煤矿井下水处理工艺及工程(1)

1、. 海量资料 超值下载煤矿井下水处理工艺及工程煤矿矿井废水处理煤矿矿井水处理技术的基本知识简介14煤矿井下水处理工艺及工程1.工程概况工程名称为煤矿井下废水达标排放处理设计，工程规模为600m3/d。本次编制的内容为该污水处理工程的施工设计方案，处理能力600m3/d的污水处理站一座。污水处理采用预处理加混凝沉淀工艺，污泥处理采用直接机械浓缩脱水处理工艺，污水处理站占地1500m2。2设计依据和设计资料·室外排水设计规范(GBJl4-2006)·给水排水工程结构设计规范(GBJ69-84)·建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)·污水综合排放标

2、准(GB8978-1996) ·给水排水标准规范实施手册3设计原则1）、满足环境保护的各项国家有关法规、规范及标准，污水处理达标后达到国家污水综合排放标准中的一级排放标准；2）、选择技术先进、处理效果好、运行稳定、可靠、操作管理简单、节能、占地面积小、工程投资省和运行费用低的工艺；3）、充分考虑二次污染防治，噪声低，基本无异味，以免影响周围环境；4）、污水处理系统自动化程度高运行，经常性运行费用低，总投资省；5）、污水处理系统使用寿命长，设备运行可靠；6）、污泥产生量少，并能保证污泥有可靠的出路。4污水水量、水质和排放标准根据建设单位提供的资料，该煤矿的井下废水水源单一，有机物污染浓

3、度较低，平均排水量为：25m3/h(600T/d)，出水水质要求达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级排放标准，污水的进水水质以及所要达到的排放水质标准如表3-1。表3-1 污水进水水质和排放水质标准 CODcr（mg/l）SS（mg/l）PH污水进水水质1502706-9污水综合排放标准100706-95工艺 5.1设计规模煤矿井下废水达标排放处理工程简称处理站，根据煤矿现状确定处理站的设计规模为600m3/d。平均流量：Q平=600 m³/d=25 m³/h总变化系数：KZ=2.24 最大流量： Qmax =Q平KZ=56 m³/h5.2污水处

4、理工艺的选择本设计工艺主要是处理矿坑废水，其水质特点是色度较深，COD 较低，如果采用预处理加混凝沉淀和过滤处理法，不仅可以去除色度，还可以去除一定量的COD，处理后的水能够达到污水综合排放标准(GB8978-1996)规定的一级排放标准。所以，不用再采用生物处理方法。混凝沉淀的基本原理是在废水中投加混凝剂，在废水中形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成絮凝沉降。混凝沉淀不但可以去除废水中细小的悬浮物，而且可以去除色度、油份、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属及有机物等。5.3 污水处理流程 根据所选的污水处理方案，确定出污水处理流程如图5-1所示：PAC PAM细格栅粗提格升栅泵及站砂

5、滤器调节池达标排放混凝沉淀废水PAM污脱泥水浓间缩 泥饼外运污泥池图5-1 污水处理流程图采用混凝沉淀法为核心构筑物的污水处理工艺流程，如图5-1所示，煤矿矿坑废水经原有排水管道汇集后，首先进入粗格栅，经粗格栅拦截水中大块漂浮物后，由潜污泵提升至细格栅，进一步去除污水中细小悬浮物，经细格栅处理过的废水直接流入调节池进行水质水量的调节，以保证后续处理构筑物及处理设备的稳定运行，内设提升泵，由时间继电器控制启泵，用来将调节池里的水提到混凝池里，混凝沉淀池设一座，采用澄清池，澄清池是能够同时实现混凝剂与原水的混合、反应、澄清合成一体的设施，具有效率高，而尺寸小的优点。混凝沉淀池通过搅拌、加药、絮凝和

6、沉淀过程可以去除水中细小的悬浮物和胶体污染物质。经混凝沉淀池处理之后的水再经过砂滤器进行过滤，达到要求出水标准，可以直接就近排放到受纳水体。设置一个污泥池，经混凝沉淀产生的污泥含水率为99.2%，排到污泥池后，利用污泥泵将污泥运输到污泥浓缩脱水间，经机械浓缩脱水机脱水后形成含水率小于80%的泥饼，用卡车外运，通过做农用肥料或填埋等方法将泥饼最终处置。5.4处理构筑物及设备的技术参数5.4.1 粗格栅及提升泵站来自煤矿井下的废水，先经粗格栅去除较大的漂浮物后，再进入提升泵站，经泵提升后去细格栅井。格栅井设置粗格栅两台，一用一备。采用回转式机械格栅，格栅前后安装启闭机，以便检修和清污。格栅为间断运

