矿井水处理站制度(精选11篇)
一、值班人员必须坚守岗位,不得随意脱岗、串岗,造成站内物品丢失要追究值班人员责任。
二、值班人员必须保持室内、外卫生整洁、干净,保持一个良好的工作环境。
三、闲人不得进入科(站)内,更不允许进入车间及化验室、仓库等重要场所。污水处理池比较深,严禁闲人及儿童上去观看,预防事故发生,当班人员必须负责好栏杆周围的安全,做好巡回检查。
四、值班期间,不干与工作无关的事情,加强劳动纪律管理意识。夜间不得脱衣深睡,必须经常巡视、检查,发现问题及时汇报。
五、值班人员必须在交接班前后检查好机器是否正常,药剂是否够用,保证药剂的及时供应和机器的正常运行。严格按操作规程进行作业,对发现的异常情况要及时汇报,并做好详细记录。
六、对污水要做到及时处理和排放,保证不外溢,不污染环境。
七、由于值班人员失职造成事故,除追究责任外,视情节予以经济处罚。
矿井水处理站水质化验管理制度
一、定时进行水质化验分析,填写化验结果,整理数据。
二、每月按时填报水质分析报表,做到准确、无误。
三、保管好各种化验用器具,严防丢失、破损,更不准私自给人另作它用。
四、化验时,所用化学药品要严格使用,严禁私用。
五、领取的化学药品,要进行妥善放置,专柜储存,专人保管。
六、掌握专业知识,熟悉本行业务,并能够解决一般常见的问题。
七、保持室内清洁卫生,摆放整齐,每日上、下午一上班各清扫一次,轮流值日。
八、工作时间不准会客,更不准带闲人或带小孩进入化验室。矿井水处理站工作职责
一、负责矿区污水处理站工作,保证污水处理站的正常运行。
二、按照相关标准制定操作规程及安全规程。
三、负责污水处理设备、仪器的日常维护,保证处于完好状态。对发现的问题及时予以处理。
四、检查机器的运转情况和值班记录登记情况,及时发现污水处理站安全隐患并及时处理和上报。
五、组织人员对缓冲池,水处理池,调节池,斜管沉淀池等设施、设备进行清理。
六、执行保密管理制度,妥善保管资料,未经领导批准,不得随意向外提供。
七、组织工人学习新技术,新知识,掌握环境治理新动态。
八、完成领导交纳的其他工作任务,与各队(组)搞好协作配合。矿井水处理站操作人员岗位责任制
一、负责污水处理站设备的操作,维护和保养。
二、认真学习专业知识,熟悉使用设备的性能和工作原理。
三、严格遵守《煤矿技术操作规程》和《煤矿通用安全生产规程》。
严格按照操作规程启动、关停水处理设备,保证水处理设备运行正常。正确把握加药比例,保证处理后的水质。
四、负责污水处理范围内的设备、设施、通讯,照明的保管使用,妥善保管药料,不得随便乱扔乱放,坚持巡回检查,发现问题要及时汇报处理。
五、认真准确填写各项设备的运行记录及加药量记录。
六、搞好设备和车间的清洁卫生工作,做到窗明几净,物见本色。
七、遵守劳动纪律,坚守工作岗位,做好本职工作,增强责任意识,安全意识。
矿井水处理设施停运行制度
一、矿井水处理设施(备),必须正常运行。
二、在设备检修时,必须有满足处理矿井废水的设备正常运行。
三、在处理设施(备)确需停运行24小时以上时,必须由矿井水处理站向厂矿环保科提交停运行的书面申请,说明停运行的原因、理由、时间。由科根据实际情况,报当地环保主管部门审查批准。
四、当地环保主管部门批准后,申请单位必须在批准的时间内完成停运行目的,矿环保科负责监督检查落实情况。
五、运行目的完成后,申请单位要及时上报当地环保主管部门,按时恢复设备正常运行。
矿井水处理操作规程
一、上岗要求:
1、应经本专业技术培训,通过考试合格后,方可进行操作。
2、熟悉本岗位污水处理工艺流程、设备的工作原理、构造性能、技术特征、零部件的名称和作用及有关的电器基本知识。
3、应能熟练操作本岗位所有设备和具备一般故障处理能力。
4、上岗时,按规定穿戴好劳动保护用品。
二、班前准备:
1、检查加药搅拌罐内是否有杂物并及时清洗、排放,保证送药管路畅通。
2、根据井下上水量配制本班用药量,给加药搅拌罐内加水到淹没搅拌桨时开启加药搅拌装置,按处理一吨水2克专用絮凝剂的比例将药剂分批洒入,双泵运行配1/2罐,运行时计量泵调至100ml,单泵运行时配1罐药液,运行时计量泵调至60ml运行前药液搅拌40分钟,搅拌均匀。既要保证水处理的质量,又不能造成药剂的浪费。
3、了解初沉调节池、斜管沉淀池和污水处理设备内的水位情况,认真检查各设备、各开关闸阀是否灵活自如。
4、检查消毒箱中的消毒液液位情况,按使用量配制消毒液。
三、运行操作:
1、井下提水开始,启动加药计量泵和初沉调节池到斜管沉淀池的水泵(该处有三台水泵,根据井下上水量及斜管沉淀池的提升泵工作情况决定使用数量,保证一用两备或两用一备。)
2、斜管沉淀池上清液收集池进水后开启提升泵(提升泵有三台,根据进出水量决定使用数量,保证一用两备或两用一备。)
3、观察清水管出水,了解过滤器工作情况,确定是否需要反洗。如
果过滤器出水慢或出水有絮凝物,一般情况运行两班即需对过滤器反洗。
4、反洗时最好不要两个过滤罐同时反洗,先打开反洗阀门,关闭运行阀门,再启动反洗水泵,用清水池水反向冲洗,单罐反洗时间为10—15分钟,或观察反洗水管出水,变清即好。
5、根据实际情况分别开启斜管沉淀下的螺杆泵,进行排泥,待螺杆泵出了清水方可停泵,开启浓缩搅拌装置,加聚合氯化铝将污泥搅拌均匀,再开启泥桨泵将污泥打入压滤机,进行压滤处理,压滤出来的泥饼及时清理,滤液收集到泥浆池中,开启潜污泵将滤液提入斜管沉淀池。
6、认真做好操作记录,做好交接班工作。
四、日常工作:
1、严格按照操作规程开启、关停设备,按时注油,按时保养,确保设备正常运行。
2、认真检查、观测设备的运转情况。发现问题及时汇报,及时处理。
3、过滤间的滤饼(渣),积水,要当班及时清理干净。
4、做好车间和设备间的清洁卫生工作。
1 矿井水处理技术现状
我国矿井水净化处理技术始于上世纪70年代, 已投入使用的净化处理技术主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等, 处理后直接排放的矿井水, 通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术, 处理后作为生产用水或其他用水的, 通常采用混凝沉淀过滤处理技术, 处理后若作为生活用水, 过滤后必须再经过消毒处理。
2 结合实际介绍矿井水处理技术
下面结合开滦赵各庄煤矿水处理厂状况具体介绍矿井水处理技术。
