井下污水处理工艺分析.pdf

200 管理及其他 Management and other 井下污水处理工艺分析 王玉年 （国家能源集团神东煤炭公司榆家梁煤矿， 陕西 神木 719316） 摘 要 近年来， 人们的环保意识越来越强， 我过相关部门也先后出台很多环保政策， 尤其是对矿井外排水管理越来越严格， 地下污水经过适当的处理后才可以向外排放， 以免污染环境。 基于此， 本文详细介绍了井下污水处理工艺分析， 以供大家参考。 关键词 井下污水 ； 处理工艺 中图分类号 TD745.2 文献标识码 A 文章编号 11-5004 （2020） 10-0200-2 收稿日期 2020-05 作者简介 王玉年， 男 ， 生于1987年， 汉族， 甘肃白银人， 研究方向 井下污 水处理工艺。 在煤炭开采中， 井下往往会出现很多作业后残留的污水， 这 些污水包含大量的成分， 尽管每个井下的污水成分都不一样。 然 而污水自身有很多有机成分，必须要采用有效的处理工艺来处 理井下污水， 这是目前煤矿管理人员必须要重视的问题。 1 污水的来源介绍 煤矿污水来源具体表现在以下几点 第一，包含悬浮物的 矿井水。 这种类型水质通常呈酸性， 主要采用混凝沉淀法对水中 悬浮的岩尘或者煤层进行处理。 第二， 高矿化度矿井水。 这种类 型水质呈偏碱性， 水质硬度相当高， 该类型水源如果不处理， 就 直接向地表排放， 容易导致土壤盐渍化速度加快， 使得人们的身 体受到伤害。 普遍采用电渗析法以及离子交换法等等， 减少水体 的硬度。 第三， 酸性矿井水。 该类型水体具有很强的酸性， 容易 危害水生物， 在排放中也会导致有关管路被腐蚀， 主要运用生态 法以及综合法对酸性水进行处理。 第四， 矿区生活污水来源包括 锅炉、 食堂以及办公等等， 该类型污水如果远远超出标准要求， 就会对土壤造成污染， 甚至威胁生态环境。 2 井下污水处理系统设计 为了可以使污水处理技术管理效率得到提升，将中心控制 系统增设在处理流程中，可以在任何时间对进出流量以及加药 等各项指标进监测与监控， 通过将一些开关安装在现场， 比如 液压以及传感器等等，能够迅速向PLC中控室传输有关数据， 确保净化后的水质符合标准要求，提升自动化控制系统有效管 理水平， 其改造内容主要包括以下几点。 2.1 加药自动化 要想真正实现加药自动化控制，需要运用PH精度是0.3级 的电池流量测量水流量， 污水的PH值使用PHP监测系统， 将计 量精度控制在小于0.02，在实际操作过程中可以采用手动控制 加药方法，也可以借助电脑鼠标或者键盘对制药剂泵的加药次 数进行自动控制， 以实现自动化加药过程。 2.2 新建排污和反冲洗自动化 就PLC控制系统来讲，其最明显的优势是可以将排污中的 信号利用数据传输向中控室传输， 进而方便集中控制， 利用远程 控制气动蝶阀自动清洗自动排污装置。 首先， 就排污自动化来讲 [1]。 应用PLC方法在污水控制柜中对沉降罐以及收油罐上的气动 蝶阀进行控制，对沉降罐的开关阀门实施操作，以实现自动排 污的目标。 通常， 可以将排污时间设置成2 ～ 8个小时， 排污次 数是每五分钟一次，该控制方法可以在自动排污的基础上进行 反洗。 其次， 就反冲洗自动控制来讲， 类似于排污自动化控制方 法， 一次和二次滤罐的出水以及进水都安装气动蝶阀， 在污水控 制柜中对进口和出口的阀门进行控制。 2.3 液压监控和中心控制室 将电脑更新控制系统和污水处理现场信号进行连接，在污 水处理中对沉降罐以及收油罐合理设置液位显示， 和泵连接， 而 且安装报警装置，罐内的报警装置如果启动或者液位远远高于 设置线， 这时中心控制系统就可以及时采用控制策略来调整， 以 实现智能化控制污水处理系统 [2]。 就专心控制系统的改造来讲， 为了可以实现网络化污水处理工艺流程，可以将PLC微控制器 和计算机系统设置在中控室中， 集中输出和存储控制信号， 进行 远程控制污水处理 ；就液位监测和控制来讲，针对冲洗罐和每 个油罐合理设置， 因为监测添加防爆液压式液压变送器， 充分发 挥就地显示功能， 而且向中心控制室传送监测数据信息。 如果每 个装置中液位比控制线低， 报警装置， 就会立即启动， 控制中心 要求泵停止。若液位线比控制线低，这时泵就会又一次进行工 作， 以高效监测装置液位。 201 管理及其他 Management and other 3 井下污水处理策略 3.1 深井煤矿运用污水资源化的方式 在利用污水资源化时， 必须要正确区分运用地方， 每个煤矿 所排放的水质都是不一样的，其采取的污水资源化方式也存在 差异， 深井煤矿污水类型是以生活污水以及井下排水等等为主， 这些污水经过处理后可以作为生活水或者农业水， 又一次使用。 这种污水的系统工程， 是由多个部分组成， 比如 预调节处理系 统以及高效沉淀系统等等。 