貴州水城礦業(yè)股份公司汪家寨煤礦
--礦井水處理利用分析

貴州水城礦業(yè)股份公司汪家寨煤礦 貴州 六盤(pán)水 553001

1 汪家寨煤礦礦井水處理現(xiàn)狀

汪家寨礦區(qū)位于貴州省水城縣汪家寨鎮(zhèn)境內(nèi),汪家寨煤礦現(xiàn)有礦井水處理站設(shè)計(jì)處理能力800m3/h,處理工藝:調(diào)節(jié)池→高效混凝混凝反應(yīng)池小間距迷宮斜板沉淀池→清水池→最終出水。由于豐水期水量較大,同時(shí)現(xiàn)有礦井水處理站運(yùn)行年限較長(zhǎng),設(shè)備老化,凈水能力衰減,故現(xiàn)有污水處理站處理能力無(wú)法滿足汪家寨煤礦生產(chǎn)排水需求。

目前,已對(duì)礦井水處理站進(jìn)行擴(kuò)容,汪家寨煤礦礦井水凈化站擴(kuò)建處理能力800m3/h,處理工藝采用重介速沉水工藝,礦井水原水進(jìn)入處理站后經(jīng)過(guò)原有調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)后,提升到重介速沉水處理設(shè)備,在混凝段和反應(yīng)段系統(tǒng)通過(guò)投加PAC、重介質(zhì)和PAM,使懸浮物在快速形成以重介質(zhì)為載體的微砂絮凝團(tuán);沉淀去除水中的懸浮物以及CODcr等物質(zhì),混凝沉淀后的水排至原有清水池,多余部分水直接外排。配套建有新的控制系統(tǒng),新加藥系統(tǒng)以及煤泥壓濾系統(tǒng)。

經(jīng)檢測(cè),礦井原水出水水質(zhì)均值為CODcr1950.2mg/L,N-NH34.347mg/L,SS1077mg/L,Fe16.255mg/L,Mn1.094mg/L,石油類(lèi)2.307mg/L。根據(jù)《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB20426-2006)中采煤廢水污染物排放限值的要求,CODcr50mg/L,N-NH315mg/L,SS50mg/L,PH-6-9,六盤(pán)水地區(qū)未對(duì)Fe、Mn作具體要求。

2 處理工藝分析

重介速沉水工藝核心就是微砂絮凝循環(huán)技術(shù),其重點(diǎn)就在三級(jí)反應(yīng)。一級(jí)反應(yīng)區(qū)加入混凝劑(鋁鹽或鐵鹽),去除原水中帶有負(fù)電荷的自然微粒進(jìn)行脫穩(wěn),混凝劑通過(guò)機(jī)械攪拌達(dá)到完全均勻擴(kuò)散;二級(jí)反應(yīng)區(qū)把粒徑大約為

100-150μm的微砂投進(jìn)反應(yīng)區(qū),并通過(guò)攪拌加速其反應(yīng),同時(shí)微砂持續(xù)循環(huán)以增加凝聚的機(jī)率,以保證絮體的增長(zhǎng)速率和重量。三級(jí)反應(yīng)區(qū)是投加陰離子高分子電解質(zhì)(PAM),作用是形成大的絮凝體。通過(guò)吸附、電性中和和顆粒之間的架橋作用等分子間的作用力和物理攪拌作用而增強(qiáng)絮凝體的生長(zhǎng)。

處理工藝優(yōu)點(diǎn):①重介速沉工藝采取微砂絮凝循環(huán)技術(shù),以微砂作為絮凝體的核心,利用其密度大、重量大、易沉降的特點(diǎn),快速形成絮凝體,從而達(dá)到去除懸浮物的目的,工藝先進(jìn)、技術(shù)可靠、操作簡(jiǎn)單、便于管理維護(hù),又經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)省占地、節(jié)約能源,運(yùn)行管理費(fèi)用低廉,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

