降尘〕SS≤150mg/Ld<0.3mm；PH6～9；大肠菌群≤3个/L。2、空压机、液压支柱用水水质SS≤10～200mg/L，粒径d<0.15mm2～7mg/L；pH6.5～9；浊度<20。3、矿井洗浴水水质到达《地表水环境质量标准》〔GB3838-2023〕的Ⅲ类水体标准。4、中水水质到达《生活杂用水水质标准》〔CJ/T48-1999〕。5、生活饮用水到达《生活饮用水卫生标准》〔GB5749-85〕。煤矿矿井废水处理回用工艺比较争论(1)2023-02-0310:51:33 来源：给排水在线.煤矿矿元/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，不但可以削减废水排放量，又可以使废水资源化，应当说，它是一种水资源再生的期望方法，也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。中图分类号：TQ028.8文献标识码:A我国人口众多，淡水资源时空分布不均匀，水资源和社会经济进展不均衡；人口的不断增长又使水资300114个城市严峻缺水。21世纪我国水资源供需形势格外严峻，水资源危机将成为全部资源问题中最为严惩的问题。要解决这一难题，除水资源的科学治理和优化配量之外，充分发挥高科技手段在水资源利用中的作用也是格外关键的。400-500M315-25%，由于污水处处横流，使我[4]。所以，加强污水深度治理，使之不仅达标排放而且还可大量回用，格外必要，这对改善水环境、缓解水资源的缺乏，节约贵重的水资源都是格外重要的。城市及工业污水经过深度处理后可用于农业浇灌、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回[8]COD、BOD以及重金融等污染物指标降到安全排放标准或杂用〔中水〕标准，但无法完全消退排水中所含的微量溶解性污染物。承受反渗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，这样即缓解了供求冲突，又削减了污染，还可促进环保产业的进展[6]。污水废水资源化技术及应用简介水环境质量的严峻恶化和经济的高速进展，迫切要求有相应的污水废水资源化的技术。在这一领域中40年来快速进展成为产业化的高效节能别离技术过程。40多年，电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、渗透汽化，膜接触和膜反响过程相继进展起来，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快速进展，使膜技术不断创、技术进步，完善，成为单元操作，成为集成过程中的关键[1][9]。CMC〕洗剂耐受性好的膜的消灭，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[1][7]。CMF技术的核心是高抗污染膜以及与之相协作的膜清洗技术，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。CMF处理。地表水地下水净化、饮料澄去除浊等。膜生物反响器〔MBR〕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]。MBR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MBR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，MBR技术也MBR装置可用于一个家庭，大型装置日处理量可达数万立方米。反渗透技术〔RO〕反渗透技术是20世纪60年月初进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RO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承受同RO可使废液中的铜、铅、汞、镍、锑、铍、砷、铬、硒、铵、锌等离子脱90-99%。目前，反渗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深度处理制取优质淡水。中东不少缺TDS80mg/L，扩大了淡水资源。如中东地区、澳大利亚、加坡等国都有这方面的大型工程实例[9]。集成膜过程污水深度处理方法集成膜过程是将超滤/微滤与反渗透〔或纳滤〕结合使用，形成能够满足各咱回用目的的污水深度处理性能优越的超滤、微滤单元代替了简单的传统处理工艺，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COD、BOD也有肯定的却除效果。在超滤、微滤之后使用的反渗透膜，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、占地小、化学品用量少、流程简洁和运行费用低等优点。