7、行，其开停可由以下两种条件控制：格栅前后液位差、定时运行。栅渣排至螺旋输送机，经螺旋压榨机脱水后外运。为了减少泵站的占地面积和土建造价，设计中提升泵采用无堵塞潜污泵，选用三台，两用一备；潜污泵采用自动耦合机构以便安装、检修和更换，提升泵可根据吸水井液位的变化自动开停。（1）构筑物粗格栅设计流量：Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h功能：去除污水中较大的漂浮物，以保证污水提升系统的正常运行。类型：地下钢筋混凝土结构，直壁平行渠道。平面尺寸：L×B=8.9m×2.2m栅渠有效宽度：B=500mm栅渠数：2条提升泵站 设计流量：Qmax=56 m

8、79;/hQ平=25 m³/h功能：提升污水，满足污水处理高程要求。类型：地下式钢筋混凝土结构数量：1座平面尺寸：L×B=3.9m×5.1m（提升泵站与粗格栅合建，污水提升后去细格栅间）（2）主要设备粗格栅a.粗格栅设备类型：回转式设备数量：2台，一备一用主要设计参数：单台设计流量 Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h栅条间隙 b=20mm格栅有效宽度 B=500mm栅前水深 h=1000mm栅前流速 过栅流速 格栅倾角 水头损失 控制方式：根据格栅前后液位差或定时由PLC自动控制格栅运行，同时可采用手动控制。主要材质：不锈钢 b.螺旋

9、输送机设备类型：无轴螺旋输送机设备数量：1套设计能力：1 m3/h主要材质：螺旋叶片、输送机壳及盖板为不锈钢耐磨衬条（或盖板）为耐磨工程塑料控制方式：与格栅连接，由PLC自动控制，顺序开停。c.螺旋压榨机设备类型：螺旋压榨机设备数量：1套设计能力：1m3/h主要材质：不锈钢提升泵设备类型：200QW30225.5型潜污泵设备数量：3台（两用一备）设备参数（单台）： 流量：Qmax=30m³/hQ平=13.4 m³/h 扬程：22m 电机功率：5.5kW控制方式：根据细格栅吸水池液位由PLC自动控制水泵开停，根据累计运行时间自动轮换，同时可采用手动控制。主要材质：灰铸铁5.4

10、.2 细格栅来自煤矿井下的废水经粗格栅去除大的漂浮物，再经污水提升泵提升后，进入细格栅间进一步去除污水中细小漂浮物，在细格栅间配置两台回转式格栅除污机，栅渣经螺旋输送机送至格栅一侧，由螺旋压榨机脱水后与污泥一起运到垃圾填埋场。同样细格栅设计为两格，一用一备。（1）构筑物 细格栅渠设计流量：Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h功 能：进一步去除污水中细小漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。类 型：地上钢筋混凝土结构，直壁平行渠道。平面尺寸：L×B=9.2m×4.05m 栅渠有效宽度：B=500mm栅 渠 数：2条（2）主要设备细格栅a.细格栅 设备

11、类型：回转式设备数量：2台主要设计参数：单台设计流量 Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h栅条间隙 b=8mm格栅有效宽度 B=500mm栅前水深 h=900mm栅前流速 过栅流速 格栅倾角 水头损失 控制方式：根据格栅前后液位差或定时有PLC自动控制格栅运行，同时可采用手动控制。主要材质：不锈钢 b.螺旋输送机设备类型：无轴螺旋输送机设备数量：1套设计能力：1m3/h主要材质：螺旋叶片、输送机壳及盖板为不锈钢耐磨衬条（或盖板）为耐磨工程塑料控制方式：与格栅连接，由PLC自动控制，顺序开停。c.螺旋压榨机设备类型：螺旋压榨机设备数量：1套设计能力：1 m3/h主要材