2.1 赵各庄煤矿水处理厂工艺流程
水处理过程为矿井水提升到水处理厂, 投加净水剂聚合氯化铝 (PAC) , 药剂与污水在反应池内充分混合, 经沉淀池沉淀, 进入虹吸滤池, 经过无烟煤和石英砂双层滤料过滤后, 出水浊度小于1度, 符合生活饮用水水质卫生标准, 最后投加二氧化氯消毒, 使出厂水的余氯不低于0.3mg/L, 末梢水的余氯不低于0.05mg/L。矿井水净化处理工艺流程如图1所示。
2.2 水的混凝
混凝工艺的处理对象主要是水中的胶体和微小悬浮物, 矿井水处理中还用于除油和脱色, 是水处理工艺中的一个重要环节, 混凝的目的在于通过向水中投加一定的药剂 (称为混凝剂) , 使水中难以沉淀的胶体颗粒相互聚集, 以至能自然沉淀。该煤矿水处理厂采用聚合氯化铝做混凝剂, 采用液体投加的方式, 通过计量泵投加到污水中, 在反应池充分反应, 完成混凝工艺。
2.3 沉淀与澄清
矿井水净化处理采用沉淀池或澄清池作为主要处理单元, 沉淀池是借助悬浮颗粒的重力沉降作用来分离悬浮颗粒的水处理构筑物, 沉淀池按池内水流方向不同可分为平流式、辐流式、竖流式和斜管 (板) 沉淀池四种。该煤矿水处理厂采用的是斜管沉淀池, 该沉淀池采用聚氯乙烯蜂窝斜管, 倾角为60℃, 斜长1m, 内切圆直径为50mm。斜管沉淀池湿周大, 水力半径小, 具有沉淀效率高, 处理效果稳定, 停留时间短的特点, 因而广泛应用于给水和污水处理中悬浮物等固体的去除。
2.4 水的过滤
矿井水处理常用的过滤设施有虹吸滤池和重力无阀滤池。该煤矿水处理厂采用的是虹吸滤池, 虹吸滤池一般由6~8个单元滤池组成一个整体, 单元滤池之间存在一种连锁的运行关系。滤池的平面形状一般为矩形, 也可以是圆形或多边形。
2.4.1 虹吸滤池的结构组成
虹吸滤池主要由进水槽、配水槽、进水虹吸管、单元滤池的进水槽、进水堰、布水管、滤层、配水系统、集水槽、出水管、出水井、出水堰、清水管路、真空系统、冲洗排水槽、冲洗虹吸管、冲洗排水管组成。
2.4.2 虹吸滤池的工作原理
虹吸滤池的工作过程:进滤池的水先通过进水槽1流入配水槽2, 配水槽的水借进水虹吸管3的作用流入每个单元滤池的进水槽4, 再从进水堰5溢流进布水管6内进入滤池。进水堰起调节单元滤池流量的作用。水在滤池内顺次通过滤层7、配水系统8进入集水槽9, 再由出水管10流到出水井11内, 最后经过出水堰12、清水管13流进清水池。
当冲洗某一单元滤池时, 首先破坏进水虹吸管3的真空, 使配水槽2的水不再进入滤池, 滤池仍然继续过滤, 因此池内的水位下降很快, 但很快就无显著下降, 此时就可以开始冲洗。利用抽气设备14抽出冲洗虹吸管管15内的空气, 使它形成虹吸, 并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管抽到池中心下部, 再由冲洗排水管16排走。此时滤池内的水位下降。当集水槽9的水位与池内水位形成一定的水位差时, 冲洗工作就正式开始。此时其它正在工作的单元滤池的全部过滤水量, 都通过集水槽9进入被冲洗的单元滤池内底部集水空间, 供给冲洗水量。当滤料冲洗干净后, 破坏冲洗虹吸管15的真空, 冲洗立即停止, 然后再启动进水虹吸管3, 滤池进行过滤。
2.5 水的消毒
消毒就是利用强氧化剂等手段杀死水体中对人体有害的病原微生物。消毒方法很多, 水处理工程中常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等, 其中氯消毒因经济有效应用最广, 氯消毒法按所采用的消毒剂不同又可分为液氯消毒、氯氨消毒、漂白粉消毒、次氯酸钠消毒和二氧化氯消毒等方法。该煤矿水处理厂采用的是二氧化氯消毒法, 所用原料是盐酸和氯酸钠, 二氧化氯发生器采用PCL控制系统, 自动将配置好的氯酸钠溶液、稀盐酸溶液按比例混合产生二氧化氯及少量氯气, 经输送管道水流射器送入消毒水池进行消毒, 此法随制随用, 危险性小。
3 存在的问题及对策措施
存在的问题主要有:
一是国家对矿井水作为水资源开发利用没有优惠政策, 单纯地进行排污收费, 甚至罚款。
二是各矿区水处理专业技术人员非常匮乏, 不利于管理, 不能积极地处理运行中发生的问题。
对策和措施: (1) 完善政策法规, 向矿井水回收利用工程倾斜; (2) 在煤田地质勘探过程中, 除煤炭作为能源进行储量计算外, 同时必需将赋存在煤田地层内的地下水也作为资源进行储量的勘探和计算; (3) 在矿区矿井的规划、可研、初设及施工图各阶段, 必须把井下排水作为水资源来开发利用; (4) 加大矿井水科研试验的力度。要集中资金和人力, 对矿井水作全面系统的调研、分析, 对各类型的矿井水进行分类并做长期的观测试验, 包括年际变化以及日际变化, 找到其变化的规律; (5) 加大宣传力度, 转变人们的观念, 对矿井水的回收利用; (6) 强化运行管理, 提高工人素质; (7) 规范市场, 公平竞争; (8) 加强技术交流, 引进先进技术。
摘要:矿井水净化处理已逐渐被认可, 本文结合开滦赵各庄煤矿污水处理厂实际, 介绍了矿井水处理的各步骤, 其中详细介绍了水的过滤系统, 指出了该技术存在的问题, 提出了对策措施。
关键词:矿井水,处理,虹吸滤池
参考文献
新疆屯南煤业有限责任公司是新疆生产建设兵团的重点国有企业,是兵团建设新型工业化的原煤供应基地。和布克河是该区工农业和生活用水及本矿生产、生活供水的唯一水源。由于河水流量有限,一旦进入枯水季节,矿区就发生水荒,给矿区的正常生产经营秩序造成了严重影响。因此,缺水问题已成为制约矿区经济发展的瓶颈,迫切需要彻底尽快解决。本项目的实施不但可以解决长期困扰矿区供水不足的矛盾,同时可以减少污染、节约资源、保证煤矿的生产安全,也给企业节约了大量排污经费。
光明井是新疆屯南煤业有限责任公司主力生产矿井之一,生产原煤45万t/a。该矿井地下水较为发育,日涌水量在2000m3左右(不包括203井日涌水量2250m3)。地下水的大量存在,使煤矿不得不花费大量的财力和电力消耗,对矿井废水进行抽排。且由于没有对井下废水进行收集、处理和加以利用,导致排到地面的矿井废水又重新渗入井下,对矿井造成二次危害。
水源现状调查
