煤矿矿井废水

***煤矿矿井废水

处理方案设计

一、概述

煤矿开采过程中会产生一定量的矿井水，其主要污染物为SS、COD、石油类和部分金属、非金属元素，有些矿井水中还含有放射性污染物，这些矿井水排放到自然环境中，对农业、土地、森林等资源造成不同程度的破坏。另一方面，煤矿的开采造成大面积地下水位下降。因此，开展矿井水处理、资源化再利用工作具有非常大的环境、社会和经济效益。由此可见，***地区矿井废水治理已成当务之急，是环保工作的重点，也是水污染治理的重点，更是采煤业主不可推卸的义务。

我公司根据业主要求对***煤矿矿井废水处理工程进行方案设计，在进行深入调查、多次与业主沟通基础上，提出了如下处理方案。利用技术先进、操作维护管理简单、运行稳定的处理系统消除污染，使矿井水能够全部达标排放或回用。同时恭请各级领导和专家审查并提出宝贵意见。

二、设计依据

✍甲方提供的水量相关资料（业主提供日废水量为300m3）

✍《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)

✍《给水排水设计规范》（GBJ15-88）；

✍《建设项目环境保护管理条理》（1998年）

✍（87）国环字第002号“建设项目环境保护设计规定”；

✍《室外排水设计规范》(GBJ14-87)及其他相关规范；

✍《建筑给水排水设计规范》 GBJ15-88

✍《给水排水工程结构设计规范》 GB50069-2002

✍《采暖通风和空气调节设计规范》 GBJ19-87

✍《供配电系统设计规范》 GB50052-95

✍《低压配电设计规范》 GB50054-95

✍《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92

✍《工业与民用电力装置的接地设计规范》 GBJ65-83

✍《工业企业照明设计标准》 GB50034-92

✍《工业企业厂界噪声标准》 GB12348-90

三、设计原则

1、工艺技术经济、实用、可靠，处理后水质能达到国家《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。

2、保证出水达标的同时，运行费用低。

3、本着技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择污水处理工艺，使灵活性、先进性和可靠性有机地结合起来；

4、平面布置和工程设计时，结合现状，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，节省占地。

四、设计范围

1、污水治理设计；

2、构筑物设计；

3、加药装置设计；

五、设计技术指标

1、设计参数：

（1）、日污水量：Q =300m3/d

（2）、平均小时污水量：q平均=12.5 m3/h

（3）、最大小时水量：q max=15 m3/h

（4）、变化系数：k=1.2

2、设计负荷：

六、工艺设计

1、工艺流程的选择

煤矿矿井水中的主要污染物为悬浮物（SS），构成这些SS的主要是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，其含量为几十到几百毫克/升。而且煤粉能被重铬酸钾等强氧化剂氧化，显示有较高浓度的COD。由于受到煤、废机油、乳化油等污染，矿井水中还含有一定量的油类。

煤矿矿井水的污染物特性可概括如下：

✍矿井水的主要污染物为SS，而且SS中的煤粉是构成矿井水COD的主要成分；无论是去除污水中的COD还是SS，归根到底是能够有效去除废水中的SS。✍矿井水中的SS含量非常不稳定，不仅同一矿区各矿的矿井水浓度差异较大，并且同一矿井不同时期排水浓度也有很大差异。这对于物化处理而言，在处理

装置的稳定运行方面有较大的影响。

✍矿井水中的SS悬浮稳定性好，不易脱稳沉降。

✍矿井水的色度较高。

根据煤矿矿井水的水质特点分析，目前国内外普遍采用混凝沉淀加过滤的工艺进行处理，但关键是在以下几个方面存在差别：

✍具体的处理设施的选择上，如何保证运行稳定、容易操作管理

如斜管沉降池容易堵塞，普通混凝沉淀池出水SS偏高，普通的混凝反应耗药量大且混合不均匀导致出水水质差等等。

✍具体的设计参数选择上，更好的解决好排泥、合理的加药问题、合理的混凝反应问题等

在来水水质水量有变化的时候，常规的混凝沉淀工艺缓冲能力不够，使出水水质波动较大，需要改进。

✍水处理药剂方面

目前国内外的技术差别主要体现在国外的药剂比较先进，有专门的高分子有机絮凝剂。我公司经过大量的工程实践、探索和改进，以形成了针对酸性矿井水、高含盐矿井水、高浊度矿井水处理的系列专用药剂，对保证废水的处理效果和处理成本的降低，发挥了重要作用；

根据我公司的工程实践和实验研究，推荐采用以下工艺来处理煤矿矿井水。

2、矿井水处理工艺流程

矿井废水在流入调节池之前先在井底水仓进行沉淀，沉淀后的水悬浮颗粒较小，单靠自然沉淀无法满足排放水水质标准，所以采用混凝、沉淀的方法。混凝沉淀工艺不但投资少、处理效果好、而且占地面积小。本设计方案的核心设备采用我公司自行研制开发的专有技术设备——“旋流混凝反应器+高效沉淀澄清池”进行废水治理。

矿井水由井下水仓提升至调节池内，经过一级提升泵提升，进入“旋流混凝反应器+高效沉淀澄清池”装置内，在此设备内混凝、沉淀后达标排放。污泥干化处置，干煤泥资源化利用。

具体工艺流程见下图。

3、工艺流程说明:

矿井中产生的废水在进入调节池，调节池设两座，投加石灰乳调节水质，泵回流混合搅拌。PH值由控制系统根据水质情况自动运行，它能根据管理人员所设定的PH范围自动投加或停止，这样既方便可靠，又易于管理，也节省了药剂费。出水通过提升泵提升进入旋流反应器，在旋流反应器加入混凝剂，在湍流状态下，药剂与废水发生分步混合反应。而且在旋流状态下，药剂与废水的混合非常完全，形成的矾花基本处在理想状态，保证了混凝沉淀的高效运行。

在中和池内通过泵回流水力混合搅拌作用加速水中重金属离子与OH-充分接触反应，经一定的停留时间后达到去除重金属的目的。在反应器内，细煤粉在药剂的作用下形成了容易沉淀的絮体，从废水中分离出来。石油类则吸附在煤粉絮体上，从废水分离出来，进入污泥处置系统。上述反应保证了废水的稳定达标排放。

废水经旋流反应器后，进入沉淀池，出水达标排放。

中和池、沉淀池产生的污泥排入污泥干化池，进行自然干化处理，滤液经泵泵入调节池，煤泥可以资源化利用。

（1）调节池：有效地对废水的水质、水量进行调节，并沉淀部分大颗粒悬浮物。

参数：

数量： 2座（分池并连）

容积： V = 72 m3/座

有效容积： V =60 m3

水力停留时间： HRT=8 h（单池4h）

（2）石灰水投加系统：石灰按一定比例通过水力搅拌成石灰乳用泵加入废