12、质：不锈钢5.4.3 调节池 为了使后续处理稳定运行，针对间歇排放污水的特点，设置一个水质水量调节池，调节池的调节时间为10小时，池内设液位控制系统。安放潜水泵的调节池设有四道液位控制： 中位：启动两台泵 高位：报警，启动备用泵 中低位：关闭备用泵 低位：报警，关闭泵（1）构筑物 调节池设计流量：Q平=25 m³/h 设备数量：3台（两用一备）功 能：调解水质水量类 型：钢筋混凝土结构。数 量：1座有效调节容积：220m3调节池尺寸：L×B×H=10.3m×6.5m×4.5m阀门井功 能：检修阀门类 型：钢筋混凝土结构。数 量：1座平面尺寸：L

13、×B =1.5m×3.4m（2）主要设备污水泵设备类型：100QW30225.5型潜污泵设备参数（单台）： 流量：Qmax=30m³/hQ平=13.4 m³/h 扬程：22m 电机功率：5.5kW控制方式：根据调节池里的液位由PLC自动控制水泵开停，根据累计运行时间自动轮换，同时可采用手动控制。主要材质：灰铸铁5.4.4 砂滤器设计流量：Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h功 能：进一步去除水中的污染物 型 号：CSF-50型外循环连续砂滤器数 量：1套 处理能力：46-57 m3/h安装尺寸：2700mm×6500

14、 mm5.4.5 混凝沉淀池混凝沉淀池设置一座，采用澄清池，澄清池是能够同时实现混凝剂与原水的混合、反应、澄清合成一体的构筑物，具有效率高，而尺寸小的优点。在澄清池中，沉泥被提升起来并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性泥渣层，该层悬浮物浓度约在310g/L。原水在澄清池中由下向上流动，泥渣层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清，清水在澄清池上部被收集。混凝沉淀池除了包括澄清沉淀分离部分外还包括投药、混合、反应几个部分。投药 投药分干法和湿法两种。干法是把药剂直接投放到被处理

15、的水中。其优点是占地少，缺点是对药剂的粒度要求较高，投配量较难控制，对机械设备的要求较高，同时劳动条件也差。用得较多的是湿法，即先把药剂配制成一定浓度的溶液，再投入被处理的水中，投药设备包括投加和计量两部分。通常采用的设备有：耐酸水泵、真空泵及空气压缩机等；常用的设备有：计量泵、浮杯式计量器、转子流量计、电磁流量计等。本工艺采用湿式计量泵投加方式，设备用耐酸型计量水泵。混合药剂投入废水中后发生水解反应并产生异电荷胶体，与水中胶体和悬浮物体接触，形成小的矾花，这一过程就是混合，大约在1030秒内完成，一般不超过2min。对混合的要求是快速而均匀，快速是因为混凝剂在水中发生的反应速率很快，需要尽量

16、造成急速搅动以生产大量的细小胶体，并不要求产生大的颗粒；均匀是为了使化学反应能在废水中各部分得到均衡发展。常用的混合种类有水泵混合、管式混合和机械混合三类，本工艺采用管式混合。反应混合完全后，水中产生细小絮体，但还未达到能自然沉降的粒度，反应设备的任务就是使细小的絮体逐渐成大的絮体。反应设备有一定的停留时间和适当的搅拌强度，让小絮体能相互碰撞，并防止产生大的絮体沉淀。但如搅拌强度太大，则会使生成的絮体破碎。所以沿着水流方向搅拌强度越来越小，反应时间一般为2030min。（1）构筑物 设计流量： Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h功 能： 利用絮凝沉淀的原理去除污水

17、中的污染物质，达到预期的水质净化目标。类 型： 钢筋混凝土结构 数 量： 1座尺 寸： 混凝沉淀池有效容积： V=61m3 混凝沉淀池直径： D=5.6m 混凝沉淀池直壁高度： H4=1.6m 混凝沉淀池圆台高度： H5=5.6m 混凝沉淀池圆台底部直径： DT=2.4m 混凝沉淀池球冠高度： H6=1.0m水力停留时间：1.5h（2）主要设备a.搅拌机设备型号： JJ-60 CJ/T32-91设备数量： 1台设计参数：处理水量： 60m3/h叶轮直径： 1.2m电动机功率： 0.75kW 控制方式： 由PLC控制调节电动机的转动 b.投药设备 计量泵 设备类型：JW-JM-60/0.4型计量