矿井涌水量与矿山所处的地理位置、气候、地质构造、开采深度和开采方法等因素有关。目前两矿矿井正常排水量一共为4250m3/d,其中光明井2000m3/d,203井2250m3/d。矿井废水为基岩裂隙水,除硬度大、矿化度高外,主要受开采过程中煤尘、岩尘的污染,同时还含有少量乳化液,表现出悬浮物、CODcr浓度较高。两矿矿井排水均没有进行处理,也未回用,全部排入工业场地附近干沟中。矿井排水水质经兵团环境监测中心站取样实测,用《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中规定的水污染物排放限值要求,虽然只是SS浓度超标,其余各项均达标,但矿化度、总硬度、SO42-浓度高。用水质矿化度、总硬度、酸碱度分级标准衡量,矿井水属于微咸水、极硬度、中性的地下水。此矿井水若用于工业生产钙盐、镁盐的沉淀会造成锅垢,妨碍热传导,严重时还会导致锅炉爆炸。高硬度水用于生活时,饮用会对人体健康造成一定的影响。
矿井水处理综合利用项目实施
工艺要求
水质达标。矿井废水经处理后各项指标必须达到煤炭工业污染物排放标准和相关回用水质标准(井下消防洒水标准、生活饮用水卫生标准等)的要求。
工艺先进。要根据原水水质特点和水质标准,选择可靠的水处理工艺,做到技术先进、运行可靠、高效节能。
经济实用。尽量降低工程投资和减少经常运行费用,做到以最少的资金投入获得最大的经济、社会和环境效益,最大限度的满足生产和生活需要。
布局合理。总体布局要因地制宜、从实际出发,结合建设场地的面积、地形、标高等因素,充分考虑所有建(构)筑物、设施、管线等的效能,优化工艺、合理布局。
处理工艺:根据矿井实际,矿井水处理站设计处理能力为4500m3/d,矿井水处理站建在光明井工业场地内,203井的矿井水通过管道输送至光明井水处理站集中进行处理,处理之后的水供矿区各单元用水。根据原水水质特点及处理后排水水质的要求,确定主要处理工艺如下:
净化处理工艺。废水经净化工艺处理后,除矿物质超标外,其余各项指标均能达到煤炭工业污染物排放标准。具体如下:矿井废水—废水调节——废水提升—计量泵加药—微涡管式混合—微涡折板絮凝—异向流高效斜板沉淀—曝气生物过滤—普通过滤—加氯消毒—清水池。
淡化处理工艺。清水经淡化工艺处理后,可进一步去除水中的矿物质,出水水质高于煤炭工业污染物排放标准标准,可适应于各种用途。
清水池—清水提升—活性炭过滤—精密过滤—超滤膜过滤—纳滤膜过滤—淡化池—淡水加压。
污泥处理工艺。絮凝沉淀池污泥—储泥池—板框压滤机—泥饼作低热值燃料出售。
回用工艺。用水、浴室用水、洗衣用水、锅炉补水(或由清水池利用自然压力回用于井下消防降尘、湿式凿岩用水)。具体如下:经处理后的矿井水—清水池—泵站—井上降尘洒水、绿化。
主要工艺特点
微涡管式混合。微涡管式混合器不仅拥有传统静态管道混合器的全部优点,还因其在宏观混合的同时强化了亚微观混合,使药剂迅速扩散到水体的任何细部,可充分发挥药剂的作用,获得理想的混合效果,同时还可节省药剂投加量20~30%。
微涡折板絮凝。微涡折板絮凝是一种新型高效絮凝技术,池内设微涡折板絮凝填料,利用折板上设置的垂直扰流翼片,使水流产生高比例、高强度的高频涡旋,从而利用微涡旋的动力增强矾花颗粒之间的碰撞作用,形成密实、大颗粒、易沉淀分离的矾花。他对原水的水温、水质、水量变化适应性较强,对能量的利用率高,具有反应时间短、絮凝效果好、构造简单、施工方便、易于维护管理、占地面积小的特点。
异向流高效斜板沉淀。异向流高效斜板沉淀工艺,由于斜板部分能提高沉淀效率,使出水悬浮物含量更低,可达到较好的沉淀效果。高效斜板主体及零配件均由乙丙共聚材料制成,具有表面光滑、不易积泥,沉淀效果好、不易堵塞等优点。根据浅层理论,在斜板上部设置沉淀距离合理的沉淀段,下部控制斜板的结构,调整水力状态,通过强化其接触絮凝作用及浅池效能达到矾花与水有效分离的目的。
曝气生物过滤(BAF)。曝气生物过滤主要作用是去除水中的有机物及氨氮,是一种采用生物陶粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器,集生物接触氧化与悬浮滤床截留功能于一体,可有效去除水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N等有害物质,降低、浊度、色度。曝气生物过滤是国内近几年发展起来的新技术,广泛应用于微污染、轻度污染原水的处理。曝气生物过滤具有占地面积小、基建投资省、动力消耗低、处理效果好及运行稳定、管理方便、易于维护等优点。
超滤膜过滤(UF)。超滤膜过滤介于纳滤与微滤之间,是利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。超滤膜技术应用很广,除在水处理领域应用外,还可广泛用于许多特殊溶液的分离和精制,同时由于超滤是常温操作,对那些热敏性物质的分离、浓缩、精制特别有效,节能效果尤为显著。
纳滤膜过滤(NF)。纳滤膜过滤介于反渗透和超滤之间,是近十年发展较快的一项膜技术。目前国际上的纳滤膜多半是聚酰胺复合膜,对氯化钠的脱除率约80%左右,而对硫酸镁的脱盐率高达98%,最大的优点是操作压力仅为0.5MPa,在水的软化除盐和低分子有机物的分级等方面优点独特、应用广泛。特别是应用于饮用水的深度处理方面。
嘉乐泉煤矿矿井水处理与利用
摘要:介绍了嘉乐泉煤矿矿井水处理与利用现状,提出了矿井水处理系统改造方案,极大提高了矿井水使用率,具有明显的经济可行性和良好的环境效益.作 者:苑鑫 丁震中 Yuan Xin Ding Zhen-zhong 作者单位:太原煤炭气化(集团)有限责任公司,山西,太原,030024期 刊:科技创新与生产力 Journal:TAIYUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期):,(7)分类号:X752关键词:煤矿 矿井水 环境效益
微生物絮凝剂处理矿井水实验研究
实验以菌株L01作为絮凝剂产生菌,考察了其所产絮凝剂对矿井水的絮凝处理效果,确定了最佳的絮凝条件.结果表明,菌株L01对矿井水有较好的.絮凝效果,其菌液离心上清液比菌悬液的絮凝性能更好;在酸性条件下絮凝剂的处理效果较好,且随着酸性的增强,效果递增,选择pH=4为矿井水处理的最佳pH值;温度对絮凝剂的处理效果没有明显的影响;Ca2+有很好的助絮凝效果,添加助凝剂CaCl2后,絮凝剂对矿井水中悬浮物的最终去除率可以达到93.54%,上清液吸光度仅为0.104.
