矿井废水处理系统优化升级改造 6页

矿井废水处理系统优化升级改造摘要：耿村煤矿由于井下大量使用泡花碱、化肥等各种灭火剂，造成矿井水水质变化波动大，悬浮物无法沉淀，净化站处理后的水质无法满足井下生产要求。该矿通过对矿井废水处理系统进行优化升级改造，使处理后的废水完全满足井下生产要求，余水全部达标排放。关键词：矿井废水污染因子处理系统改造耿村煤矿是河南大有能源股份有限公司的骨干矿井之一，核定生产能力达400万吨。矿井生产废水中含有大量高浓度细小煤粉颗粒悬浮物，加上井下大量使用泡花碱、化肥等各种灭火剂，造成矿井水水质变化波动大，废水PH值处于时刻变化中，呈偏碱性状态，悬浮物不易沉淀、去除。老工艺的处理效果已不能满足生产要求，污染因子排放浓度达不到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和《煤炭工业污染物综合排放标准》(GB20426-2006)的相关要求。外排废水不但会严重污染矿区周边水域环境，同时因为大量煤粉沉积在河流及周边地区，也会危害到下游地区居民生活环境和区域景观环境。耿村煤矿所在地属于缺水区，而井下生产需要消耗大量水资源，因此优化废水处理系统，提高矿井废水的回用率意义重大。1老工艺存在的问题n2006年矿井水净化站进行系统改造后，项目一直未升级，处理工艺仍停留在老水平上，出水水质浑浊，悬浮物大部分未能沉淀，老工艺已经无法处理近年来井下添加了灭火剂的废水。1.1矿井废水PH值呈强碱性由于生产安全需要，耿村煤矿井下大量使用泡花碱、化肥等各种灭火剂，而灭火剂加量的多少导致水质变化波动大，即PH值变化大，使废水呈强碱性。由于聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等混凝剂最适宜反应的PH值在中性(7)左右，废水PH值实测值偏碱性，影响混凝剂处理效果。1.2废水流经沉淀池的时间短从图2原工艺基础设施简易图可以看出，由于地理位置的限制，净化站在建造时仅有一个平流式沉淀池，长度仅15m,面积过小，容积仅为120m3,悬浮物沉淀时间不够，影响了出水水质。1.3加两药间隔时间短由于搅拌池中各小部分面积仅为2m2,从搅拌池A进入搅拌池B间隔时间短，PAC混凝作用时间短，反应不充分，流入B池PAM直接把未反应的PAC网捕在一起，影响了PAC对污水的混凝、凝聚作用。2废水处理系统优化升级改造的具体实施通过现场调查、实验分析等方式，在不增加新的土建设n施的前提下进行了系统优化升级。将原工艺中的一次沉淀改为二次沉淀，再通过多次的试验，选定了加混凝效果更好的聚合氯化铝铁（PAFC）、PAM,加98%浓硫酸调节废水PH值，吨水加药剂量、酸量标准等等，最终确定了新的处理工艺。1.1解决矿井废水偏碱性的问题从图4可以看出，加酸点设置在原第一调节池入口处。井下生产废水自中央泵房提升进入净化站时，通过PH试纸测试，根据池中废水的PH值，调节入口的加酸量，使废水PH值在7左右。由于井下有时水质波动变化大，采用每隔5分钟检测一次的方式，在连续三次测试的PH值相当时，说明此阶段水质比较稳定，测试频率可适当延长至每10分钟测一次，经过反复检测，动态管理，确保了调节池中废水PH值保持在中性左右。2.2解决废水流经沉淀池时间短的问题为了延长SS的停留时间，按照既让水中悬浮物完全沉淀，又不增加新的土建设施，降低工程造价的原则下，重新设计处理工艺。将原第二调节池改为第一沉淀池，原平流沉淀池变为第二沉淀池。经过优化改造，使沉淀池容积由120m3扩大至435m3,沉淀面积增大3-4倍，处理能力大大提升，n处理量由原来的1200m3/d提升至4000m3/do根据实际需要,新增板框压滤机一台，增大污泥处理能力。同时增加一沉池吸泥机及配套管渠等。通过工艺流程的优化升级，给生产废水处理提供了良好的运行环境，确保了净化后的出水水质。2.3解决一次加两药，间隔时间短的问题对加药方式进行优化，将以往一次加药改为二次加药，即在废水流入第一沉淀池前的A搅拌池时加PAFC,在流入第二沉淀池前的C搅拌池加PAFC、PAMo采取间隔加药法，使药剂在沉淀池内反应更充分，沉淀物在沉淀过程中颗粒粒径和体积变大，重量增加，沉淀更完全。3系统优化升级后产生的效果矿井废水处理系统优化升级改造资金约150万元，处理能力由原来的1200m3/d提升至4000m3/d,重复利用率可以达90%以上。遛池县环境监测站对我矿矿井水水质进行了监测，PH值由处理前的12.1降为6.96,C0D浓度由处理前的111.58mg/l降为41.65mg/l,SS浓度由处理前的507.75mg/1降为42mg/l,NH3-N浓度由18.95mg/l降为6.45mg/l,出水水质中污染因子浓度大大降低，废水不仅满足回用井下生产要求，达到《污水综合排放标准》一级标准，同时也满足《煤炭工业污染物综合排放标准》相关要求，改造效果显著。1.1产生的环境效益n废水处理工程的建设，是保护环境的重要措施之一。耿村煤矿所在地属于缺水区，水资源不充足，净化站系统的优化升级，改善了出水水质，提高了废水回用率，即可充分利用废水资源，保护了区域生态，美化了周边环境，又减少了污染因子对涧河流域的污染，具有很好的环境效益。3.2产生的经济效益处理后的水质完全达标，可提供给井下生产使用，节约了大量购水费用。假设购买一吨水按3.5元计，使用量按3000m3/d,一年节约的购水费用：3.5X3000X365=3832500(元)，经济效益十分可观。4结语矿井废水处理系统优化升级改造后，出水水质有了明显改善，在降低污染因子对周边水体环境影响的同时，也减少了新鲜水的投入，节约了大量的水资源。此次废水处理系统优化升级改造的成功，不仅进一步体现了我矿大力开展环保工作的决心和信心，而且为我矿今后的节能减排和环保工作探索了一条新路，提供了无限的发展空间。参考文献：[1]刘胜元•煤矿矿井废水处理工程工艺设计[J].山西煤炭管理干部学院学报，2006(04).[2]曹江文•浅议煤矿矿井废水的处理[J].环境科学导刊，2007(S1).n[1]尹晓峰，韩志强，陈现明，马艳玲.煤矿矿井废水处理回用工程实例[J].舰船防化，2009(02).作者简介：陈艳(1985-),女，福建南平人，本科，毕业于河南理工大学环境工程专业，现在河南大有能源股份有限公司耿村煤矿机电科从事环保、机电及技术管理工作。