18、泵 设备数量：1台设计参数： 流 量： Qmax=56 m³/hQ平=25 m³/h最大压力： 0.4MPa进出管径： 10mm电机功率： 0.25kW控制方式：变频调节和手动调节主要材质：不锈钢 c.混合设备管式静态混合器设备类型： CDSL-100/200型管式静态混合器 设备数量： 1台 适用流量： 56-110m3/h公称直径： 200mm5.4.6 污泥池从沉淀池排出的污泥含水率为99.2%，设置污泥池的目的是接受混凝沉淀池的排泥，对后续污泥处理进行量和质的调节。污泥池设有液位控制系统。当液位达到高位时，系统关闭进泥管阀门，液位为低位时，污水泵自动停止运行。（1）

19、构筑物 污泥池功 能：收集混凝沉淀池的排泥类 型：钢筋混凝土结构。数 量：1座尺 寸：L×B×H=3.0m×3.0m×3.5m 阀 门 井功 能：检修阀门类 型：钢筋混凝土结构。数 量：1座平面尺寸：L×B =1.2m×3.0m（2）主要设备污泥泵设备类型：150QW1001511型潜污泵设备数量：2台（一用一备）控制方式：PLC自动控制水泵开停，同时可采用手动控制。主要材质：不锈钢设备参数（单台）： 流量：Qmax=100m³/hQ平=45 m³/h 扬程：15m 电机功率：11kW5.4.7 污泥浓缩脱水间由污

20、泥池来的污泥含水率高达99.2%，每天15m3左右，为流体状。为了减小污泥的体积，便于污泥运输，本方案选用带式浓缩脱水一体机进行污泥脱水。带式浓缩脱水机的优点是电耗低、噪音小、运行稳定。与带式浓缩脱水一体机配套的有絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)制备设备一套，为了使污泥能顺利脱水，必须投加絮凝剂。污泥与凝聚剂充分混合后，然后流入一体机进行浓缩脱水，脱水后的污泥含水率约为7580%，为饼状固体，装车外运填埋或作为农作物肥料处置。（1）建筑物 污泥浓缩脱水间 型 式： 砖混结构 数 量： 1座 平面尺寸： L×B×H=16m×12m×5.5m （2）主要设备 a.

21、污泥一体机 设备类型： 带式污泥浓缩脱水一体机设备型号： QTE3-1000型带式污泥浓缩脱水一体机 设备数量： 1台 设计参数： 单台处理能力： 19-25 带 宽： 1000mm 功 率： 1.1 kW设计工作时间： 16h 进泥含水率： 99.2 出泥含水率： 62-80 控制方式： 控制系统由生产厂家配套提供。 配套设备： 絮凝搅拌机、皮带运输机、集控箱、污泥泵、移动式空压机、药液搅拌箱、药液定量泵、污泥变量泵、清洗水泵等。 外观尺寸： L×B×H=4.9m×1.6m×3.0m b.絮凝剂(PAM)制备系统 设备数量： 1套 设计参数： 配制能力

22、：0.5kg干粉絮凝剂/h配制溶液量：3.25.4.8 配电室类 型：砖混结构。数 量：1座建筑面积：108m2调节池尺寸：L×B×H=12.0m×9.0m×5.0m6.投资估算6.1 估算依据本方案投资估算包括士建工程费、安装工程费、设备购置费以及其它费用。估算依据的指标、定额和标准有：1）、山西省建筑安装工程概算定额(土建部分与安装部分)2003年；2）、山西省建设工程预算定额，2005年；3）、山西省市政工程预算定额，2005年；4）、山西省建设工程费用定额，2000年；5）、全国统一安装工程预算定额山西省价目表，2000年；6）、山西省建设工程其

23、他费用标准，2002年；7）、工程勘察设计收费标准，2004年；8）、城市污水处理工程项目建设标准，2001年。6.2 估算方法1）、各处理构筑物按近年同类工程初步设计概算，结合投资估算指标确定其估算单价：2）、设备费按设备供应商询价加5运杂费计取。3）、其余项的费用按山西省建设厅、省计委2002年颁发的山西省建设工程其它费用标准6.3 估算结果本工程估算投资为278.64万元。本方案投资中，工程投资为278.64万元，其中：第一部分工程费用为237.73万元，第二部分工程费用为30.79万元，预备费为10.12万元。工程投资估算结果汇总表，见附表。7. 运行成本7.1 人工费 操作人员共有4

