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煤矿废水处理工艺方案的选择
根据煤矿废水处理工艺的设计和选用的原则，煤矿矿井废水属于含高浓度悬浮物、总铁、总锰超标的酸性废水；对于悬浮物、金属离子的去除率要求较高，因此，将采用一个技术成熟、处理效果稳定可靠的处理工艺，即：采用“中和调节+沉淀+过滤”的组合处理工艺；该处理工艺具有技术成熟、占地面积小、投资省、运行费用低、操作管理方便、出水水质好、处理效果稳定等优点。目前该处理技术已被广泛使用于煤矿废水处理工程上，并获得成功，整个系统运行稳定可靠，矿井废水经处理后能达到《煤炭工业污染排放标准》（GB20426-2006）的排放要求，60%的矿井废水处理后达到《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB 50383—2006)回用水标准。

煤矿废水水质

（1）设计进水水质

   矿井水中污染物与地质构造、煤炭伴生物、煤炭相邻岩层成分、开采强度、采煤方式等有关。煤矿矿井水水质监测结果，煤矿矿井水水质，如下表：

表1-1 煤矿矿井废水处理设计进水指标  （除pH外，单位为mg/L）


（2）设计出水水质（达标排放出水水质）

   矿井水处理后可达到《煤炭工业污染物排放标准》《煤炭工业小型矿井设计规范》规定的“消防洒水用水水质标准”，具体指标如下，具体指标见表1-2.

表1-2 达标排放出水主要水质指标   （除pH外，单位为mg/L）


煤矿矿井废水处理工艺流程图：


工程流程简介：

1.中和：矿井废水进入中和池，通过石灰和机械搅拌，使废水和石灰混合均匀，进行中和反应，调节PH值至碱性。

2.调节：矿井污水调节池主要作用是即均化水质水量，以及给后续工艺提供稳定的供水，也起到初沉的作用。

3.絮凝：经曝气后出水进入絮凝池中，通过加入聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）药剂，进行搅拌混合，使之发生絮凝反应。

4.沉淀：用于去除悬浮物，实现固液分离。沉淀池内安装斜管填料，实现浅层沉淀，斜管沉淀池与平流相比，能将紊流、湍流改善为稳定有序的浅层层流状态，颗粒沉降不受紊流干扰。斜管孔径内颗粒沉降距离仅为平流沉淀的1／7。

5.过滤：沉淀池出水进入中间水池内，通过提升泵将其提升至重力式无阀过滤器进行过滤处理。利用滤层的沉淀、机械筛滤等作用截留污水中残存的细小悬浮物。污水经无阀过滤器过滤后直接排入清水池。过滤器滤层吸收大量悬浮物后将导致滤速下降，必须定期对过滤层进行反冲洗。反冲洗采用自动虹吸反冲洗，并开启反洗排水阀门，水流自下而上通过滤层，将截留在滤层上的杂物排入反冲洗水池中。

6、污泥处理：系统处理过程中于调节池沉淀段、斜管沉淀池等部位将产生部分污泥，污泥定时排入污泥浓缩池浓缩，浓缩污泥由压滤机压滤脱水后清运至环保许可的规定填埋场。

7、清水回用：保护水资源是每一个企业及个人应尽的义务，本方案鼓励企业对处理后的清水进行回用。经系统处理后的出水SS≤25mg/L，可用于洗矿、扫除等环节。

8、排污口按规范设置，排放水有计量堰安装计量装置，回用水电磁流量计测量流量，使污水处理系统规范化。

构筑物设计及主要设备选型

1、土建构筑物设计及其配置设备

（1）中和池：

设置目的：用于调节废水PH值。

   设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

            

（2）调节池：

设置目的：用于调节废水水量、水质，还起初沉作用。

   设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

            

（3）石灰池

   设置目的：用于混合石灰，投入废水处理系统，调节废水pH值。

   设计计算：1座，采用地上式钢混结构

           

