高矿化度矿井水处理工艺的自动控制

高矿化度矿井水处理工艺的自动控制

摘要：高矿化度矿井水直接排放对环境危害大，对高矿化度矿井水的处理越来越受到关注。简单介绍了高矿化度矿井水常见的处理工艺，提出了基于膜处理工艺流程的自动控制策略，并介绍了自动控制系统的具体控制方法。

关键词：高矿化度矿井水；处理工艺；自动控制

abstract: high mineralized mine water is directly discharged big harm to the environment, processing of high mineralized mine water more and more attention. introduces the treatment process of high mineralized mine water, put forward the strategy of automatic control of membrane treatment process based on process, and introduces the concrete control method of automatic control system. keywords: high mineralized mine water; treatment process; automatic control

中图分类号： td53 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）1 高矿化度矿井水特征及危害

高矿化度矿井水一般是指含盐量大于1000ng/l的矿井水。据不完全统计，我国煤矿高矿化度矿井水的含盐量一般在1000～

3000mg/l，少量矿井的矿井水含盐量达4000mg/l以上。这类矿井水的水质多数呈中性或偏碱性，且带苦涩味，因此也称苦咸水。因这类矿井水的含盐量主要来源于ca2+，mg2+，na+，k+，so42-，hco3-，

cl-等离子，所以硬度往往较高。

高矿化度矿井水如果不经过处理就直接排放，会给生态环境带来一定的危害。主要表现为河流水含盐量上升、浅层地下水位抬高、土壤滋生盐碱化、不耐盐碱类林木种势削弱，农作物减产等。另一方面，由于采矿破坏了地下水资源，许多采矿企业用水困难。高矿化度矿井水处理后回用，不仅防止了污染，而且节约了宝贵的水资源，还可为企业降低供水成本，因此高矿化矿井水的处理利用受到越来越广泛的关注。

2 高矿化度矿井水处理工艺特点及控制策略

高矿化度矿井水处理工艺流程一般为混凝、沉淀、过滤、脱盐，其中混凝、沉淀、过滤的目的是去除水中的悬浮物，脱盐的目的是去除水中的盐离子，降低水的硬度，从而达到工业回用标准。实现这个工艺流程的技术有多种选择，拟定高矿化度矿井水处理工艺流程见图1。

预沉调节池、重力无阀滤池、自清洗过滤器、超滤机组逐步去除水中的悬浮物，精密过滤器去除预处理中未能完全去除或新产生的悬浮物，反渗透机组对矿井水进行脱盐处理。预沉调节池、重力无阀滤池为传统工艺，超滤法、反渗透法为新型膜渗透工艺，与其他水处理方法相比均具有无相态变化、常温操作、设备简单、生产周期短、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点，与传统工艺设备相比，能有效降

低生产成本，提高企业经济效益。

2.1行车刮泥机及提升泵

（1）行车刮泥机

行车刮泥机可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上点动控制提耙电机、行走电机；软手动状态时可在上位机远程手动控制提耙电机、行走电机运行；自动状态时，行车刮泥机由plc 控制间歇运行，间歇时间可在上位机修改。自动刮泥时，提耙电机、行走电机均由限位开关控制，提耙电机把泥耙放下，到达下限限位后，提耙电机停止运行，行走电机开始正向行走，到达正向限位后，行走电机停止运行，提耙电机再将泥耙提起，到达上限限位后，提耙电机停止运行，行走电机开始反向行走，到达反向限位后，行走电机停止运行，行车刮泥机等待下一次刮泥。

（2）提升泵

集水池提升泵可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；软手动状态下可在上位机上远程控手动制启停；自动状态下，由plc控制，根据集水池液位自动控制泵的启停，实现高液位启泵低液位停泵，避免水泵无水干转，液位控制数值可在上位机手动修改，上位机对泵的运行状态进行监控，如出现故障，则自动投入备用泵并报警。

煤泥提升泵可手动/软手动/自动控制，手动、软手动方式与集水池提升泵相同；自动状态时由plc控制定时定点运行，运行时间可在上位机上设定，上位机对泵的运行状态进行监控，如出现故障，

则自动投入备用泵并报警。

2.2污泥泵及板框压滤机

污泥泵作为板框压滤机的进料泵，与板框压滤机配套使用，均有手动/自动控制方式，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；自动状态时由plc控制，根据压力表、行程开关和压滤机运行步续（压紧滤板保压开始进料过滤压榨吹洗保压结束松开滤板拉板卸饼待机循环压紧滤板）对污泥泵及压滤机电气设备进行自动控制，并对污泥泵进行低液位停泵保护。上位机对污泥泵及压滤机的运行状态进行监控，如出现故障，则自动停机并报警。

2.3加药设备

（1）絮凝剂、助凝剂

絮凝剂（pac）、助凝剂（pam）加在矿井水进水管道上，增加悬浮物的絮凝，有效去除水中悬浮物。pac、pam加药泵可手动/软手动/自动控制，手动状态下可在就地控制箱上单机启停；软手动状态下可在上位机上远程手动控制启停；自动状态时，pac、pam加药泵由plc变频控制，受进水流量、进水浊度和加药箱液位共同控制，加药箱低液位时停泵并报警。上位机对加药泵的运行状态及液位进行监控。

（2）杀菌剂

杀菌剂加在超滤机组进水管道上，阻止细菌的生长和粘泥的形成，保护超滤膜。杀菌剂加药泵可手动/软手动/自动控制，手动、软手动方式与絮凝剂加药泵相同；自动状态时，由plc控制，杀菌