24、人(1人/班，三班四运转)，按800元/人月计，人工费为：800×4/30=106元/天=0.18元/吨污水7.2 药剂费名称单价（元/吨）费用（元/吨废水）PAC23000.019PAM24000.020合计0.0397.3电费装机容量80kW，运行容量50kW。按0.5元/度电计，电费为： 0.5×50= 25元/小时=0.44元/吨废水。7.4 设备折旧费 设备按15年折旧计，费用为：300.20×10000/15×365=370.55元/天=0.60元/吨废水。7.5 处理成本 根据以上各项的运行费用计算得到，该煤矿井下废水达标排放处理项目的处理

25、成本为1.25元/吨。煤矿矿井废水处理摘要：阐述煤矿矿井废水处理回用的必要性及处理技术，重点介绍了甘肃华亭矿区新柏煤矿矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过进行工艺及效益分析，认为该矿矿井水处理技术具有一定的推广应用前景。 一、 概述煤炭在我国能源结构中占70以上，煤炭开采过程中排放大量废水，若不经处理直接排放，势必对造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费，无法实现循环的目标。据我国40的矿区严重缺水，已制约了煤炭生产的发展。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，常年流量稀释能力差，排入河流的污水造成严重污染。甘肃华亭矿区是我国十三个重要能源基地之

26、一，上世纪八十年代，拥有很好的水生态环境，水资源较充沛，地表水系水质也较好，基本上保证了当地居民的正常生活和工生产用水。但随着华亭矿区对煤炭资源大规模的开发，地下水严重超采，地下水为大幅下降，地表水系全面污染，五大河流（黄河二级支流泾河）的中下游河段几乎全年都是浊流、黑水。因此，开发、利用好煤矿水资源，对煤炭可持续发展具有重要意义。矿井废水经治理后综合利用，对矿区与华亭地区乃至甘肃省经济的发展起到至关重要的作用。二、矿井废水主要处理技术我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末，大多污水治理工作都只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势，将防治污染和回用结合起来，既可缓解

27、水源供需矛盾，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，通常采用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，通常采用混凝沉淀过滤处理技术；处理后作为生活用水，过滤后必须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须在净化后再经过淡化处理。本文主要介绍混凝沉淀过滤法处理煤矿矿井废水。由甘肃经纬环境工程技术有限公司负责设计、加工的设备为GJWWS型，华亭煤业集团新柏煤矿等三对大型矿井废水处理站，都成功的应用了该项处理技术，并取得了良好的处理效果。三、矿井水处理回用的条

28、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性涌渗水到巷道为安全生产而排出的自然地下水，井下采煤生产过程中洒水、降尘、灭火灌浆、消防及液压设备产生的含煤尘废水。因此，它既具有地下水特征，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、水量有决定性的影响。因此，对矿井废水处理要考虑开采过程中水质、水量的变化。华亭矿区新柏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。新柏煤矿矿井废水污染物监测表表1; ;单位：mg/L序号 监测项目 日均值浓度范围 序号 监测项目 日均值浓度范围

29、1 肉眼可见物 微粒悬浮物 9 总氮 5.6005.854 2 PH值 8.418.55 10 砷(ng/L) 3.45.2 3 CODcr 66.4131.7 11 总磷 0.0850.104 4 硫化物 1.091.67 12 粪大肠菌 260393 5 悬浮物 360500 13 铜 0.02070.0294 6 酚 0.0060.051 14 铅 - 7 BOD5 14.1024.73 15 镉 - 8 LAS 0.1980.220 16 锌 0.03810.0407 通过现场和资料查找，收集了多年来华亭矿区有关矿井水和地下水的化验数据资料，以及平凉市环境监测站监测数据（表1）综合分析