  （4）反应池

设置目的：用于废水絮凝混合反应。

设计计算：2座，采用半地上式钢混结构

（5）沉淀池

设置目的：用于沉淀废水中的悬浮物，斜管的表面负荷为1.39m3/(m2.h)。

设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

（6）中间水池

设置目的：用于存储沉淀池的上清液。

设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

（6）污泥浓缩池

   设置目的：用于浓缩污水处理过程中生产的污泥。

设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

（7）过滤器基础

设置目的：用于安装钢制自动反冲洗无阀过滤器。

设计计算：1座，采用毛石砼结构基础。

（8）反冲洗水池

   设置目的：用于接收反冲洗排水阀排出的污水。

设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

          

（9）回用水池

   设置目的：暂时储存处理消毒后的清水，采用次氯酸钠消毒。

设计计算：1座，采用半地上式钢混结构

（10）污泥干化池

   设置目的：用于干化污水处理过程中生产的污泥

设计计算：2座，采用地上式砖混结构

（11）压滤机基础

结构形式：钢混（上部棚架）

数    量：1座

功能及作用：安放压滤机

（12）操作管理房

      设置目的：主要用于放置风机、消毒器、投药设备等。

      设计参数：2间；

      结    构：采用地上砖混结构。

       煤矿矿井废水处理工程采用的主要土建构筑物见表3-1

表3-1  主要土建构筑物一览表


主要设备

表4-2   主要设备及报价表

小型的污水处理设备，其特征在于：其结构包括污水处理箱(1)、基座(2)、电机(3)、消毒器(4)、连接口(5)、盖帽(6)、气罐(7)、连接头(8)、连接管(9)、电源指示灯(10)、启动按钮(11)、控制箱(12)，所述污水处理箱(1)的底面与基座(2)的上表面相焊接，所述消毒器(4)的上表面安装有连接口(5)，所述连接口(5)的上端与盖帽(6)螺纹连接，所述电机(3)安装在基座(2)的上表面，所述连接管(9)的一端与连接头(8)相嵌套，所述连接头(8)安装在气罐(7)的上端，所述控制箱(12)的正表面设有电源指示灯(10)并用电连接，所述控制箱(12)的正表面设有启动按钮(11)并用电连接，所述污水处理箱(1)包括入水管(101)、处理箱外壳(102)、滑座(103)、连接板(104)、侧板(105)、滚珠(106)、过滤膜(107)、前板(108)、弹簧(109)、卡扣(1010)、小弹簧(1011)、拨钮(1012)、连杆(1013)，所述入水管(101)嵌入安装于处理箱外壳(102)的内部，所述滚珠(106)嵌入安装于滑座(103)内，所述连接板(104)与过滤膜(107)相贴合，所述侧板(105)的左端面与过滤膜(107)的右端面相贴合，所述侧板(105)嵌入安装于滑座(103)内，所述前板(108)的左端面设有过滤膜(107)，所述弹簧(109)的右端面与连接板(104)的左端面相贴合，所述卡扣(1010)的底面与小弹簧(1011)的上表面相贴合，所述连杆(1013)的左端与拨钮(1012)相嵌套。
2小型的污水处理设备，其特征在于：所述基座(2)的上表面与消毒器(4)的底面相贴合。
3.小型的污水处理设备，其特征在于：所述控制箱(12)与电机(3)电连接。
4.小型的污水处理设备，其特征在于：所述处理箱外壳(102)的底面与基座(2)的上表面相焊接。
5.小型的污水处理设备，其特征在于：所述基座(2)为长810宽380高30的长方体结构。

