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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

污水处理，因不同原因形成的废水、污水处理难度等等原因，所需要的污水处理技术也不尽相同。
1.废水水质
生活污水水质通常比较稳定，一般的处理方法包括酸化、好氧生物处理、消毒等。而工业废水应根据具体的水质情况进行工艺流程的合理选择。特别需要指出的是，对于采用好氧生物处理工艺处理废水来说，要注意废水的可生化性，通常要求COD/BOD=0.3，如不能满足要求，可考虑进行厌氧生物水解酸化，以提高废水的可生化性，或是考虑采用非生物处理的物理或化学方法等。
2.污水处理程度
这是污水处理工艺流程选择的主要依据。污水处理程度原则上取决于污水的水质特征、处理后水的去向和污水所流入水体的自净能力。但是目前，污水处理程度的确定主要依从国家的有关法律制度及技术政策的要求。通常环境管理部门是根据《污水综合排放标准》及相关的行业排放标准来控制污水的排放浓度，一些经济发展水平较高的地区还规定了更为严格的地方排放标准。因此，无论是何种需要处理的污水，也无论是采取何种处理工艺及处理程度，都应以处理系统的出水能够达标为依据和前提。按照法律、法规、政策的要求预防和治理水体环境污染。
3.建设及运行费用
考虑建设与运行费用时，应以处理水达到水质标准为前提条件。在此前提下，工程建设及运行费用低的工艺流程应得到重视。此外，减少占地面积也是降低建设费用的重要措施。恰好中科瑞阳平板MBR就有着占地面积小的优点。
4.工程施工难易程度
工程施工的难易程度也是选择工艺流程的影响因素之一。如地下水位高，地质条件差的地方，就不适宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。
5.当地的自然和社会条件
当地的地形、气候等自然条件也对废水处理流程的选择具有一定影响。如当地气候寒冷，则应采用在采取适当的技术措施后，在低温季节也能够正常运行，并保证取得达标水质的工艺。当地的社会条件如原材料、水资源与电力供应等也是流程选择应当考虑的因素之一。
6.污水的水量
除水质外，污水的水量也是影响因素之一。对于水量、水质变化大的污水，应首先考虑采用抗冲击负荷能力强的工艺，或考虑设立调节池等缓冲设备以尽量减少不利影响。
7.处理过程是否产生新的矛盾
污水处理过程中应注意是否会造成二次污染问题。例如制药厂废水中含有大量有机物质(如苯、、溴素等)，在曝气过程中会有有机废气排放，对周围大气环境造成影响;化肥厂造气废水在采用沉淀、冷却处理后循环利用，在冷却塔尾气中会含有，对大气造成污染;农药厂废水处理中，以碱化法降解，如采用石灰做碱化剂，产生的污泥会造成二次污染;印染或染料厂废水处理时，污泥的处置为重点考虑的问题。
总之，污水处理流程的选择应综合考虑各项因素，进行多种方案的技术经济比较才能得出结论。

随着经济的发展和科技的进步，当今各大城市的科研单位和院校进行的科研实验越来越深入、广泛，从实验室中排放的实验室废水相对增多，废水的水质相当复杂。

此类废水的排放周期不定，排放水量也无规律性，且所含污染物成分较为复杂，除含有洗涤剂及常用溶剂等有机物外，还有较多的酸碱，有毒有害的有机物及重金属，而且含有许多物质性质很难确定。

实验室废水水量相对较小，但如果不加处理就外排将对环境造成极大的污染。为了进一步加强对实验室的管理，实验室废水综合治理的方法与处理效果好、技术、投资较少的设备势在必行。


医院污水从广义上讲是属于生活污水，但是医院污水的特点是含有病原菌，因此其技术重点是把好消毒关。而且，对于医院废水而言，一般都含有对生物有抑制作用和难以生物降解的药物成份，因此可以考虑采用前面放置厌氧处理的工艺，先将难降解的有机物水解。而且在供水日趋紧张，供水价格不断上涨的今天，有必要对出水进行污水回用。