作 者:刘敬武 单爱琴 揣小明 周海霞 LIU Jing-wu SHAN Ai-qin CHUAI Xiao-ming ZHOU Hai-xia 作者单位:中国矿业大学环境与测绘学院,江苏,徐州,221008刊 名:水科学与工程技术英文刊名:WATER SCIENCES AND ENGINEERING TECHNOLOGY年,卷(期):“”(z2)分类号:X703.1关键词:微生物絮凝剂 絮凝 矿井水
————科学论文写作论文
学生姓名: 专业班级: 学生学号:
太原理工大学环境科学与工程学院
古交矿区矿井水研究报告
前言:水是生命之源,人类的生活与发展都离不开水,但地球上可供人类利用的水资源缺很少,因此我们应该在各个方面合理利用水资源。例如在煤炭开采过程中,地下水与煤层、岩层接触,加上人类的活动的影响,发生了一系列的物理、化学和生化反应,因而水质具有显著的煤炭行业特征:含有悬浮物的矿井水的悬浮物含量远远高于地表水,感官性状差;并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差,我们将这种水称为矿井水:矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。其中含有的总离子含量比一般地表水高得多,而且很大一部分是硫酸根离子。而且矿井水往往PH值特别低,常伴有大量的亚铁离子,增加了处理的难度。我国是个煤炭生产大国,煤炭开采方式以井工开采为主,约占煤炭总产量的94%。井工采煤的同时,为了确保井下安全生产,必须排放大量矿井涌水。矿井水一方面是地质灾害,严重威胁着矿井安全生产;另一方面,大量的矿井水外排,会对周边环境造成污染,也是对水资源的巨大浪费。实际上我国许多矿区水资源匮乏,据资料显示,全国有70%的矿区面临缺水,其中40%矿区严重缺水。因此,对数量可观的矿井水进行综合利用成为解决矿区缺水的一条捷径,同时还可以实现环境、社会和经济效益的统一。
矿井水利用的必要性
矿区采煤抽排大量的地下水,破坏和疏干矿区和周边地区地下水资源,使地下水水位下降,造成矿区水资源的枯竭,引起隐伏矿区的地面下降,诱发岩溶矿区岩溶地面塌陷。大量的矿井地下水若直接外排则会引起水质恶化,造成水环境污染。由于这些地下水初始流入井筒和巷道时比较清洁,如果将矿井地下水资源净化成饮用水,不仅可以满足生产和生活用水,还可以节省大量钻探深水源井的资金,创造较好的经济效益和环境效益。目前大部分煤矿缺水很严重,因此有必要对矿井水加以利用。
1、古交矿区概况
古交矿区位于太原西山煤田的西北端,其东、南分别与西山矿区和清交矿区相接,西北和东北均为煤田边缘的煤层露头,矿区东西宽约20公里,西北长约35公里,面积约660平方公里。矿区内有太(原)古(交)铁路,从太原市汾河站到古交西曲编组站41公里,往西已至镇城底。从太原市区通往矿区的盘山公路长56公里.1.1、煤层与煤质
主要含煤地层为太原组和山西组,含煤地层总厚150米,含煤13层,总厚11米,含煤系数为7%。太原组共含煤7层,其中7、8、9号为主要可采煤层;山西组共含煤6层,其中1、2、3号为主要可采煤层。矿区煤种齐全,贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤都有。山西组以焦煤、肥煤为主,灰分含量高,含硫低,可选性差。太原组以焦煤、瘦煤为主,灰分含量低,中—富硫,中等可选。各煤层、煤质纵横变化明显,在垂直分带由上而下变质程度逐渐加深。
1.2、开采技术条件
各主要可采煤层顶底板物理性质试验,石灰岩强度最大,抗压强度为608—1942公斤/厘米2,抗拉强度101—238公里/厘米2,抗剪强度394公斤/厘米2。细粉砂岩抗压强度470—1164公斤/厘米2,抗拉强度64—167公斤/厘米2,抗剪强度163—181公斤/厘米2,砂质泥岩抗压强度51—896公斤/厘米2,抗拉强度44—146公斤/厘米2,抗剪强度125公斤/厘米2。9号煤底板多为松软泥岩,常有底鼓现象。瓦斯含量将随矿井开采深度而增加,浅部开采矿井属低沼气矿井。煤尘爆炸指数一般为10—20%,应属于爆炸性煤层。
1.3、概况介绍
本矿区矿井水水量丰富,水质在全国煤矿具有代表性,在矿井水处理方面已做了大量的工作,取得了一批成果,目前部分单位对矿井水进行简单处理后已用于矿区和周边地区的工业用水,取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。不仅大大缓解了古交矿区水资源紧张的矛盾,可广泛应用于矿区生产、生活用水中,现在古交矿区已有自备电厂8座,日用水量1.2万吨,全部取自矿井排水。同时也向附近大型企业单位供水,每年可对外供应水量约为1261万吨;更重要的是在全国煤炭系统具有重大推广价值,此项目推广,可大幅度提高煤矿矿井水的资源化程度,为煤矿生产和非煤产业的发展提供廉价而可供的水源,减少或杜绝矿区抽取地下水资源,减少矿井污水外排量,大量节约用于矿井水外排和抽取地下水利用的电力消耗量,年预计煤炭系统可创造(节约)3.5~5.2亿元的效益。
2、矿井水种类与处理方法
矿井水水质状况随煤矿开采的品种、类型、方式以及煤矿所处的区域和地质构造等不同有较大的差异。矿井水按水质主要分为4类:洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和特殊污染型矿井水。除了洁净矿井水可直接利用外,矿井水的利用都需要相应的矿井水处理技术,主要包括含悬浮物矿井水处理技术、高矿化度矿井水处理技术、酸性矿井水处理技术和特殊污染型矿井水处理技术。
2.1、含悬浮物矿井水
2.1.1、含悬浮物矿井水的水质特点
这里所指的含悬浮物矿井水系指除感官性指标和细菌学指标外,其余各项指标均符合生活饮用水卫生标准的矿井水.含悬浮物矿井水的主要污染物来自矿井水流经采掘工作面时带入的煤粒、煤粉、岩粒、岩粉等悬浮物(SS),所以这类水中含有较多固体悬浮物。由于悬浮物中煤粉多呈黑色,故这类矿井水多显灰黑色,并有一定的异味,混浊度也比较高,景观性和感官性都较差。矿井水在井下水仓中自然沉淀了一段时间,较粗的煤、岩颗粒都已被沉淀下来,因而在正常情况下,矿井水中的悬浮物颗粒都是比较细的。矿井水中SS以煤粉为主,颗粒物的平均密度约为1.3~1.5g/cm3,仅为泥砂类密度的1/2。而且煤属于有机物质,具有一定的疏水性,不容易彼水包覆,均为导致值难以自然沉淀的原因。含悬浮物矿井水的另一个水质特征是细菌含量较多,主要来自井下工人的生活、生产活动,所以消毒杀菌在矿井水处理中是非常必要的。