首先， 煤矿水进入调节池后， 利用高 效沉淀系统经过絮凝微电解进行处理， 然后搅拌分离操作泥渣。 这样可以去除污水中大部分污染物，滤池中有很多滤料都在滤 池内均匀的分散， 将上部的水利用滤池， 又一次将剩下水中的杂 物都去除， 然后利用超滤系统净化水质， 确保水质符合要求， 其 过滤过程中的泥块以及煤渣等等， 利用脱水向其他的地方排放， 这样就会有其他的用途。 利用以上的污水处理方式， 能够将经过 净化的水资源向附近居住的人提供，这样可以缓解人们热水不 够的现状，这些经过处理的污水也能够在煤炭生产中利用，例 如 洗煤往往需要很多水，这时可以将日常生活中的污水以及 人们的洗澡水， 利用调节池以及沉砂池等等， 经过臭氧消毒， 灌 到清水池， 那么这些水就能够用于洗煤 [3]。 使用井下水， 就是将 深井水与洗澡水使用次氯化钠进行消毒， 就能够作为井下洒水。 在农业生产上所使用的水应该采用先进的水净化技术进行处 理， 这样才能够在农业灌溉中运用， 以实现水资源的循环利用， 避免浪费大量的水资源。 3.2 生物氧化 生物氧化， 主要是借助微生物的特性来处理污水， 是指将生 物滤池法与活性污泥法相结合，充分发挥每个方法的优势有效 处理污水。 在现阶段的深井煤矿污水处理中， 这种方式是最适合 的方式， 此方式的基本原理是将填料添加到调节池， 让污水在迅 速流通中， 与填料以及生物膜发生接触， 让微生物的特性全面发 挥出来， 可以迅速处理污水， 以获得明显的净化水效果。 4 井下污水处理工艺 煤矿井下污水的处理工艺主要是将物化法和过滤工艺相结 合， 其处理步骤具体表现在以下几点 污水进入初沉调节池， 将 水中大颗粒物质和泥沙除去， 接着添加絮凝剂， 让小颗粒物和悬 浮物可以沉淀， 最后进行杀毒与过滤， 达到标准要求后， 其排放 出去 [4]。 其技术特征有三点 第一， 利用初沉调节池， 除去大颗 粒物与泥沙。 第二， 添加絮凝剂。 利用斜管沉淀池， 除去细颗粒 和胶体物， 利用高效纤维过滤器的吸附以及截流等等， 将一些比 较小的悬浮颗粒除去。 5 井下污水处理工艺的创新点 井下污水处理工艺的创新点主要体现在以下几点 三级物化 法处理与污泥局部回流策略。 第一级是自然沉淀， 是指将井下污 水中大颗粒泥沙除去。 第二级是加药阶段， 添加絮凝剂， 让污水中 的悬浮物形成混凝沉淀， 使胶体物和细小颗粒物可以除去 [5]。 第三 级是过滤阶段。 也就是深度处理， 借助滤料的凝聚以及拦截等功 能， 将比较小的悬浮颗粒除去， 该工艺技术流程并不复杂， 而且自 动化水平较高， 可以对每个处理单元相关工艺管道、 每一种能源 介质管道以及药剂制备设置相应的专业计量检测装置， 在整个运 行操作中十分安全， 运行费用不高， 也不会严重污染环境。 根据 实验结果显示， 煤矿井下污水进行三级物化处理后， 其水质比较 高。 因此， 运用三级物化法处理工艺， 能够保证出水水质符合一级 排放标准， 而且可以合理运用原本的设施， 减少资金投入。 除此之 外， 在推广先进处理方法以及新技术等等方面都发挥着重要的示 范作用。 6 井下污水处理的中水回用处理 所谓的中水回用处理工艺， 简单来说， 就是运用反渗透以及 过滤等等， 对处理之后的中水实施深度处理 [6]。 其系统工艺流程 有以下几点 处理结束的中水利用水泵传送到超滤脱盐系统， 首先杀菌， 然后添加适量的混凝剂， 接着送到自动清洗过滤器， 在自动清洗过滤器中间较大的杂质去除， 进到超滤膜组件， 将水 中的一些有机物和胶体都除掉。然后添加还原剂，进到超滤水 池， 将阻垢剂添加到超滤水池后， 然后利用水泵进行加压。 由保 安过滤器进行拦截，主要是拦截包含很有可能导致反渗透膜的 颗粒杂质， 再通过高压泵升压， 送到反渗透膜组件。 水经过反渗 透处理后， 多数都形成脱盐水， 进到成品水池中， 再送到电厂以 及其他的用水单位。 7 结语 总而言之， 在现阶段， 煤矿管理人员必须要集中力量， 在结 合煤矿自身具体情况的同时， 遵循因地制宜的原则， 建立完善的 污水处理系统。 这样不仅可以获得良好的污水治理效果， 而且可 以减少经济成本， 为实现矿井稳定发展打下良好的基础。 参考文献 [1] 焦元元.煤矿井下废水处理与利用[J].山西化工,2019,3906157-158163. [2] 郭世琴,高阳.煤矿污水处理的工艺改造研究[J].山东工业技术,20171780. [3] 李亚前.煤矿矿井废水处理及回收技术分析[J].能源与节能,20170492-93. [4] 彭新平.黄金矿山井下废水处理试验研究[J].湖南有色金属,2016,320556-59. [5] 李志斌.贵州半坡锑矿酸性废水水质分析及治理技术研究[D].贵州师范大 学,2014. [6] 步长存.煤矿污水处理工艺及自动控制系统研究与应用[J].中国煤炭工 业,20140246-47.