礦井水處理工藝講義全

1、礦井水處理工藝講義全第1頁，共49頁。目目 錄錄定義1處理工藝概述二 礦井水介紹 一來源2分類3特點4預處理階段1混凝、沉淀階段2過濾階段3消毒階段4脫泥階段5反沖洗階段6第2頁，共49頁。礦井水介紹 一第3頁，共49頁。礦井水 定義：定義： 在礦井建設和生產(chǎn)過程中在礦井建設和生產(chǎn)過程中，流向井筒和巷道的水稱，流向井筒和巷道的水稱為礦井水。為礦井水。 第4頁，共49頁。礦井水 來源：來源：井下生產(chǎn)生活廢水老窯積水地下水地表水大氣降水礦井水第5頁，共49頁。礦井水 分類：分類： 潔凈礦井水潔凈礦井水 高濁礦井水高濁礦井水 高礦化度礦井水高礦化度礦井水 酸性礦井水酸性礦井水 有毒有害離子礦井水有毒

2、有害離子礦井水 我們晉城地區(qū)煤礦開采的礦井水多為我們晉城地區(qū)煤礦開采的礦井水多為高濁礦井水。高濁礦井水。 第6頁，共49頁。礦井水 高濁礦井水主要特點：高濁礦井水主要特點： 1、懸浮物含量高，主要成分為粒徑極為細小的煤粉、懸浮物含量高，主要成分為粒徑極為細小的煤粉和巖塵。和巖塵。 2、水多呈灰黑色。、水多呈灰黑色。 3、水質(zhì)不穩(wěn)定，主要受開采條件及開采時間影響。、水質(zhì)不穩(wěn)定，主要受開采條件及開采時間影響。 4、水量不穩(wěn)定，主要受開采條件及開采時間影響、水量不穩(wěn)定，主要受開采條件及開采時間影響。 5、細菌含量高，主要受井下人為活動影響。、細菌含量高，主要受井下人為活動影響。第7頁，共49頁。處理

3、工藝概述二第8頁，共49頁。處理工藝 處理高濁礦井水的關鍵是處理高濁礦井水的關鍵是去除水中懸浮物去除水中懸浮物和和滅菌消毒滅菌消毒。 此類礦井水經(jīng)井下水倉初沉后，抽排至地面，此類礦井水經(jīng)井下水倉初沉后，抽排至地面， 采取采取常規(guī)的處理工藝（常規(guī)的處理工藝（混凝混凝-沉淀沉淀-過濾過濾-消毒消毒）進行處理）進行處理后根據(jù)實際需要排放或者加配深度處理裝置滿足生后根據(jù)實際需要排放或者加配深度處理裝置滿足生活用水需求。活用水需求。第9頁，共49頁。處理工藝 一、預處理階段 調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池： （一）作用：（一）作用：1、對抽排污水進行初級沉淀；、對抽排污水進行初級沉淀；2、調(diào)節(jié)水量；、調(diào)節(jié)水量；3、均和

4、水質(zhì)；、均和水質(zhì)；4、緩沖水流負荷，防止處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；、緩沖水流負荷，防止處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；5、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)PH值；值；6、暫存污水，可作為事故池使用。、暫存污水，可作為事故池使用。第10頁，共49頁。（二）常用類型（二）常用類型1、平流式平流式調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)池：優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單，造價低。結構簡單，造價低。缺點：缺點：需配備行車時刮泥機，增加運行成本。需配備行車時刮泥機，增加運行成本。處理工藝 一、預處理階段進水出水剖面圖出水剖面圖第11頁，共49頁。 刮泥機：刮泥機： 注意事項：注意事項： 1、平流式初沉池采用行車式刮泥機時，只能采用、平流式初沉池采用行車式刮泥機時，只能采用