2.1.2、处理方法和原理
含悬浮物矿井水处理采用“混凝一沉淀一过滤”的方法,出水可达到工业用水的标准。混凝通常采用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺药剂配合投加。矿井水混凝反应后,再进行沉淀,实现固液分离,去除大颗粒的悬浮物,细小的悬浮物,再用过滤的方法去除,出水达到工业用水标准。过滤的滤料通常为无烟煤、石英砂。
如果矿井水处理出水要作为生活饮用水,除采用“混凝一沉淀一过滤”的方法外必须增加吸附方法去除水中有机污染物的工艺。吸附原理是利用物质强大的吸附性能来去除矿井水中有机污染物。目前用于矿井水处理的吸附剂是活性炭,活性炭具有丰富微孔结构和表面憎水性,其对水中某些污染物有极强的亲和力,是有效的去除方法。
2.2、高矿化度矿井水
2.2.1、高矿化度矿井水的水质特点
高矿化度矿井水是指溶解性总固体(含盐量)大于1000mg/L的矿井水。这一类水主要分布在西北地区、黄淮海平原和东北、华北部分地区,水中含盐量高而不适宜饮用。这类矿井水的含盐丰要来源于Ca2+、Mg2+、Na+、K+,SO2-、HCO-、C1-等离予,其硬度往往较高,有些矿井水硬度含CaO可达1000mg/L。这类矿井水还含有较高的煤、岩粉等悬浮物,浊度大。因高矿化度矿井水盐含量高,处理工艺除包括混凝、沉淀等工序外,其关键工作是脱盐。
2.2.2、处理方法和原理
化学方法:离子交换法是化学脱盐的主要方法,这是一种比较简单的方法,就是利用阴阳离子交换剂去除水中的离子,以降低水的含盐量。
膜分离法:反渗透和电渗析脱盐技术均属于膜分离技术,是我国目前苦咸水脱盐淡化处理的主要方法。
(1)反渗透法:反渗透法是借助于半透膜在压力作用下进行物质分离的方法。可有效地去除无机盐类、低分子有机物、病毒和细菌等,适用于含盐量大于4000mg/L的水的脱盐处理。
(2)电渗析法:在直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。
浓缩蒸发:反复处理使含盐量高的剩余水浓缩到很小体积,然后在合适的地方存放。依靠自然蒸发,使其避免排往下游。水蒸发后将留有盐分结晶,可在其浓缩至200g/L以上浓度时运走,用做化工原料。
稀释排放:稀释排放是将低含盐量的水混合在一起,达到排入水体的标准后排放。避免对下游的不利影响。
消耗利用:消耗利用用于对含盐量要求不高的场所,把水消耗掉,最后蒸发到大气中,避免了向下游排放。
2.3、酸性矿井水
2.3.1、酸性矿井水的水质特点
酸性矿井水是硫铁矿在有氧、有水的条件下氧化彤成的,主要含有Fe2+’、Fe3+、Ca2+、Mg2+,SO2+以及其他金属离了,如A13+,Zn2+.Mn2+,cu2+等。游离的硫酸极少,可以忽略不计。酸性矿井水的主要指标是pH值、酸度、Fe2+等。水质pH值小于5.5,当开采含硫高的煤层时,硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸,而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或回用于一些对水质要求较低的工业用水。
2.3.2、处理方法和原理 物理化学法(中和法):
(1)石灰石中和法。采用石灰石作中和剂与酸性水中硫酸中和反应,产生微溶硫酸钙和易分解的碳酸,从而降低酸度。
(2)石灰中和法。石灰的主要化学成分是CaO,当用水调配成石灰乳,则形成熟石灰Ca(OH)2,熟石灰与酸性水中的H2SO4反应。
(3)石灰石.石灰联合中和法。该工艺第一阶段选用石灰石滚筒法中和,消耗酸性矿井水中绝大部分游离H2SO4,使酸性水的pH值接近于6;然后在第二阶段再投加石灰中和处理,使水的pH值进一步提高,达到8左右,这时Fe2 水解产生沉淀,形成絮状物,起到混凝作用,有利于悬浮固体去除。
生物化学方法(微生物法):该方法是目前国内外研究比较多的处理方法,在美国、日本等国家已进行了实际应用。其原理是利用氧化亚铁硫杆菌在酸性条件下将水中的Fe2+氧化成Fe3+,以实现酸性矿井水的除铁。氧化亚铁硫杆菌能从Fe2 +的氧化反应中获取自身生存和繁殖所需的能量,无须加任何营养液。
湿地生态工程处理法:人工湿地(Constructed Wetlands)酸性矿井水处理方法是20世纪70年代末在国外发展起来的一种污水处理方法,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化,与中和法等传统的酸性矿井水的处理方法相比,人工湿地处理方法具有出水水质稳定、对N、P等营养物质去除能力强、基建和运行费用低、技术含量低、维护管理方便、耐冲击负荷强、适于处理间歇排放的污水和具有美学价值等优点,因而在北美、欧洲的许多国家得到了广泛应用。
2.4、含特殊污染物矿井水
2.4.1含特殊污染物矿井水水质特点
含特殊污染物矿井水是指水中放射性指标或毒理学指标(如重金属、氟、砷等)超过国家饮用水卫生标准的矿井水。这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。
2.4.2、处理方法和原理
目前重金属废水的处理方法可分为两大类:第一类是使呈溶解状态的重金
属转交为不溶的重金属沉淀物,经沉淀从废水中去除,具体方法有中和法,硫化法、还原法、氧化法、离子交换法,活性炭吸附法、电解法和隔膜电解等。第二类是浓缩和分离,具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法等。含放射性废水的基本处理方法有化学沉淀法、离予交换法、蒸发法3种。化学沉淀法可处理高含盐量溶液,但是当含有油质洗涤剂、络合剂时,可能有不利影响。离子交换法适宜于处理悬浮固体量低、含盐量低、无非离予型放射性物质的矿井水。而蒸发法适宜预处理洗涤剂含量低的废水。含氟矿井水的处理.主要采用锡盐沉淀法、石灰乳沉淀法、离子交换一吸附法和电渗析法等。其中石灰乳沉淀法运行费用较低,处理后出水能够满足排放标准的要求,所以目前煤矿经常采用此法来除氟。
3、结语
关键词:矿井废水,处理技术,回收再利用