30、，该煤矿矿井废水含煤泥为主要悬浮物，有机物略有超标，粪大肠菌群超标，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、消防降尘洒水，生活用水主要是冲厕、洗浴水以及深度处理后用于饮用水。水质标准分别为：1、防尘洒水煤矿工业矿井设计规范（GB5021594）SS150mg/L，粒径d<0.3mm；PH值为69；大肠菌群3个/L。2、空压机、液压支柱用水水质SS10200mg/L，粒径d <0.15mm；硬度（碳酸盐）27mg/L；pH值为6.59；浊度<20。3、矿井洗浴水水质达到地表水环境质量标准（GB3838-20

31、02）的类水体标准。4、中水水质达到生活杂用水水质标准（CJ/T 48-1999）。5、生活饮用水达到生活饮用水卫生标准（GB5749-85）。四、处理工艺新柏煤矿矿井废水处理工程的设计处理能力为8001000m3/d，处理后作为生产和生活用水，采用混凝反应、过滤、活性炭吸附及消毒工艺，流程见图1。图1矿井废水处理工艺流程矿井废水由井下排水泵提升至灌浆水池，部分用于黄泥灌浆，其余废水自流进入曝气池，气浮除油后进入斜板沉淀池进行初步沉淀，由提升泵提升进入混凝沉淀设备，同时加入混凝剂，经过斜管沉淀后，将絮状物沉淀到底部而被去除，清水从上部溢流出水自流进入砂滤罐，出水自流进入清水池，清水池前投加二氧

32、化氯进行杀菌消毒。砂滤罐的反冲冼水自流进入污泥池，上清液自流进入曝气池，以提高矿井废水资源的利用率。出水若用作生活用水，则砂滤罐出水进入活性炭吸附装置处理后流入清水池用作生活用水。五、主要处理单元1、预沉池曝气矿井废水中含有少量的有机物，通过曝气接触氧化去除废水中的有机物。另外，井下液压支柱等设备产生少量油类，通过气浮除油，使废水中油类达标。2、混凝沉淀煤矿矿井水主要污染物为悬浮物，处理悬浮物主要采用混凝沉淀法，用铝盐或铁盐做混凝剂，混凝剂混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀装置采用倒喇叭口作为反应区，水流在反应区中流速逐渐降低，使废水和混凝剂液的反应在反应器中逐渐全部完成。完全反应的废水流出

33、反应区后开始形成混凝状物质，经过布水区进入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窝状填料，利用多层多格浅层沉淀，提高了沉淀效率。将絮状物沉淀到底部而被去除，清水从上部溢流排出。3、砂滤净化矿井废水经混凝沉淀后，水中还含有较小颗粒的悬浮物和胶体，利用砂滤设备将悬浮颗粒和胶体截留在滤料的表面和内部空隙中，它是混凝沉淀装置的后处理过程，同时也是活性炭吸附深度处理过程的预处理。砂滤罐为重力式无阀滤池，采用自动虹吸原理达到反冲洗，不需要人工单独管理，操作简便，管理和维护方便。砂滤罐通常采用不同等级的石英砂多层滤料。4、活性炭吸附该煤矿矿井废水主要含有挥发酚，酚类属于高毒物质，它可以通过皮肤、粘膜、口腔进

34、入人体内，低浓度可使细胞蛋白变性，高浓度可使蛋白质沉淀。长期饮用被酚污染的水源，会引起蛋白质变性和凝固，引起头晕、出疹、贫血及各种神经症状，甚至中毒。处理中水用作生活饮用水，必须用活性炭吸附装置处理。活性炭的比表面积可达8002000m2/g，具有很强的吸附能力。该装置采用连续式固定床吸附操作方式，活性炭吸附剂总厚度达3.5m，废水从上向下过滤，过滤速度在415m/h，接触时间一般不大于3060min。随着运行时间的推移，活性炭吸附了大量的吸附质，达到饱和丧失吸附能力，活性炭需更换或再生。5、消毒废水中含有一定的病菌、大肠菌群，处理后回用于洗浴时，若不经过消毒，对人体皮肤伤害严重。所以矿井废水

