礦區(qū)污水處理再利用的探討

馬喜武

摘要:礦區(qū)原有井下水,洗煤廠溢流水等外排水,不僅造成水資源浪費(fèi)和煤泥的流失,還嚴(yán)重污染水庫(kù)水質(zhì),影響途徑居民區(qū)的環(huán)境,通過(guò)礦區(qū)污水處理,有效控制水質(zhì)、環(huán)境污染,也充分地顯示了中水再利用,煤泥資源回收,此工程投資少,工期短,采用先進(jìn)的設(shè)備,科學(xué)技術(shù),通過(guò)檢驗(yàn)、驗(yàn)收在處理水方面有了新的領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞:再利用 礦井水 回收量 中水

0 引言

唐山礦業(yè)分公司現(xiàn)有三股外排工業(yè)污水,分別是三號(hào)井礦井水、凈化水廠底流(沉淀污泥)、選煤廠循環(huán)溢流水,排放總量為7500噸/日。這些污水的直接排放,不僅污染了環(huán)境,同時(shí)也造成了水資源的浪費(fèi)。對(duì)企業(yè)本身來(lái)講,選煤需要大量補(bǔ)充水,排污還需上繳排污費(fèi),所以對(duì)外排污水進(jìn)行處理,并采用中水回用,從環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益各方面來(lái)講,是十分必要的。

1 設(shè)計(jì)原理

1.1 原水質(zhì)及處理后水質(zhì)要求

1.1.1 污水水質(zhì)及水量:

凈化水廠底流SS:12000mg/L。水量:Q=500m3/d

三號(hào)井礦井水SS:437mg/L。 水量:Q=5000m3/d

選煤廠循環(huán)溢流水SS:341mg/L。水量:Q=1000m3/d

SS:表示每升水里含有懸浮濃度。 Q:表示每天水的總流量。

1.1.2 處理水規(guī)模:7500m3/d

1.2 回用水(中水)水質(zhì)要求與標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 回用水(中水)水質(zhì)要求,主要用于補(bǔ)充循環(huán)水、選煤廠地面及設(shè)備沖洗,職工宿舍樓沖廁。富余水量排入陡河達(dá)景觀要求。

1.2.2 外排水執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)

化學(xué)需氧量(COD) 50mg/L

生化需氧量(BOD5)10mg/L

懸浮物 (SS)10mg/L

PH 6—9

2 工藝原理

2.1 選煤廠循環(huán)水處理工藝改造項(xiàng)目

選煤廠循環(huán)水處理工藝現(xiàn)狀見圖1:

由于選煤廠濃縮耙沉淀采用的是自然沉淀,效果較差,其二段溢流水煤泥污泥濃度在25-35g/L,底流濃度較低,缺點(diǎn)如下:①循環(huán)水濃度高增加重介工藝的脫介難度,介耗過(guò)大;②底流濃度低,致使壓濾機(jī)效率下降。

2.2 選煤廠循環(huán)水處理工藝改造,將濃縮耙自然沉淀改為混凝沉淀,即在濃縮耙進(jìn)水中加入適量絮凝劑,沉淀效率可提高60%以上,在濃縮耙不變的條件下溢流水濃度可控制4g/L以下,效果十分明顯。污水處理工藝選擇原則; 選擇成熟工藝,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo);投資小,運(yùn)行費(fèi)用低;員工操作、維護(hù)方便;自動(dòng)化水平高,管理方便;所投藥劑貨源廣,價(jià)格低;由于該污水主要污染物為懸浮物和膠體物,根據(jù)出水要求,采用混凝沉淀和過(guò)濾工藝,該工藝成熟,能確保達(dá)標(biāo),且初期投資和運(yùn)行費(fèi)用低,改造后的工藝流程見圖2:

2.3 工藝流程

2.3.1 污水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后提升至斜板沉淀池,在提升過(guò)程中投加混凝劑堿式氯化鋁和聚丙烯酰胺,經(jīng)混合器混合和絮凝池絮凝后,懸浮物和膠體物形成大顆粒在沉淀池進(jìn)行沉淀分離,以達(dá)到水質(zhì)凈化的目的,溢流水進(jìn)入下一步深度處理工序。

2.3.2 提升泵提入斜板沉淀池內(nèi),沉淀后的凈水懸浮物濃度一般在50mg/L左右,為滿足中水回用標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步提高水質(zhì),再次采用過(guò)濾的方法除去水中殘余的細(xì)小雜粒和細(xì)菌等,使用過(guò)濾泵使沉淀后水提入過(guò)濾罐,再次過(guò)濾,使過(guò)濾水的懸浮物濃度降到10mg/L以下。

3 設(shè)備選型及施工

3.1 設(shè)備選型本著節(jié)能、環(huán)保的原則,震動(dòng)超標(biāo)設(shè)備基礎(chǔ)添加減震、消聲措施,用電方面采用手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合。