我国人口众多, 水资源有限, 人口的不断增长, 工业的快速发展使水污染愈加严重, 水资源需求量逐年上升, 造成水资源缺乏和水环境污染严重。利用好煤矿水资源, 对煤矿有重要意义。对矿井废水净化处理实现循环利用, 以降低水资源的消耗, 减少污染排放为目标, 有效地提高井水的回收利用和保护环境。
1矿井废水及主要处理技术
张家峁煤矿属陕北缺水地区, 矿井废水主要来自采空区和巷道中涌出的自然地下水和煤炭开采过程中洒水降尘、运输巷道的消尘, 喷浆产生的含有煤尘、泥沙, 油及悬浮物的废水。将防治污染和回用结合起来, 是当今污水治理发展的必然趋势, 现我矿使用的处理技术主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。
2.矿井废水回用途径
我矿井水处理后可回用到井下作为生产用水, 矿井生产用水主要是井下采掘设备液压用水、消防降尘洒水。地面生活用水主要用于洗煤, 绿化及栈桥内的消尘。
3处理工艺
3.1 调节池是井下污水处理的第一步, 也即是初次沉淀。是由转输水泵将井下污水由转输水池提升至调节池, 同时1台加药装置投加PAC进入管道混合器混合后, 快速混合进入调节池后初次沉淀, 刮泥机开始往返刮泥。调节池的污泥经刮泥机刮入调节池集泥斗, 再由污泥泵提升至污泥浓缩池。
3.2 我们使用的净水器是江苏宜洁给排水设备公司提供的高密度迷宫斜板净水器, 调节池的污水经提升泵提升进入高密度迷宫斜板净水器, 同时2台加药装置开始加药, 前段投加PAC进入管道混合器, 快速混合后, 后段投加PAM进入管道混合器, 快速混合后, 污水由下进入絮凝反应区, 污水与药剂在此区域充分接触, 形成“矾花”, 然后上升进入斜板沉降区, 进行泥水分离, 清水上升至清水区, 由集水槽收集后进入出水槽, 自流进入中间水池。高密度迷宫斜板净水器底部设有排泥阀门, 排入污泥浓缩池。
3.3 过滤、消毒阶段: 净水器的水自流至中间水池, 中间水池的清水经中间提升泵提升至水力自动过滤器, 砂滤罐为重力式无阀滤池, 采用自动虹吸原理达到反冲洗, 不需要人工单独管理, 操作简便, 维护方便。砂滤罐通常采用不同等级的石英砂多层滤料。处理能力是200m3/h, 经过滤层至清水室上升至内部溢水槽后自流出水至消防水池, 同时消毒装置的出水溶液跟水力自动过滤器出水综合一起流入消防水池, 废水中含有一定的病菌、大肠菌群, 所以矿井废水处理后作为生活用水必须经过消毒处理, 本工艺采用二氧化氯消毒, 现场用盐酸和氯酸钠反应产生二氧化氯, 二氧化氯无毒、稳定、高效, 消防水池的回用水用变频消防洒水系统水泵输送到各用水点。
3.4污泥浓缩池的污泥经污泥泵提升至带式压滤机上, 与此同时1台PAM加药装置给带式压滤机污泥浓缩罐加药, 和污泥进行絮凝反应, 压滤出的污泥经无轴输送机输出, 泥水自流至集水池, 再由集水泵提升将含有残留药剂的污水利用提升水泵返回调节池, 与矿井水进行二次物理反应, 充分利用药剂。
项目采用井下排水污水水源, 废水排放量为4080m3/d, 废水处理系统按4080m3/d, 设计院根据水质情况拟采用以下工艺。
4结束语
【关键词】 矿井水;代替;低温水;改造
一、现状
目前我公司化产生产系统冷却用的低温水来源为群井深井泵所供和冷水机组将二次水再生。夏季用水量最大时为240-250m3/h,低温水的压力为0.18-0.22Mpa,其中初冷器用水量为200 m3/h。我公司区域内有原一矿大井口,大井内矿井水资源丰富,水质经化验不适宜生活用水,可用于生产用水。现有闲置的一路外径为377的管道(原供砖厂的煤气管道),距大井口约40米,距化产车间鼓冷工段初冷器低温水进水管约15米,距氨苯工段约10米。为了降低生产用电,节省电量、电费,降低生产成本,提高经济效益,制定了《矿井水代替低温水使用改造方案》。
二、改造方案
(1)在大井口安装1台深井泵:购置1台深井泵 。(2)对闲置的煤气管道进行检修、清理,达到通水要求。(3)深井泵出水管道和初冷器低温水进水管道分别与检修后的煤气管道连接。矿井水通过深井泵及管道进入初冷器,与综合水泵房来的低温水共同对初冷器进行换热,初冷器低温水流量的大小由综合水泵房低温水泵出口阀门进行调节。如果出现特殊情况(如检修、故障等)可调节综合水泵房低温水泵出口阀门,恢复原来的供水工艺。矿井水代替50%化产回收系统使用的低温水。换热后的二次水回到二次水池,供冷水机组、洗煤及消防用。
三、设备选型计算
(一)管路的选择计算
1.管材的选择。因大井口至水工段蓄水池这段管路压力小于1Mpa/cm2,铸铁管价格低,确定除个别管段(不能埋入地下或车辆的过道地段管道),使用钢管外,其它全部选用铸铁管。
2.管径的计算
因 d=√Q/900πv
取供水管的经济流速Vg=2米/秒,流量Q按200 m3/h。
则 d=√Q/900πv=√200/900*3.14*2=0.188m
根据计算,选择外径219mm壁厚7mm的钢管和Dg200mm、L=1500mm的铸铁承插口直管。现有拆下外径为377mm的旧钢管约200米可利用,减少投资。
供水管流速的计算:
Vg=Q/900*3.14*d2=200/900*3.14*0.2*0.2=1.77米/秒
符合经济流速vg=1.5-2.2米/秒的要求。
(二)管路阻力损失的计算
V=Q(m3/h)/900*3.14*d2
Hg=λ*L*V2/d*2g
Hj=ξ*V2/2g
管路流动阻力损失为:
1.泵管的沿程损失
Vb=200/900*3.14*0.15*0.15=3.15米/秒
Hb=0.0332*80*3.15*3.15/0.15*2*9.8=8.96米
2.给水管沿程损失
(1)200mDg200管段
Hg1=0.0304*200*1.77*1.77/0.2*2*9.8=4.86米
(2)200mDg350旧管管段
Vg=200/900*3.14*0.353*0.35=0.578米/秒
Hg2=0.0258*200*0.578*0.578/0.35*2*9.8=0.251米
合计:Hg =4.86+0.251=5.111米
3.局部阻力损失
阻力损失系数=10*0.294+0.04+0.007=2.98
其中,0.294为弯头的阻力系数,0.04为阀门的阻力系数,0.07为异径管的阻力系数。
Hj=2.98*1.77*1.77/2*9.8=0.48米
4.动能水头损失
Hd=3.15*3.15/2*9.8=0.51米
5.管路的总阻力损失
Hz=(8.96+5.11+0.48+0.51)*1.7=15.06*1.7=25.60米