综合以上考虑本方案拟用低能耗的厌氧水解+生物接触氧化法为主体，一半的出水用来污水回用，回用水的处理采用混凝沉淀+吸附过滤+消毒工艺处理后可作为冲厕、绿化、洗车的污水处理工艺。

通过厌、好氧菌分解有机物达到降解去除综合污水中有机污染物质与有害、有毒物质，然后达标排放。出水一半再经过深度处理彻底消毒处理，达到消灭病菌、、保障人体健康，消除有机污染物所引起的污染隐患的目的；用于绿化和冲厕、车库地板等冲洗。

我国对机械加工中排放的高浓度、乳化严重的含油废水仍未得到很好处理。主要原因是随着技术的不断提高,乳化液的稳定性越来越高,破乳越来越困难,这类废水成分复杂、可生化性较差、且有一定毒性。目前处理这类废液主要采用物理化学法,如化学氧化分解、药剂电解、活性炭吸附及反渗透等处理技术。
1、化学氧化分解法是目前国内外广泛使用的机械加工废水处理方法。该方法经济、简便,具有对原水水质要求低、处理工艺和设备简单、操作方便、设备维护量小、能耗低、运行处理效果稳定、脱色效果好、有机物分解彻底、对大中小型企业废乳化液处理皆适用等优点而被普遍应用。
2、机械加工废水处理深度处理主要采用反渗透或活性炭吸附等工艺。反渗透技术是当今、的膜分离技术。但是反渗透技术对废水前处理要求很高,投资较大,对废冷却液处理脱色效果不理想,运行管理水平要求高。活性炭吸附过滤的原理是当原水通过活性炭过滤器时,由于活性炭过滤器中的过滤介质(石英砂、活性炭等)的接触絮凝、吸附和截留作用,使得原水中的杂质被吸附、截留。根据原水的不同和使用范围的不同,过滤器的滤料有石英砂、石英石、活性炭等。该方法效率高而且稳定,操作管理方便。在国内机械加工废水处理中得到广泛应用,技术成熟,运行效果较好。
3、含油废水生化处理
含油废水经物化预处理后其含油量与COD已经大大降低，但废水中仍含有大量的高分子有机物质，可生化性较差，为了降低运行成本，提高生化效率，机械加工废水处理生化处理系统采用A/O工艺，即水解酸化+好氧处理工艺。
经预处理的废水首入水解酸化池(A池)，在池内兼氧菌作用下对废水中难降解的大分子有机污染物进行开链，降解成小分子类有机物，提高废水的可生化性。为保持池内废水处于水解阶段和后续回流污泥与废水的充分混合，池内设有搅拌系统，池内装有填料，大量微生物附着其上形成生物膜，为提高系统的处理效率创造了良好的条件。 水解酸化池出水自流进入好氧池进行好氧生物处理。
好氧生物处理根据挂填料与否可分为活性污泥法和生物膜法。好氧处理工艺采用生物膜法+MBR的处理工艺，MBR是膜分离技术与生物技术有机结合的新型机械加工废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。
4、污泥废油的处理与处置
机械加工废水处理采用“物化+生化处理”主体工艺，过程中产生的污染物主要有物化处理阶段产生的含油污泥和废油及生化处理阶段产生的剩余活性污泥，因此对不同性质的污染物要分类收集、分质处置。
4.1 污泥处理 生化剩余污泥排入生化污泥池，经板框脱水后即可外运处理。 物化污泥主要为气浮池产生，其排入物化污泥池后再经板框压滤，滤出液为油水混合物，排入污油罐，净置分层后下层水排入综合废水调节池，上层油排入废油箱，板框压滤出的油渣可掺入煤中焚烧处理。
4.2 废油处理 废油由两部分组成，污泥处理中产生的废油贮存在废油箱中，另一部分为陶瓷膜过滤后的乳化浓缩液，这部分废油含水量较高，需再经破乳槽处理，处理后的浓缩液分离成废油、污泥和废水三部分，污泥排入物化污泥池，废水排油布洗涤废水调节池，废油则排入废油箱后统一资源化处理。