②設(shè)計(jì)斜管60度傾斜,增大沉淀面積,有利于污泥的沉淀,同時(shí)設(shè)置刮泥機(jī),可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),防止污泥在污泥斗壁上沉積板結(jié)。由于重介循環(huán)水處理設(shè)備優(yōu)化的混凝和絮凝,使三級(jí)反應(yīng)后產(chǎn)生的礬花密度大、易沉降,大部分污泥甚至在未進(jìn)入斜管區(qū)時(shí)已沉淀下來(lái)。所以重介循環(huán)水處理設(shè)備沉淀池的斜管,不需要經(jīng)常的沖洗。

③重介循環(huán)水處理設(shè)備是自動(dòng)控制的,從而減少勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約加藥量,降低運(yùn)行成本。

處理工藝的缺點(diǎn):①未考慮未來(lái)地方政府環(huán)保政策的轉(zhuǎn)變,從目前來(lái)看,未來(lái)環(huán)保只會(huì)越來(lái)越嚴(yán),對(duì)環(huán)保指標(biāo)要求也越來(lái)越高,從該礦原水分析,該礦原水水質(zhì)Fe、Mn均超標(biāo),只是目前對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)沒(méi)有太大要求,該礦應(yīng)主動(dòng)建一套Fe、Mn處理系統(tǒng)或預(yù)留Fe、Mn處理設(shè)施空間,但該礦處理站空間較小,后期再建成本較大。

②未從提高礦井水利用率的角度來(lái)改進(jìn)處理工藝,該礦建有配套洗煤廠和自備電廠,均屬于缺水單位,且離取水點(diǎn)較遠(yuǎn),但未考慮礦井水綜合利用。

3 建議

(1)適當(dāng)選擇處理規(guī)模。近幾年來(lái),由于國(guó)家、省對(duì)環(huán)境保護(hù)很高的要求,煤礦企業(yè)先期由于缺乏環(huán)保意識(shí),同時(shí)缺少環(huán)保專(zhuān)業(yè)從業(yè)人員,對(duì)礦井水涌水量的認(rèn)識(shí)不足,從而對(duì)礦井水處理規(guī)模沒(méi)有概念。建議后期建設(shè)污水處理設(shè)施時(shí),請(qǐng)專(zhuān)業(yè)第三方人員對(duì)礦井水處理作專(zhuān)業(yè)的調(diào)研,結(jié)合實(shí)際,不盲目投入,不搞“高大上”,避免出現(xiàn)能力不足和資源浪費(fèi)。

(2)提高礦井水利用率。建議可增設(shè)一套去電導(dǎo)率設(shè)備,處理后的復(fù)用水可供自備電廠和洗煤廠使用,提高礦井水利用率。目前,去除電導(dǎo)率主要有反滲透、離子交換及電滲析三種工藝。后兩種因投資大、運(yùn)行復(fù)雜等缺點(diǎn)不適合運(yùn)用在此處。

反滲透的工作原理是:運(yùn)用特制的高壓水泵,將原水加至特定壓力下,使原水在壓力的作用下滲透過(guò)孔徑只有0.0001微米的反滲透膜?；瘜W(xué)離子和細(xì)菌、真菌、病毒體不能通過(guò),隨廢水排出,只允許體積小于0.0001微米的水分子和溶劑通過(guò)。

優(yōu)點(diǎn)是:反滲透技術(shù)可以有效穩(wěn)定的去除污水中的鹽類(lèi);與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)相比,膜技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、易于自動(dòng)控制、無(wú)污染、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn);系統(tǒng)可連續(xù)運(yùn)行,產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定;產(chǎn)率可以高達(dá)75%;沒(méi)有再生污水,無(wú)需其他污水再處理設(shè)備;工藝運(yùn)行及維修成本低廉。

(3)優(yōu)化加藥配比。不能單純憑經(jīng)驗(yàn)使用混凝劑和絮凝劑,對(duì)于新的系統(tǒng)應(yīng)該使用不同廠家的藥劑進(jìn)行試驗(yàn),來(lái)確定最佳藥劑、最佳投入量、最佳配比。

(4)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。礦井水處理站操作系統(tǒng)應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,一方面減少職工與藥劑接觸,一方面減輕職工勞動(dòng)強(qiáng)度。