1.7—考虑管路使用日久后,在管子内壁积有沉淀物而使阻力增加的附加阻力损失。
(三)水泵的选择计算
1.流量选择200 m3/h
2.水泵扬程的计算:经测量大井水位距井口面为61米,大井口与蓄水池高差5.2米,泵入水深度按20米、水位下降按10米计算:
H=71+25.6-5.2=91.4米
根据流量和计算扬程,查产品样本选用300QJT200-90/3型潜水泵,天津市潜水电机水泵厂产,流量:200 m3/h,扬程90米,电机功率:75千瓦。
四、改造后的效果
1.节省电量、电费
(1)吨水耗电量
该方案的吨水耗电量:
时电量/时流量=75/200=0.375kwh/t
群井吨水耗电量现状:
时电量/时流量=120/125=0.96 kwh/t(1#、2#泵);140/125=1.12 kwh/t(4#泵);75/80=0.937 kwh/t(3#),平均0.969 kwh/t。
(2)按吨水耗电平均数0.969 kwh/t,每吨水节电 0.594kwh;电价按0.64元/kwh计算,吨水节电费约为0.38元。
按平均每天抽水量2200m3(其余用量由群井谷电时段供)计算,年工作天数355天(除检修天数10天),年节约电费约30万元。
编
制: 翟海涛审
核:赖生辉 生产技术科:武彦平安全检查科:贺永强 通
灭
科:王建辉 调
度
室:张存炜 生产
矿长:金建成 总工
程师:丁小敏 2011年6月22日
22/6 22/6 22/6 22/6 22/6
为加强煤质管理,确保煤质水分不超标和煤流系统设备的正常运转,6月19日,矿职能部室组织人员对矿井煤流系统进行了全面检查,针对水分超标的原因,特制定相应治理措施。
一、煤质水分超标的主要原因有以下几点:
1、井下煤流系统沿线所有煤仓(溜煤眼)上口作业人员均有用水冲煤和冲洗机头、冲洗巷道现象,导致煤仓内堆积水煤和水直接落入仓下皮带。具体地点为:1050大巷皮带机头转载煤仓;1502采区上山皮带机头转载煤仓;2502采区上山皮带机头转载煤仓;250204运输顺槽皮带机头煤仓;150209车场煤门刮板输送机机头溜煤眼。
2、煤流系统沿线所有煤仓上、下口安设的“一管三头”喷雾控制闸阀均坏损,部分喷头坏,形成的长流水直接流入皮带。3、250204运输巷内通灭队几处防灭火钻孔注水,未设隔水棚,致使部分水落入250204运输顺槽皮带。4、2502采区皮带下山底弯道靠机尾侧有一处淋水,直接落入皮带。5、250204运输顺槽机头煤仓、150209刮板输送机机头溜煤眼,都不同程度有少量淋水,直接落入仓下皮带。
二、治理措施:
1、相关各队必须加强管理,彻底杜绝各煤仓上口作业人员用水冲煤现象。调度室要加强监管,随时安排人员,下井督察,发现用水冲煤者,对冲煤人员处以500元罚款,并扣除相关队月度考核积分0.5分。
2、各队要对各自管理范围的煤仓上、下口喷雾及控制闸阀,进行全面检修和更换,确保开关灵活和关闭状态下不渗漏。同时,对喷雾的使用要做到:生产运煤时的间歇性开启和停产时的充分关闭。调度室进行不定时检查,对不按要求开启使用喷雾的岗位人员,每发现一次处以100元罚款,并扣除相关队月度考核积分0.1分。
3、通灭队要对250204运输顺槽或其他打钻注水地点设置简易隔水棚子,确保流水不落入运煤皮带。发现一处打钻注水地点未设置隔水棚子,扣除通灭队月度考核积分0.2分。
4、综采二队要清理250204皮带巷机头进风联络巷的水沟,并沿巷道斜断面方向预制隔水槽,确保水流通畅不渗入煤仓(见附图)。
5、掘进一队要清通150209车场石门至1号联络巷段的水沟,并在煤眼以里8米位置沿巷道断面方向预制隔水槽,确保水流通畅不进入刮板输送机或渗入溜煤眼(见附图)。
6、各单位要对本单位施工的所有巷道全面排查,清理好水沟,对使用皮带、刮板机运煤的巷道内有淋水的地段和所有使用喷雾的地点,要设置隔水棚子,引水归渠,确保淋水不落入皮带,由调度室组织矿职能部室进行全矿井范围检查,对未整改单位扣除当月考核积分0.2分。
7、矿井所有排水地点(包括设备冷却水),都必须安设专门的排水管道,严禁将水排放在皮带或刮板输送机上拉运。否则,每发现一次处罚责任人500元,并扣除责任单位月度考核积分0.5分。
8、本措施一经签字下发,措施内容涉及到的单位要严肃认真对待,积极整改,不得以任何借口推诿拖延。由调度室组织矿职能部室进行全矿井范围检查,对整改不力的单位责任人通报并按以上规定处罚。
150209车场煤门溜煤眼处隔水槽示意图4-4断面山下道轨2051山下带皮2051水沟隔水水沟槽4隔水槽150209煤门水沟4说明:
1、图中所标尺寸单位为mm;
2、隔水槽浇注强度不低于C20;
3、隔水槽尺寸长*宽*高=4200mm*300mm*300mm;
4、隔水槽下挖深度达到800mm,然后进行浇注,浇注高度为500mm;
5、两顺槽按照作业规程要求开挖水沟;
山西吕梁离石交口煤业有限公司
2012.12
防治水专项治理实施方案
为了认真贯彻落实山西省人民政府安全生产委员会办公室晋安办发〔2012〕145号《关于开展全省煤矿安全隐患集中整改百日专项行动的通知》及《离石区安全生产委员会办公室关于印发离石区煤矿安全隐患集中整改百日专项行动实施方案》通知的相关要求,根据离煤发〔2012〕389号《关于开展全区煤矿防治水专项治理的通知》要求,为了顺利开展此次专项治理行动并取得实效,结合我矿实际,特制定实施方案如下:
一、成立防治水专项治理领导组织机构 组 长:牛海明
副组长:程凤权 李
强 毛
官
白富军
柳文军 成员:郝
如
杨润河
项目部:赵宇冰
郭永豪
李浪汉 领导组下设办公室,办公室设在防治水科
二、专项治理目的
加强我矿防治水基础工作,进一步完善专职防治水机构,配齐专业人员和专用设备,严格落实防治水各项制度,认真排查整治水害隐患,有效防范和坚决遏制事故的发生。
三、专项治理实施内容
1、建立健全防治水各项制度,配齐配足专职防治水机构人员。
2、建立完善防治水基础资料,矿井水文地质类型划分报告及地质勘探报告、15种基础台帐和相关图纸、矿井老空水及周边水患情况。
3、严格执行防治水管理规定,认真落实防治水管理制度,水害隐患排查,探放水设计方案、专职队伍和专业人员、专用设备,严格执行“探掘分离、验收签字确认移交”制度。
4、严格落实防治水措施,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”治理措施,制定带压开采设计方案和措施。