5、間間歇排泥方式歇排泥方式，因為在一個刮泥周期內(nèi)只有當污泥被刮至泥，因為在一個刮泥周期內(nèi)只有當污泥被刮至泥斗以后，才能排泥，否則排出的將是污水。斗以后，才能排泥，否則排出的將是污水。 2、刮泥和排泥協(xié)同操作。、刮泥和排泥協(xié)同操作。處理工藝 一、預處理階段第12頁，共49頁。 行車式刮泥機：行車式刮泥機： 將沉降在池底的污泥刮集至集泥槽，并將池面的浮渣撇向集渣槽。 處理工藝 一、預處理階段第13頁，共49頁。2、差流式差流式調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池 優(yōu)點：優(yōu)點：實現(xiàn)自身水力混合，初沉效果好；實現(xiàn)自身水力混合，初沉效果好； 缺點：缺點：結構比較復雜。結構比較復雜。 對角線式調(diào)節(jié)池對角線式調(diào)節(jié)池 折流式調(diào)節(jié)池折流

6、式調(diào)節(jié)池 處理工藝 一、預處理階段第14頁，共49頁。處理工藝 一、預處理階段對角線式調(diào)節(jié)池第15頁，共49頁。處理工藝 一、預處理階段折流式調(diào)節(jié)池-1第16頁，共49頁。處理工藝 一、預處理階段平面圖剖面圖折流式調(diào)節(jié)池-2第17頁，共49頁。 （一）加藥：（一）加藥： 有機絮凝劑與無機絮凝劑的配合使用，其最大的特點有機絮凝劑與無機絮凝劑的配合使用，其最大的特點是可以獲得最大顆粒的絮凝體，并把油滴等凝集或吸是可以獲得最大顆粒的絮凝體，并把油滴等凝集或吸附出去。附出去。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第18頁，共49頁。1、PAC（聚合氯化鋁（聚合氯化鋁絮凝劑）絮凝劑） 性質(zhì)：性質(zhì)： （1）有吸附、

7、凝聚、沉淀等性能。）有吸附、凝聚、沉淀等性能。 （2）穩(wěn)定性差。）穩(wěn)定性差。 （3）毒性及防護有腐蝕性，如不慎濺到皮膚上要立）毒性及防護有腐蝕性，如不慎濺到皮膚上要立即用水沖洗干凈。即用水沖洗干凈。 （4）可有效去除水中懸浮物。）可有效去除水中懸浮物。 （5）可除鐵、除氟、除鎘、除放射性污染、除漂浮油）可除鐵、除氟、除鎘、除放射性污染、除漂浮油等。等。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第19頁，共49頁。2、PAM（聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺混凝劑）混凝劑） 性質(zhì)：性質(zhì)： 1、絮凝性。、絮凝性。PAM能使懸浮物質(zhì)通過電中和，起到絮能使懸浮物質(zhì)通過電中和，起到絮凝作用。凝作用。 2、粘合性?？梢酝ㄟ^物理的

8、化學作用等起到粘合作用、粘合性?？梢酝ㄟ^物理的化學作用等起到粘合作用 3、增稠性。在中性和酸性條件下都有增稠作用，、增稠性。在中性和酸性條件下都有增稠作用，如果如果PH值在值在10以上以上PAM容易水解。容易水解。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第20頁，共49頁。處理工藝 二、混凝、沉淀階段 PAM分類：分類：PAM型號分子量（萬）適用范圍陰離子型300-2500用于懸浮顆粒較粗、濃度高、粒子帶陽電荷，ss水的PH值為中性或堿性的污水。陽離子型500-1200適合在酸性條件下的污水進行絮凝、沉淀、污泥脫水等。非離子型200-1500污水顯酸性懸浮液時采用兩性離子型500-1200適用于水質(zhì)復雜的

9、污水處理第21頁，共49頁。 PAM分子量選擇：分子量選擇： 陰離子聚丙烯酰胺凈水劑分子量陰離子聚丙烯酰胺凈水劑分子量300-2500萬，工業(yè)萬，工業(yè)用推薦選擇用推薦選擇分子量分子量1800萬萬。 通常情況下，分子量越大，效果越明顯，但分子量通常情況下，分子量越大，效果越明顯，但分子量達到一定程度后，其作用的效果并不是直線上升，達到一定程度后，其作用的效果并不是直線上升，此時就主要取決于分子數(shù)。此時就主要取決于分子數(shù)。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第22頁，共49頁。3、加藥量注意事項：、加藥量注意事項：（1）陰離子型）陰離子型PAM存在一個最佳投加量，當超過這個值時，污泥比存在一個最佳投加量，

