淺談高懸浮物煤礦廢水處理工程的調(diào)試與運(yùn)行

魏然

摘 要：在煤礦中，根據(jù)水量和水質(zhì)特點(diǎn)以及地形和地理區(qū)域等的不同，所選擇處理的工藝流程也不一樣。針對(duì)北方地區(qū)的煤礦單一且高懸浮物的水質(zhì)特點(diǎn)，進(jìn)行分析后，通過給出處理措施，已經(jīng)取得了很好的效果。但是，針對(duì)西南熔巖地區(qū)CODCr和懸浮物都很高，與北方地區(qū)煤礦的水質(zhì)差別比較大，但是，研究西南熔巖地區(qū)的煤礦廢水處理也比較少，該文進(jìn)行了深入的分析和研究。

關(guān)鍵詞：高懸浮物 煤礦廢水 調(diào)試 運(yùn)行 自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（b）-0117-02

從當(dāng)前來(lái)看，西南熔巖地區(qū)與北方地區(qū)煤礦相比較，煤礦的水質(zhì)特點(diǎn)還有很多差別，特別是CODCr和懸浮物都很比較高，并且對(duì)于西南熔巖地區(qū)，研究和處理懸浮物的煤礦廢水的成果報(bào)道也非常少，因此，該文針對(duì)于西南大型礦井工程在處理廢水上進(jìn)行研究和分析，對(duì)于工程運(yùn)行和調(diào)試進(jìn)行簡(jiǎn)述。

1 高懸浮物煤礦廢水處理工程規(guī)模

煤礦副井口的斜坡下方有一個(gè)處理礦井廢水的廠子，面積大約1 300 m2，此工程一共投資為240萬(wàn)元，2015年4月開始建設(shè)，11月下旬竣工，并且調(diào)試開始正式運(yùn)行。礦井需要原水主給涌水，工程設(shè)計(jì)每小時(shí)出水400 m3的規(guī)模，出水的水質(zhì)必須要按《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行執(zhí)行，由于該工程屬于老礦井，所以，SS必須要小于或者等于每升70 mg。排放標(biāo)準(zhǔn)與進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)參數(shù)，見表1所示。

2 高懸浮物煤礦廢水處理工程調(diào)試的情況

高懸浮物煤礦廢水處理工程在調(diào)試上，主要分了2個(gè)階段，管線和設(shè)備以及自動(dòng)的控制系統(tǒng)等相關(guān)的調(diào)試通常在11月7～8日完成，而工藝設(shè)計(jì)的階段主要是11月8日以后才能夠正式進(jìn)行這個(gè)階段。系統(tǒng)的整個(gè)調(diào)試相對(duì)都比較順利，用了大約10 d的時(shí)間[1]。

2.1 助凝劑和混凝劑投加量的調(diào)試

由于水中的膠體物質(zhì)比較穩(wěn)定，也就是進(jìn)水的水質(zhì)特點(diǎn)相對(duì)比較穩(wěn)定，因此，通?；炷齽┻x用PAC，國(guó)凝劑選用碳酸鈉。在調(diào)試的工藝以前，需要進(jìn)行小試，PAC的質(zhì)量深度達(dá)到10%為最佳[2]。

（1）高懸浮物煤礦廢水處理工程調(diào)試11月9日的上午10點(diǎn)正式開始，進(jìn)水以后，以每升42.5 L的量作為PAC的投加量；碳酸鈉以每升30 mL作為投加量，5個(gè)h以后，沉淀開始出水、好轉(zhuǎn)，直到正常。

（2）在出水相對(duì)比較穩(wěn)定以后，將PAC和碳酸鈉的投加量進(jìn)行降低，PAC以每升30 mg作為投加量；碳酸鈉以每升15 mg和每升24 mg作為投加量，5 h以后，沉淀池的出水效果還是比較良好的。

（3）將PAC和碳酸鈉投加量繼續(xù)降低，PAC以每升24 mg作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5 h以后，再看沉淀池的出水情況，效果還是比效穩(wěn)定和良好的。

（4）將PAC投加量繼續(xù)降低，PAC以每升20 mg作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5 h以后，再看沉淀池的出水情況，出水的水質(zhì)變得比較差。

（5）將PAC和碳酸鈉的投加量繼續(xù)進(jìn)行改變，PAC以每升24 mg增加投加量，將碳酸鈉的投加量減少到每升8 mg，5 h以后，觀察沉淀池的出水情況，水質(zhì)有了一定的好轉(zhuǎn)，但是，投加量還是沒有前3種的出水效果好。

（6）將PAC和碳酸鈉的投加量繼續(xù)進(jìn)行改變，PAC以每升24 mL作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5個(gè)h以后，觀察沉淀池的出水情況，水質(zhì)的效果比較良好。