在运行工艺上，承受了低压操作、反冲清洗、气水冲洗等技术，使得超滤膜装置能够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简单的介质环境，同时大大扩展了反渗透技术的应用范围，一代的超滤膜及其系统应用技术的应用范围，一代的超滤膜及其系统应用技术将膜技术带到了一个全的时代，彻底转变了膜法水处理技术必需依托于简单、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很多简单的水质体系的深度处理。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。依据具体污水排入物质的成分的不同，处理去除生物絮体及胶体物质，致使清洗频繁，影响了出水水质。1设备〔常规预处理+RO工艺〕1设备〔盘式过滤器+RO工艺〕3设备〔UF+RO膜组合工艺〕掌握系统3矿井废水处理回用工艺经济分析比较1吨)2吨)3吨)10.380.190．382超滤膜组件的更换费用0.1330.630.630．6340.120.120．1210反渗透膜清洗酸碱费用0.010.010．01110.01120.370.30．31130.040.050．04140.10.050．10150.10.10．1160.050.050．0517系统总投资116.2万元111万元101万元4结论元/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牢靠的，国内外都有成功阅历。3〕随着工业的快速进展，水资源的污染日益严峻，缺水现象会越来越严峻，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格外重要的环境意义。5〕对矿井废水进展回收再利用，不但可以削减废水排放量，又可以使废水资源化，应当说，它是一种水资源再生的期望方法，也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。〔6参考文献[1]邵刚.膜法水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2023.256~280.I,舒瓦乐.水的再净与利用.北京:中国建筑出板社,1985.[4]高从锴.膜别离技术与水资源再利用[m].2023北京水务论坛论文.2023.9.张烽,徐平.反渗透、纳滤膜及其在废水处理中的应用[M].膜科学与技术，2023，23〔4234-236.[6]马耀光,马柏林.废水的农业资源化利用.北京:化学工业出版社,2023.45~78.姚志春.污水净化再利用.1999.(3):56~60.[8]雷乐成等,污水回用技术及工程设计.北京:化学工程出版社.2023:453~461.[9]张葆宗.[M].北京:中国电力出版社,2023.281~295煤矿矿井废水处理工程工艺设计山西省国防工业环境保护监测站刘胜元摘要：介绍了某大型煤矿矿井废水处理工程的工艺设计，承受超滤+反渗透系统〔UF+RO系统〕，出水+反渗透系统处理技术在煤矿矿井废水处理中的技术和经济可行性。通过对矿井废水进展回收再利用，不但可以削减废水排放量，又可以使废水资源化，对于干旱缺水的山西省来说很有推广价值，也是我国实现水资源可持续利用的有效途径之一。关键词：煤矿矿井；废水处理；超滤；反渗透运行。一、设计原则1、本投标设计方案所承受技术执行中华人民共和国现行的相关标准、标准、规定，并不低于国标要求的国际标准。2、本投标设计方案选用的工艺流程充分承受了国内外先进处理技术，选用了高效节能的水处理工艺。该工艺简洁，自动化程度高，运行操作安全便利，工艺技术及装备成熟、先进、有用、牢靠，工艺流程运行费用经济合理，不造成对环境的二次污染。3、工艺流程及设施布置紧凑、整齐美观，总图布置合理流畅，占地面积小。4、工艺流程在设计时，充分利用现有设施，节约投资，便利使用，符合卫生条件的要求。5、矿井水预处理水量：4000吨/天；深度处理水量：超滤+反渗透处理量2023吨/天；预留二期进展空间位置；经过处理的水到达饮用水水质标准。二、工艺流程〔见图1〕三、主要工艺参数设计1、源水池矿井涌水处理工程考虑矿井水排放制式对供水量平衡的影响，设源水池一座，容积500m3，源水池设液位2台。2、微涡絮凝反响池及斜管沉淀池3/m2h。3、中间水池为了保证处理量的稳定和处理效果，设中间水池一座，容积100m3，混凝土构造。4、多介质过滤器本系统预处理承受特地针对矿井水水质污染的特点而特地设计的多介质过滤器，它可以滤除经加药后所形成的矾花和原水带来的颗粒，并保证其出水SDI〔污染指数〕符合RO进水的要求。本处理系统设计承受250m32600mm。5、超滤原水箱设置一台200m3超滤原水箱作为缓冲水箱〔与多介质过滤罐反冲洗水池共用〕。构造承受混凝土构造。超滤原水箱的设置格外必要，由于超滤膜对压力要求很严格，以及保证超滤自身的自动反冲洗掌握要求，防止超滤膜受到损坏。使系统运行更加便利敏捷。6、50μm袋式微过滤器系统配置1台5