10、當超過這個值時，污泥比阻反而上升。阻反而上升。（2）PAC和和PAM不光有最佳配比狀態(tài)，還有投加先后次序的要求，不光有最佳配比狀態(tài)，還有投加先后次序的要求，一般先投加一般先投加PAC，后投加，后投加PAM。（3）參考投加量：）參考投加量： PAC參考投加量：參考投加量：2.5mg/L25mg/L 10% PAM參考投加量：參考投加量： 1mg/L6mg/L 0.10.5%（4）具體投加量可根據(jù)燒杯實驗確定。）具體投加量可根據(jù)燒杯實驗確定。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第23頁，共49頁。4、PAM加藥操作注意事項：加藥操作注意事項：（1）全部設備均為一用一備。每次運行前）全部設備均為一用一備。每

11、次運行前30分鐘進行配藥攪分鐘進行配藥攪拌，慢加，防結塊；拌，慢加，防結塊；（2）加藥桶中注入水后先開攪拌再加藥；）加藥桶中注入水后先開攪拌再加藥；（3）攪成透明狀。）攪成透明狀。（4）使用效果還與水溫有關：低水溫時）使用效果還與水溫有關：低水溫時反應速度反應速度過慢，水解過慢，水解時間增加，影響處理的水量，同時過高的粘度對絮凝劑的撕裂時間增加，影響處理的水量，同時過高的粘度對絮凝劑的撕裂作用也會使絮凝體變得細小作用也會使絮凝體變得細小 。高水溫時反應速度過快，形成絮。高水溫時反應速度過快，形成絮凝體細小。凝體細小。（5）應隨配隨用或在當天用完，不宜長時間存放。）應隨配隨用或在當天用完，不宜長

12、時間存放。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第24頁，共49頁。 （二）管道混合器：（二）管道混合器： 在不需外動力情況下，水流通過管道混合器會產(chǎn)生分在不需外動力情況下，水流通過管道混合器會產(chǎn)生分流、交叉混合和反向旋流三個作用，使加入的藥劑迅流、交叉混合和反向旋流三個作用，使加入的藥劑迅速、均勻地擴散到整個水體中，達到瞬間混合的目的速、均勻地擴散到整個水體中，達到瞬間混合的目的。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第25頁，共49頁。 （三）高效混凝反應池：（三）高效混凝反應池： 采用網(wǎng)格形式，用來增強采用網(wǎng)格形式，用來增強加藥絮凝反應效果，增加加藥絮凝反應效果，增加礦井水中污染物顆粒碰撞礦井水中污染物顆粒

13、碰撞機會，有利于進一步沉淀機會，有利于進一步沉淀。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第26頁，共49頁。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第27頁，共49頁。（四）斜管（斜板）沉淀池（四）斜管（斜板）沉淀池優(yōu)點優(yōu)點:利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力利用了層流原理，提高了沉淀池的處理能力;縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時間縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時間;增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。增加了沉淀池的沉淀面積，從而提高了處理效率。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第28頁，共49頁。（四）一體化凈水器：（四）一體化凈水器：一體化凈水器集絮凝，一體化凈水器集絮凝，沉淀沉淀，排污排污，反沖

14、反沖洗洗，集水等工藝于，集水等工藝于一體。一體。 處理工藝 二、混凝、沉淀階段第29頁，共49頁。優(yōu)點：優(yōu)點：1、占地面積?。?、占地面積??；2、達到了自動運行的要求。、達到了自動運行的要求。3、可調(diào)式排泥系統(tǒng)，能保證、可調(diào)式排泥系統(tǒng)，能保證多余的泥渣雜質(zhì)及時排除，從多余的泥渣雜質(zhì)及時排除，從而保證穩(wěn)定的雜質(zhì)顆粒去除率而保證穩(wěn)定的雜質(zhì)顆粒去除率。4、高效的絮凝及沉淀效果，、高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水質(zhì)一直保持良好使沉淀出水水質(zhì)一直保持良好狀態(tài)。狀態(tài)。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第30頁，共49頁。 注意事項：注意事項： 1、觀察斜管（斜板）集泥情況，及時進行排泥、觀察斜管（斜板）集泥情況