35、处理后作为生活用水必须经过消毒处理，本工艺采用二氧化氯消毒，现场用盐酸和氯酸钠反应产生二氧化氯，二氧化氯无毒、稳定、高效、杀菌能力是氯的5倍以上。六、处理工艺特点1、华亭矿区新柏煤矿矿井废水处理工程是根据矿井水水质特点确定工艺技术参数，采用一次提升到混凝沉淀装置，再自流进入后续各处理构筑物，出水水质稳定可靠，动力设备较少，能耗较低。2、采用混凝沉淀装置与砂滤罐相结合的工艺技术，主要处理构筑物采用组合式钢结构，具有占地面积小、使用寿命长、工程省、工艺简单、操作方便、运行低等特点。砂滤罐设计采用重力式无阀滤池，反冲洗完全自动，操作管理方便。3、该煤矿矿井废水处理系统实现了自动加、自动反冲洗的全过程

36、监控，包括电控系统、上位监控系统和仪表检测系统。仪表检测系统包括加药流量、处理流量 、水池液位和加药箱液位、进水和出水浊度等连续自动检测。七、设备安装运行调试中的问题1、安装设计并实施的设备体积不能太大，若体积太大不便于，也不利于废水的均匀分配，故GJWWS型系列污水设备的设计采用模块式组合。设备置于地面物内，易于控制、管理，操作简单。设备埋于地下不易观察，不便于检修，对配套设备的质量要求高，故除特殊要求外，一般GJWWS型系列产品均置于地面安装。2、运行中应注意的问题混凝剂发挥混凝作用的是各种形态的水解聚合物，在水解过程中不断产生H+必将使水的pH值下降。当原水中碱度不足或混凝剂投加量较大时

37、，水的pH值将大幅度下降，影响混凝效果。此时，应投加石灰或重碳酸钠以保持水中pH值。水温对混凝效果有明显的影响，当水温低于5时，混凝剂水解速度非常缓慢，处理效率降低。混凝剂的投加时计量设备采用电磁流量计，可以随时调节投加量。混凝剂的投加量过大或水温低，混凝剂粘度大，不利于胶粒相互絮凝，影响混凝剂的混凝效果。八、效益分析1、效益分析该煤矿矿井水处理工程实施之前，全矿生产和生活用水主要靠抽取地下深井水，抽取地下水成本为1.6元/m3，煤矿矿井废水外排，吨水排污费为0.30元/m3。矿井水处理工程实施以后每年可处理回用的矿井水量为30×104 m3/a，年处理回用矿井水费用27.5万元，水

38、处理成本0.96元/ m3。矿井水处理设备运行费用详见表2。处理设备运行费用表2序号 名称 标准 运行费（元天） 1 人员工资（3人） 800元人，月 80 2 电; 费 300 kW·h/d×0.5元 150 3 盐; 酸 1.2元/kg×37.5kg 45 4 氯 酸 钠 5.2元/kg×19kg 98.8 5 混 凝 剂 1.5元/kg ×10kg 15 6 设备维护费用（按设备额的2%计） 27000元/年 75 7 设备折旧（按设备额的8%计） 108000元/年 300 合; 计 763.8 年经济效益计算如下：年经济效益年免抽取深

39、井水费用+年免交排污费年处理回用矿井水费用=46.08 + 9 - 27.5=27.58（万元）2、环境效益分析该煤矿矿井水处理后的中水供给井下消防降尘洒水和生活杂用水，节约了水资源。每年可减少排放悬浮物115.2t/a，减轻对地表水环境的污染，减少水体中污染物总量，环境效益良好。3、效益分析矿井水净化处理后作为生产和生活用水可以减少地下深井水的开采量，节约地下水资源，保护矿区地下水和地表水的自然平衡；可以解决过度开采地下深井水带来的环境问题，避免因污染引起的与当地农民的纠纷，从而可促进工农关系，也有利于当地经济的发展；可以解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾，保证煤矿企业的正常生产和经营，提高煤矿企业的综合效益，促进矿区的可持续发展。因而也有较好的社会效益。九、结语煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源，又是一种宝贵的水资源。目前我国很多煤矿一方面严重缺水，另一方面未经处理直接外排，造成大量水资源的浪费，并且污染环境，在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。因此，将煤矿矿井水处理后作为煤矿用水或生活用水，不仅解决了矿区缺水问题，而且充分利用了矿井水水资源，节省了地下水资源，具有明显经济、环境和社会效益。煤矿矿井水处理技术的基本知识简介一、煤矿矿井水处理技术煤矿矿井水是一种具有行业特点的水资源，将矿井水净