因此，PAC以每升24 mL作為投加量，碳酸鈉以每升10 mL作為投加量，是該高懸浮物煤礦廢水處理工程最佳的涌水處理。

2.2 自動(dòng)反沖洗的子程序

自動(dòng)過濾反沖洗的子程序，既能夠控制反沖洗系統(tǒng)的閥門，又能夠控制原水的提高。結(jié)合原水池液位來(lái)對(duì)原水泵自動(dòng)進(jìn)行啟動(dòng)；比較過濾系統(tǒng)設(shè)定的壓差值與前后的壓差，將反沖洗的閥門自動(dòng)開啟，然后反沖洗過濾系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)正常的運(yùn)行得以有效地保證。采用輪流切換方式將原水的5臺(tái)提升泵運(yùn)行，使水泵電機(jī)運(yùn)行的時(shí)間得以平衡，從而使水泵的壽命得以延長(zhǎng)。

3 分析高懸浮物煤礦廢水處理工程運(yùn)行的管理

針對(duì)于高懸浮物煤礦廢水處理工程而言，正常運(yùn)行以后，外排水符合要求，能夠使當(dāng)?shù)厮h(huán)境得到有效保護(hù)，外排水所產(chǎn)生的回用水，能夠?yàn)樗Y源的循環(huán)基礎(chǔ)進(jìn)行創(chuàng)造；煤炭資源的回收，不但使經(jīng)濟(jì)效益得以有效提升，同時(shí)，社會(huì)和環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)效益融為一體的目標(biāo)也得以實(shí)現(xiàn)，對(duì)于改造和設(shè)計(jì)其他礦井水的處理方案，也具有很好的參考價(jià)值。

3.1 控制水量和水質(zhì)的問題

礦井的涌水水質(zhì)和水量根據(jù)時(shí)間的變化比較大，尤其是流量的變化非常大。如果增大進(jìn)水的水量，水質(zhì)變得比較差時(shí)，為了讓出水能夠達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，可以將加藥量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，但是，缺少水質(zhì)各流量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，通常發(fā)現(xiàn)時(shí)，出水已經(jīng)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)了，對(duì)藥劑再進(jìn)行改變時(shí)，緩沖還得需要一定的時(shí)間。如果想要該問題得到有效解決，在高位的蓄水池中，使廢水盡量能夠充分停留，其一，流量可以進(jìn)行調(diào)節(jié)；其二，水質(zhì)也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，在達(dá)到藥劑的投加量沒有發(fā)生改變的同時(shí)，致使出水相對(duì)穩(wěn)定的目的得以有效保持[3]。

3.2 PLC控制的自動(dòng)排泥系統(tǒng)

運(yùn)用變頻系統(tǒng)和PLC，能夠?qū)⒆詣?dòng)排泥和加藥功能得以有效地實(shí)現(xiàn)，從而使人工干預(yù)減少。提升泵將礦井水提升到澄清池，將混凝劑加入到泵前，利用PID變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)加藥，結(jié)合檢測(cè)的進(jìn)出水的流量和濁度等相關(guān)的指標(biāo)，以及試驗(yàn)所得出的數(shù)學(xué)模型，通過變頻系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵轉(zhuǎn)速以及PLC的程序，將計(jì)量泵投加量進(jìn)行調(diào)節(jié)，加藥以后，就會(huì)在澄清池中反應(yīng)。

3.3 分析高懸浮物煤礦廢水處理工程運(yùn)行的成本

對(duì)于處理煤礦的廢水成本進(jìn)行估算，大約為每立方米0.36元，每年能夠?qū)⒚耗嗷厥?.1萬(wàn)噸，以每噸35元進(jìn)行計(jì)算，能夠?qū)⑹杖朐黾?43萬(wàn)元；每年還可以將排污費(fèi)減少70萬(wàn)元，所以，3年就能夠?qū)⑼顿Y的成本回收。從當(dāng)前來(lái)看，該縣環(huán)保局已經(jīng)將高懸浮物煤礦廢水處理工程評(píng)為示范性的工程。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高懸浮物煤礦廢水處理工程將地形充分地進(jìn)行利用，全程沒有動(dòng)力的消耗，工藝的流程比較短，自動(dòng)化運(yùn)行的程度比較高，不但投資比較少，占地的面積小，而且，運(yùn)行的成本相對(duì)也比較低。同時(shí)，采用PLC控制的自動(dòng)排泥系統(tǒng)，效果比較良好，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，能夠使處理礦井水環(huán)保的要求得以有效滿足。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳亞豪.文水股份有限公司釀酒廢水處理系統(tǒng)改造研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[2] 張濤.煤礦建井期間掘進(jìn)廢水處理工藝及工程實(shí)踐[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（5）：123.

[3] 趙亮.“高效澄清+重力式無(wú)閥濾池”在礦井廢水處理中的應(yīng)用研究[D].天津大學(xué)，2012.