15、，及時進行排泥； 2、排泥后，及時對一體化凈水器內(nèi)部進行沖洗、排泥后，及時對一體化凈水器內(nèi)部進行沖洗，可沖掉斜管（斜板）集泥；，可沖掉斜管（斜板）集泥； 3、觀察水質(zhì)變化調(diào)整加藥量，若水質(zhì)渾濁發(fā)黑，加、觀察水質(zhì)變化調(diào)整加藥量，若水質(zhì)渾濁發(fā)黑，加藥量少；若水質(zhì)渾濁發(fā)灰白，加藥量過大。藥量少；若水質(zhì)渾濁發(fā)灰白，加藥量過大。處理工藝 二、混凝、沉淀階段第31頁，共49頁。 1、石英砂過濾器：、石英砂過濾器：利用石英沙作為過濾利用石英沙作為過濾介質(zhì)介質(zhì)，在一定的壓，在一定的壓力下，把濁度較高的水通過一定厚度的力下，把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒的石英砂過濾，有效的截留粒狀或非粒的石英砂過濾，有

16、效的截留石英沙過濾器可以除去水中的石英沙過濾器可以除去水中的懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì)、固體顆粒、懸浮固體、固體顆粒、懸浮固體、以及水中以及水中不溶解不溶解的非膠態(tài)的固體物質(zhì)的非膠態(tài)的固體物質(zhì)，最終達到降低水濁，最終達到降低水濁度、凈化水質(zhì)效果的一種高效過濾設備。度、凈化水質(zhì)效果的一種高效過濾設備。優(yōu)點：過濾效率高，阻力小，處理流量大，優(yōu)點：過濾效率高，阻力小，處理流量大，反沖次數(shù)少。反沖次數(shù)少。處理工藝 三、過濾階段第32頁，共49頁。 過濾器：過濾器：處理工藝 三、過濾階段第33頁，共49頁。 2、活性炭過濾器、活性炭過濾器 利用活性炭作為過濾利用活性炭作為過濾介質(zhì)介質(zhì)，活性碳過濾器則可以，活性碳過

17、濾器則可以除臭除臭去色去色脫氯脫氯去除有機物去除有機物重金屬重金屬合成洗滌劑合成洗滌劑病毒病毒及放射性物質(zhì)及放射性物質(zhì)等。屬水質(zhì)深度處理的一種常規(guī)設備。也常等。屬水質(zhì)深度處理的一種常規(guī)設備。也常常被用來作為反滲透過濾設備，超級過濾設備，納濾設備常被用來作為反滲透過濾設備，超級過濾設備，納濾設備，微濾設備等的前期預處理，用于去除水中的懸浮物質(zhì)及，微濾設備等的前期預處理，用于去除水中的懸浮物質(zhì)及顆粒較大物質(zhì)。延長后級過濾設備的使用壽命。顆粒較大物質(zhì)。延長后級過濾設備的使用壽命。處理工藝 三、過濾階段第34頁，共49頁。 消毒的目的：消毒的目的： 殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防殺滅水

18、中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。目前主要采用的是氯消毒法。止水致傳染病的危害。目前主要采用的是氯消毒法。 廢水經(jīng)加氯消毒后廢水經(jīng)加氯消毒后1h的余氯量應不小于的余氯量應不小于0.5 mg/L處理工藝 四、消毒階段第35頁，共49頁。 消毒劑主要有：消毒劑主要有：次氯酸鈉、二氧化氯、次氯酸鈉、二氧化氯、液氯、漂白粉等液氯、漂白粉等。它們的殺菌機制基本相同，主要靠水解產(chǎn)物次氯酸。它們的殺菌機制基本相同，主要靠水解產(chǎn)物次氯酸起作用。起作用。處理工藝 四、消毒階段第36頁，共49頁。次氯酸鈉：次氯酸鈉：10%的溶液，具腐蝕性。的溶液，具腐蝕性。參考投加量：參考投加量：15L