5、地面防治水的排查治理,采取地面物探和超前物探。
6、水害应急救援及救灾演练、员工教育培训。
四、实施方案
此次防治水治理专项行动分三个阶段实施,第一阶段为自查自纠阶段,第二阶段为区煤炭局“专家会诊”阶段,第三阶段为整改落实阶段。
第一阶段:2012年12月5日—12月20日为自查自纠阶段,由矿领导积极组织,合理安排,各个部门参与,各个岗位行动,从防治水机构、人员配置、设施设备配备、基础资料、方案与措施的落实开展隐患排查,自查后及时 “三定”,定时间、定措施、定责任人,进行整改,并将自查自纠报告报送煤炭局。
第二阶段:2011年12月21日—12月31日为“专家会诊”,由区局组织进行矿井防治水“专家会诊”并提出整改建议。
第三阶段:2013年1月1日—3月15日为“整改落实”阶段,针对专家会诊建议和自查结果,制定整改方案,按照五落实(责任人、措施、资金、时限、应急预案)进行整改。
此次专项治理行动要突出整改重点,提高水患治理效果,认真做好专
陕北矿产资源丰富,早在1998年国家计划委员会就批准了陕北能源重化工基地建设项目,要发展电厂和能源化工就需要大量水资源。整个陕北人均占有水量956 m3,占全国人均占有水量的42%,属水资源严重贫乏区[1]。能源的富集与水资源贫乏的不相适应,已成为陕北能源重化工基地建设的主要制约因素。
采煤过程中产生的矿井疏干水大部分作为废水外排,不仅加剧了水资源的紧张局面,而且也污染了水环境。电厂和能源化工企业将矿井疏干水处理后作为工业用水,不仅可以缓解缺水问题,而且还可以节省地下水资源,避免天然水体遭受污染,具有明显的经济、环保和社会效益。
本文就某电厂矿井疏干水处理系统出现的问题进行了分析,设计改造了水处理系统工艺,增加了过滤设备及加药措施,延长了系统的运行周期,降低了系统的自用水量,减少了酸碱的用量,提高了系统的出水水质。
1 原水处理工艺系统概述
陕北某电厂锅炉补给水处理系统的水源采用渗井水作为主水源,矿井疏干水作为备用水源,水源水质报告见表1,原工艺系统流程图见图1。
该系统由主水源供水,于2008年4月调试合格,投运制水,一级除盐系统的运行周期约20 h,出水电导率可以稳定维持在0.8~1.0μS/cm (规程要求<5μS/cm[2]),混床出水电导率可以稳定维持在0.07μS/cm,SiO2≤0.01 mg/L (规程要求电导率<0.2μS/cm,SiO2≤0.02 mg/L[2])。
2 改用水源后出现的问题
原水处理系统主水源同时也是当地人民生活和农业生产用水的水源,2009年5月,由于受到水源水量的限制,电厂改用备用水源作为锅炉补给水处理系统的水源。运行2个月后,发现过滤器、一级除盐及混床的运行周期缩短,混床出水电导率超标。
在对阳床大反洗时,出水发黑且极其浑浊,同时阳树脂被染黑,反洗2 h以上出水较清亮,但树脂颜色仍未恢复原状;对阴床大反洗时,出水较浑浊,从设备中洗出少量污泥状物质。
阳阴床分别再生合格后,一级除盐系统出水电导率3.1μS/cm,运行周期缩短到约8 h。混床出水电导率0.15~0.18μS/cm,运行周期很短,只有4 h,之后,出水电导率可以维持在0.23~0.28μS/cm约20 h,出水SiO2含量满足要求。
3 问题分析及改造措施
3.1 问题分析
对改用备用水源后出现的问题进行分析,初步判断备用水源——矿井疏干水的水质发生了较大的变化,悬浮固型物含量严重超标,已经穿透了过滤器,进入了一级除盐设备甚至混床,同时还应该存在微生物污染。
对备用水源重新取样分析,矿井疏干水的水质报告见表2。
根据水质报告分析,该类水质呈中性,矿化度小于1 000 mg/L,金属离子微量或未检出,基本不含有毒有害离子,主要污染物为粒径大小不等的悬浮物,属于含悬浮物矿井疏干水[2]。该水质中悬浮固型物含量18.00 mg/L,根据双介质过滤器设备说明书:进水浊度10~20 mg/L,出水浊度2~5 mg/L,不满足离子交换除盐系统的进水浊度<2 mg/L的要求[3]。
3.2 改造措施
由于受到化水车间空间的限制,以及不影响对主厂房热力系统供水的要求,改造增加自清洗过滤器,采用2级过滤,以满足离子交换除盐系统的进水浊度<2 mg/L的要求。自清洗过滤器具有自动化程度高、反清洗时间短、流量、压力损失小、自动反清洗不断流、占地面积小等优点。改造过程中不需要土建施工,只是将处于备用状态的多介质过滤器进水支管截断,加设自清洗过滤器并连接排污管路,对设备供电即可。
为保证过滤效果,提高悬浮物的去除率,增加混凝剂加药单元。所用混凝剂采用聚合氯化铝,对矿井水进行处理,实验结果表明,这种无机高分子混凝剂对矿井水的水温及pH值的变化适应性很强,其去浊率比硫酸铝有明显优势[4]。
考虑到系统存在微生物污染,在生水箱内投加杀菌剂NaClO,在生水箱出口监测游离余氯(Cl2)<0.1 mg/L,以满足离子交换除盐系统的进水对游离余氯的要求[2,5,6,7,8]。
改造后的工艺系统流程图见图2。
4 改造效果及效益
系统改造完成后,通过混凝加药以及2级过滤器的截留作用,双介质过滤器出水浊度降低到0.7mg/L,从而保证了后续除盐系统的离子交换树脂不受污染。对阳床、阴床及混床的树脂进行了复苏处理,再生合格后,一级除盐系统出水电导率≤1.7μS/cm,运行周期约10 h,混床出水电导率≤0.12μS/cm,SiO2≤0.01 mg/L,运行周期可以达到5天,系统出水水质符合设计要求。
据统计,改造后仅就一级除盐系统运行周期的延长一项而言,一级除盐系统一次再生用水量48 t,用31%盐酸350 kg,用30%氢氧化钠240 kg,年运行按7 000 h计,可节约生水8 400 t,节约31%盐酸61.25 t,节约30%氢氧化钠42 t,减少再生废液排放量约8 500 t。混床运行周期改造前后的差值更大,节约的生水量、酸碱量以及减少的再生废液排放量更加巨大。
5 结语
水处理工艺系统改造后,不但提高了补给水品质,保证了机组的安全运行,而且减少了废水排放量,节约了排污费,也减轻了对地表水体的污染,缓解了环境压力。同时,运行周期的延长,减少了酸碱的用量,减轻了运行人员的劳动强度。矿井疏干水的利用缓解了当地水资源紧张的矛盾,而且还具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
参考文献
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