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四川某煤矿矿井废水处理工程应用案例.pdf

山东化工收稿日期２０２０－０７－０２作者简介陈军，工程师。四川某煤矿矿井废水处理工程应用案例陈军（四川省天晟源环保股份有限公司，四川成都６１００００）摘要四川省某煤矿的生产过程中会产生大量的废水，废水水质成份复杂，其中含有多种无机物、有机物、重金属等，该废水采用格栅＋调节池＋初沉池＋斜管沉淀池＋砂滤池处理后达到煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）和污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）中的一级排放要求后外排。关键词煤矿；污水；应用案例中图分类号Ｘ７０３文献标识码Ｂ文章编号１００８－０２１Ｘ（２０２０）１５－０２３８－０２ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣａｓｅｏｆＷａｔｅｒＩｎｒｕｓｈＴｒｅａｔｍｅｎｔＰｒｏｊｅｃｔｉｎａＣｏａｌＭｉｎｅｉｎＳｉｃｈｕａｎＣｈｅｎＪｕｎ（ＳｉｃｈｕａｎＴｉａｎｓｈｅｎｇｙｕａｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｅｒｖｉｃｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００００，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｃｏａｌｍｉｎｅｉｎＳｉｃｈｕａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｗｉｌｌｐｒｏｄｕｃｅａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｈａｔｐｏｌｌｕｔｅｓｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｉｓｃｏｍｐｌｅｘ，ａｎｄｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｏｒｇａｎｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｇｒｉｌｌｅ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｔａｎｋ－ｐｒｉｍａｒｙｓｅｔｔｌｉｎｇｔａｎｋ－ｔｕｂｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｔａｎｋ＋ｓａｎｄｆｉｌｔｅｒｔａｎｋｔｏｒｅａｃｈｔｈｅＳｔａｎｄａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃｏａｌｍｉｎｅ；ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃａｓｅｃｏｌｕｍｎ四川省某煤矿的生产过程中会产生大量对环境有污染的废水，其主要来源为煤矿开采作业时产生的井下废水，矿区工业场地淋溶废水等［１－４］。煤矿在生产过程中产生的废水水质成份复杂，其中含有多种无机物、有机物、重金属等［５－７］，另外矿井水一般呈酸性，其主要污染物为ＳＳ、Ｆｅ、Ｍｎ等重金属。该废水采用格栅＋调节池＋初沉池＋斜管沉淀池＋砂滤池处理后达到煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）和污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）中的一级排放要求后外排［８］。１废水的处理工艺１．１废水的水质、水量表１废水出水水质指标项目污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）一级标准煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）ｐＨ值６～９６～９ＳＳ／（ｍｇ／Ｌ）７０７０ＣＯＤｃｒ／（ｍｇ／Ｌ）１００７０锰／（ｍｇ／Ｌ）２４铁／（ｍｇ／Ｌ）－７表２废水进水水质指标项目浓度ｐＨ值６～９ＳＳ／（ｍｇ／Ｌ）５７０ＣＯＤｃｒ／（ｍｇ／Ｌ）６０锰／（ｍｇ／Ｌ）１．９铁／（ｍｇ／Ｌ）３．２根据该煤矿的煤的年产量及废水来源，该工程规模按１００ｍ３／ｄ（５ｍ３／ｈ）的流量进行设计，由于缺少该煤矿废水的水质指标，因此我们采用该地区煤矿的一般指标值作为我们的设计依据，废水经处理达到煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）和污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）中的一级排放要求后外排。废水进水、出水水质见表１、２。１．２工艺流程的确定根据该地区煤矿废水的一般特性，废水中含铁、锰、硫、ＣＯＤｃｒ等污染物浓度较低而悬浮物浓度高的特点，由此我们采用格栅＋调节池＋初沉池＋斜管沉淀池＋砂滤池工艺流程进行处理。