3.1.1 選煤廠循環(huán)水加藥設(shè)備:選用全自動(dòng)絮凝劑制備及添加裝置,型號(hào)SB-AT4000/96型號(hào)。當(dāng)提升泵從儲(chǔ)水池往沉淀池提升水同時(shí),加藥設(shè)備自動(dòng)開啟加藥。

3.1.2 儲(chǔ)水池池上采用自動(dòng)行車式吸泥機(jī), 行車式吸泥機(jī)型號(hào):BXX6—22,行車速度1.0m/min,吸泥機(jī)吸嘴距地200mm,吸出煤泥沿水槽自流儲(chǔ)泥池,通過(guò)泥漿泵進(jìn)入壓濾車間,壓濾成煤餅。

3.1.3 提升泵:型號(hào):150YW180-15-15,共四臺(tái)兩用兩備,Q=

180m3/h,H=15米n=1450r/min,N=15kw,采用手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合。

3.1.4 過(guò)濾泵:型號(hào):150YW150-26-18.5,共4臺(tái),兩用兩備,Q=150m3/hH=26米n=1450r/minN=18.5kw

3.1.5 過(guò)濾器:過(guò)濾器采用機(jī)械過(guò)濾器,過(guò)濾器尺寸Φ3.0×4.5米,共6臺(tái)。濾料采用石英砂、無(wú)煙煤雙層濾料。過(guò)濾器為鋼制、人工反沖洗。共六臺(tái),并聯(lián)運(yùn)行。

3.1.6 壓濾機(jī):更新選煤廠三臺(tái)壓濾機(jī),入料含水率65%,煤餅含水率25%。

3.1.7 恒壓供水裝置:采用變頻恒壓供水工藝,占地面積小,自動(dòng)化程度高,省電。型號(hào):APS-A-4-18.5,Q=200m3/h,H=40米,

3.2 根據(jù)規(guī)范和實(shí)際情況修建洗煤廠礦井水處理工藝見圖3

3.2.1 調(diào)節(jié)池 污水為間歇排放,水量水質(zhì)不均,為使處理設(shè)備正常運(yùn)行,不受污水高峰流量或濃度變化的影響,設(shè)調(diào)節(jié)池?？紤]水量變化的周期,設(shè)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)時(shí)間為6小時(shí),則調(diào)節(jié)池的有效容積為1750m3。調(diào)節(jié)池分供兩個(gè),單個(gè)容積875m3。

3.2.2 斜板沉淀池 外形尺寸 長(zhǎng)×寬×高12.5米×5.5米×6.37米(懸空0.5米),共兩臺(tái),并聯(lián)運(yùn)行。池體采用鋼結(jié)構(gòu),每臺(tái)斜板沉淀池設(shè)兩個(gè)泥斗。排泥靠高差自流進(jìn)入東西濃縮耙。污泥量Q=15m3/h,濃度為15g/L。

3.2.3 中間水池 水力停留時(shí)間T=1h,有效容積V=294m3。

3.2.4 貯泥池 儲(chǔ)泥池儲(chǔ)泥量為114m3,為防止煤泥沉積,采用空氣攪拌。配套羅茨風(fēng)機(jī)兩臺(tái)型號(hào):BK5003一用一備。

3.2.5 附屬清水池300m3。

4 結(jié)論

4.1 社會(huì)效益:該工程于2008年7月開工至2008年11月竣工驗(yàn)收,根據(jù)省、市環(huán)保檢測(cè)達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),主要化學(xué)需氧量(COD)50mg/L、懸浮物(SS)10mg/L符合排放要求。

4.1.1 外排水達(dá)景觀要求,為今后成為我市環(huán)城河提供水源。

4.1.2 保護(hù)環(huán)境,排除了原下流生活區(qū)污染問(wèn)題,給居民生活環(huán)境得到改善。

4.2 經(jīng)濟(jì)效應(yīng),按處理水能力,工程總投資1600萬(wàn)元。

4.2.1 處理水再利用,回水利用每小時(shí)200噸,用于洗煤廠洗煤工業(yè)用水和廠區(qū)綠化等,節(jié)約了水的資源,充分利用水資源,年節(jié)水效益=200x12x24x1.7元/噸=9.8萬(wàn)元。

4.2.2 煤泥回收量:處理水量Q乘以處理前懸浮物SS,再乘以處理后懸浮物SS,即為每天回收煤泥量。

(凈化水廠底流SS:12000mg/Lx水量:Q=500m3/d+三號(hào)井礦井水SS:437mg/Lx水量:Q=5000m3/d+選煤廠循環(huán)溢流水SS:341mg/Lx水量:Q=1000m3/d )x處理后懸浮物SS:10mg/L=85.26噸,為每天回收煤泥量85.26噸。

4.2.3 該工程投入生產(chǎn)后,每年節(jié)省12萬(wàn)元排污費(fèi)。