19、/100m3。處理工藝 四、消毒階段第37頁，共49頁。二氧化氯：二氧化氯： 一般通過氯酸鹽同酸一般通過氯酸鹽同酸的反應來制備。的反應來制備。 該反應劇烈，產(chǎn)生的二該反應劇烈，產(chǎn)生的二氧化氯會爆炸性的分解為氯氧化氯會爆炸性的分解為氯氣和氧氣，操作安全性相對氣和氧氣，操作安全性相對較差。較差。處理工藝 四、消毒階段二氧化氯發(fā)生器 第38頁，共49頁。處理工藝 四、消毒階段第39頁，共49頁。處理后水進入清水池，水質(zhì)標準如下：序號項目井下消防灑水水質(zhì)標準 （MT/T50322003）煤炭工業(yè)污染物排放標準 （GB20426-2006）1懸浮物含量不超過30mg/L不超過50 mg/L2懸浮物粒度不

20、大于0.3mm3pH 值69694大腸菌群不超過3個/L5總硬度不超過3mmol/L6COD不超過50mg/L7石油類不超過5mg/L8總錳不超過4mg/L9總鐵不超過6mg/L第40頁，共49頁。 沉淀污泥的脫水，絮凝劑的選用及配比操作很關鍵沉淀污泥的脫水，絮凝劑的選用及配比操作很關鍵，絮凝效果好，污泥的脫水相對順利。，絮凝效果好，污泥的脫水相對順利。處理工藝 五、脫泥階段第41頁，共49頁。 1、板框式污泥脫水機板框式污泥脫水機：在密閉的狀態(tài)下，經(jīng)過高壓：在密閉的狀態(tài)下，經(jīng)過高壓泵打入的污泥經(jīng)過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布泵打入的污泥經(jīng)過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達到脫水目

21、的。排出，達到脫水目的。處理工藝 五、脫泥階段第42頁，共49頁。 2、帶式污泥脫水機帶式污泥脫水機：由上：由上下兩條張緊的濾帶夾帶著下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)形經(jīng)過，依靠濾帶本身的張過，依靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力形成對污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中和剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，從的毛細水擠壓出來，從而實現(xiàn)污泥脫水。而實現(xiàn)污泥脫水。處理工藝 五、脫泥階段第43頁，共49頁。3、離心式污泥脫水機離心式污泥脫水機：由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器：由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入

22、轉(zhuǎn)筒，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力下，產(chǎn)即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不一樣，形成固液力下，產(chǎn)即被甩入轉(zhuǎn)鼓腔內(nèi)。由于比重不一樣，形成固液分離。污泥在螺旋輸送器的推動下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端分離。污泥在螺旋輸送器的推動下，被輸送到轉(zhuǎn)鼓的錐端由出口連續(xù)排出。由出口連續(xù)排出。處理工藝 五、脫泥階段第44頁，共49頁。注意事項：注意事項：1、可通過小實驗進行、可通過小實驗進行PAM的配比；的配比；2、一般、一般PAM的參考使用量為的參考使用量為5g/L，將藥品攪拌成漿糊狀再進行加藥，加藥，將藥品攪拌成漿糊狀再進行加藥，加藥過程中不停攪拌機；過程中不停攪拌機；3、脫泥后要對脫泥機進行清洗，防止設備中剩余的干泥在下次脫泥時造成堵塞、脫泥后要對脫泥機進行清洗，防止設備中剩余的干泥在下次脫泥時造成堵塞。4、脫泥過程要有專職人員進行觀察，、脫泥過程要有專職人員進行觀察，5、經(jīng)常觀察污泥脫水裝置的運行狀況，針對