工艺流程见图１。图１工艺流程图２主要构筑物及设备２．１格栅沟规格Ｂ＝３００；尺寸ＬＢＨ＝０．５ｍ０．３ｍ０．５ｍ；数量１座；结构砖制／地上式。备注池内设置３００型不锈钢格栅，栅条间距ｄ＝１０ｍｍ。８３２ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ２０２０年第４９卷第１５期２．２初沉池规格Ｖ＝１８ｍ３；尺寸ＬＢＨ＝３．０ｍ２．０ｍ３．０ｍ；停留 ≥３ｈ；数量１座；结构砖制／半地上式。备注初沉池内表面做防渗漏处理。２．３斜管沉淀池规格Ｖ＝１２ｍ３；尺寸ＬＢＨ＝３．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ；停留 ≥２．０ｈ；数量１座１格；结构砖制／半地上式。备注池内合建分配槽１座ＬＢＨ＝０．２０ｍ２．０ｍ０．３０ｍ， φ ５０斜管填料１套，排泥系统１套，挡板一个ＬＢＨ＝０．０３ｍ２．０ｍ１．３０ｍ。２．４污泥干化床规格Ｖ＝８ｍ３；尺寸ＬＢＨ＝２．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ；数量１座；结构砖制／地上式。备注池内设置卵石层和脱水砂层。２．５砂滤池规格Ｖ＝８ｍ３；尺寸ＬＢＨ＝２．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ；数量１座；结构砖制／半地上式。备注池内下部设置卵石层和上部设置石英砂层。项目主要构筑物及设备见表３、４。表３土建工程序号项目规格尺寸单位数量备注１格栅槽０．５ｍ０．３ｍ０．５ｍ座１砖砌２初沉池３．０ｍ２．０ｍ３．０ｍ座１砖砌３斜管沉淀池３．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ座１砖砌５污泥干化池２．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ座１砖砌６砂滤池２．０ｍ２．０ｍ２．０ｍ座１砖砌表４机电设备序号项目规格型号单位数量备注１格栅Ｂ＝３００只１不锈钢２斜管填料φ ５０立方５－３流量计ＤＮ１５０－ＷＪ只０上海安均４ＰＡＣ加药设备ＲＳＤ１０Ｌ套１自制５ＰＡＭ加药设备ＲＳＤ１０Ｌ套１自制６污泥泵Ｑ＝１５ｍ３／ｈＮ＝１．１ｋＷ台１上海欣泉７系统管道－套１国产／ＧＢ８控制阀门－套１国产／ＧＢ９电控系统－套１－１０其它辅材－批１国产／ＧＢ３运行效果分析项目施工完成并经公司调试人员运行稳定后，该项目废水经处理后的出水水质监测指标见表５。表５废水出水水质指标及排放限值项目浓度项目浓度ｐＨ值７．５锰／（ｍｇ／Ｌ）０．９ＳＳ／（ｍｇ／Ｌ）３２铁／（ｍｇ／Ｌ）１．２ＣＯＤｃｒ／（ｍｇ／Ｌ）３５根据表５项目废水出水水质监测的结果，废水采用格栅＋调节池＋初沉池＋斜管沉淀池＋砂滤池理后达到煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）和污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）中的一级标准外排的要求；其中ＣＯＤｃｒ去除率达４２％以上，ＳＳ去除率达９４．３％以上。４经济技术指标本项目废水处理工程总投资为２８万元，其中项目设备投资８万元和土建投资２０万元；本项目主要运行费用为ＰＡＣ加药设备、ＰＡＭ加药设备、污水泵运行的电费以及ＰＡＣ、ＰＡＭ药剂费，约为０．６０元／ｍ３；根据该废水处理项目的总投资及运行费用综合评估该废水处理工艺经济上可行。５结论和建议（１）经过项目稳定运行后的出水水质检测，项目废石采用格栅＋调节池＋初沉池＋斜管沉淀池＋砂滤池理后能达到煤炭工业污染物排放标准（ＧＢ２０４２６－２００６）和污水综合排放标准（ＧＢ８９７８－１９９６）中的一级标准外排的要求。（２）建议本项目废水水质较好，建议该废水处理后优先用于厂区的洒水降尘、绿化灌溉等。（３）建议加强该污水处理设施的管理，定期进行出水水质的监测。参考文献［１］范维唐．跨世纪煤炭工业新技术［Ｍ］．北京煤炭工业出版社，１９９７４６２－４６７．［２］王健．煤矿矿井废水处理工艺改进的应用研究［Ｊ］．黑龙江环境通报，２００４（４）８４－８５．［３］王灵梅．煤炭能源工业生态学［Ｍ］．北京化学工业出版社，２００６．［４］张世雄．矿物资源开发工程［Ｍ］．武汉武汉工业大学出版社，２０００４１０－４１８．［５］庄正宁．环境工程基础［Ｍ］．北京中国电力出版社，２００６．［６］李前，杨世杰．煤矿废水的净化处理与工艺革新［Ｊ］．甘肃环境研究与监测，２００２（１）３１－３２．［７］王茂，付艳红．膜分离技术在矿井废水回用中的应用［Ｊ］．工业水处理，２００４（１０）６７－６８．［８］李金柱．煤炭工业可持续发展的开发与利用技术［Ｍ］．北京煤炭工业出版社，１９９８７６－８８．（本文文献格式陈军．四川某煤矿矿井废水处理工程应用案例［Ｊ］．山东化工，２０２０，４９（１５）２３８－２３９．）９３２陈军四川某煤矿矿井废水处理工程应用案例

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