SBR工艺介绍


SBR工艺是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些性使其具有以下优点：


1、理想的推流过程使生化反应推动力，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。


2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。


3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。


4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。


5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。


6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。


7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。


8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。


9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。


SBR工艺在一个空间内培养多种，根据不同时间段完成多种工艺。菌种为我公司培育的菌种，对环境的适应能力强，抗冲击、负荷能力比单一的菌种强。


我公司研制的SBR工艺采用间歇进水、间歇曝气、间歇出水流程，在曝气过程中菌群转化为好氧菌，实现好氧反应；曝气完毕后沉淀，菌群转化为，实现厌氧反应。


工艺流程


SBR工艺


污水→调节池→间歇曝气→沉淀→紫外线消毒→出水


污水通过格栅进入调节池进行均质均量，调节池设有液位浮球，当达到浮球控制高度启动污水提升泵使污水进入SBR一体化设备，污水进入SBR设备以后进行间歇曝气，曝气过程产生好氧反应，曝气完毕进行沉淀，处理后的污水经过消毒之后排放或回用。


运行时间：


设备运行时间 进水一小时，曝气三小时，沉淀一小时，出水一小时。六个小时一次循环，四次循环，四次循环处理完每天的污水量。

工业废水处理的现状
从当前我国总体对工业废水处理来看，对于环境污染的形式还是相当严峻的，污染状况仍然比较严重。在各地区的河流及湖泊其水环境的容量，早已无法符合当前对于水资源的污染。然而各种的污水排放量仍在不断的增长，对于河流水污染的情况来讲，工业废水仍是主要的污染来源。在我国每年出现的水污染事故，平均可达到每年1000起左右[1]。这是因为大量高污染企业仍然存在，许多企业不愿或无资金进行工业废水的治理，使得这一些企业违法排污的现象依然存在。将许多大城市除外，城镇的污水排放并没有从根本上得到有效的处理，使许多城乡居民的安全饮水问题日益严重。根据有关部门的统计，我国由于环境问题而造成的损失基本占整个国民生产总值的10%。因此当前我国水环境污染的形式依然处于严峻的态势。
引进的废水处理工艺
由于在当前工业废水的处理过程中存在大量的重金属，如冶金、电子、化工等相关企业皆会含有大量的金属离子的废水。以膜分离的技术对重金属工业废水进行处理，可以使废水实现达标排放，并可以对有回收价值的物质进行回收。当前在造纸企业的废水处理过程中主要采用摸处理的技术，并已取得了实际性的进展。膜分离法对于制浆造纸废水的处理已经普遍性得到了应用。对其取除漂白废水的色度、悬浮物与毒性具有优异的效果。在工业生产染料时，相应会产生大量高质量的盐度、CODCr及色度的工业废水。由于这类废水的生物降解性存在一定缺陷，其含有的盐可以对其生物降解性进一步降低，所有在对工业废水进行生化处理之前，对其必须进行相应的预处理。
物理处理法的应用
对于工业废水中顽固性的不溶解悬浮状态的污染物，以物理法的应用可取得优异的效果。相关物理法的应用，其中沉淀法就是为重要的一种。其主要是对水中密度较大的的颗粒物进行去除沉淀，并且对这些颗粒进行有效的回收，从而使去污的效果得以实现。另外是一种离心的分离方法，此种方法则主要是利用离心分离机和水旋分离机等的设备，更好的实现对于污染物分离去除的效果。同时在进行此种方法的应用过程中，还应配合使用沉淀池、气浮池等附属的装置，以实现污染离心的效果。对于较为常用的物理处理法主要是筛虑截流法的应用，主要包括珊筛截流与过滤两个处理单元。以格栅与筛网的次用，将大量的污染物予以筛除，并利用砂滤池与微孔滤机对细小的污染微粒物进行去除。另外采用废水蒸发处理法对于水体污染物的处理也是效果较为显著的一种方法，并具有操控便捷的特点。废水重力分离法的应用对其中的悬浮固体以比重的方式去除，可依据悬浮物比重的不同，使其大于废水的浮力下降，实现更好的分离效果。后是气浮的处理措施，主要是在废水中持续注入气体的方式使其形成大量的气泡，让污染物附着在气泡之上同时浮于水面之上，实现废水的净化。