矿井水处理工艺讲义

煤矿矿井水处理工艺简介目录定义1处理工艺概述二矿井水介绍一来源2分类3特点4预处理阶段1混凝、沉淀阶段2过滤阶段3消毒阶段4脱泥阶段5反冲洗阶段6矿井水介绍一矿井水•定义：•在矿井建设和生产过程中，流向井筒和巷道的水称为矿井水。矿井水•来源：井下生产生活废水老窑积水地下水地表水大气降水矿井水矿井水•分类：•洁净矿井水•高浊矿井水•高矿化度矿井水•酸性矿井水•有毒有害离子矿井水•我们晋城地区煤矿开采的矿井水多为高浊矿井水。矿井水•高浊矿井水主要特点：•1、悬浮物含量高，主要成分为粒径极为细小的煤粉和岩尘。•2、水多呈灰黑色。•3、水质不稳定，主要受开采条件及开采时间影响。•4、水量不稳定，主要受开采条件及开采时间影响。•5、细菌含量高，主要受井下人为活动影响。处理工艺概述二处理工艺•处理高浊矿井水的关键是去除水中悬浮物和灭菌消毒。•此类矿井水经井下水仓初沉后，抽排至地面，采取常规的处理工艺（混凝-沉淀-过滤-消毒）进行处理后根据实际需要排放或者加配深度处理装置满足生活用水需求。处理工艺——一、预处理阶段•调节池：•（一）作用：•1、对抽排污水进行初级沉淀；•2、调节水量；•3、均和水质；•4、缓冲水流负荷，防止处理系统负荷的急剧变化；•5、调节PH值；•6、暂存污水，可作为事故池使用。•（二）常用类型•1、平流式调节池：•优点：结构简单，造价低。•缺点：需配备行车时刮泥机，增加运行成本。处理工艺——一、预处理阶段进水出水剖面图出水剖面图•刮泥机：•注意事项：•1、平流式初沉池采用行车式刮泥机时，只能采用间歇排泥方式，因为在一个刮泥周期内只有当污泥被刮至泥斗以后，才能排泥，否则排出的将是污水。•2、刮泥和排泥协同操作。处理工艺——一、预处理阶段•行车式刮泥机：•将沉降在池底的污泥刮集至集泥槽，并将池面的浮渣撇向集渣槽。处理工艺——一、预处理阶段•2、差流式调节池•优点：实现自身水力混合，初沉效果好；•缺点：结构比较复杂。•对角线式调节池•折流式调节池处理工艺——一、预处理阶段处理工艺——一、预处理阶段对角线式调节池处理工艺——一、预处理阶段折流式调节池-1处理工艺——一、预处理阶段平面图剖面图折流式调节池-2•（一）加药：•有机絮凝剂与无机絮凝剂的配合使用，其最大的特点是可以获得最大颗粒的絮凝体，并把油滴等凝集或吸附出去。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段1、PAC（聚合氯化铝——絮凝剂）•性质：•（1）有吸附、凝聚、沉淀等性能。•（2）稳定性差。•（3）毒性及防护有腐蚀性，如不慎溅到皮肤上要立即用水冲洗干净。•（4）可有效去除水中悬浮物。•（5）可除铁、除氟、除镉、除放射性污染、除漂浮油等。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段2、PAM（聚丙烯酰胺——混凝剂）•性质：•1、絮凝性。PAM能使悬浮物质通过电中和，起到絮凝作用。•2、粘合性。可以通过物理的化学作用等起到粘合作用•3、增稠性。在中性和酸性条件下都有增稠作用，如果PH值在10以上PAM容易水解。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•PAM分类：PAM型号分子量（万）适用范围阴离子型300-2500用于悬浮颗粒较粗、浓度高、粒子带阳电荷，ss水的PH值为中性或碱性的污水。阳离子型500-1200适合在酸性条件下的污水进行絮凝、沉淀、污泥脱水等。非离子型200-1500污水显酸性悬浮液时采用两性离子型500-1200适用于水质复杂的污水处理•PAM分子量选择：•阴离子聚丙烯酰胺净水剂分子量300-2500万，工业用推荐选择分子量1800万。•通常情况下，分子量越大，效果越明显，但分子量达到一定程度后，其作用的效果并不是直线上升，此时就主要取决于分子数。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段3、加药量注意事项：（1）阴离子型PAM存在一个最佳投加量，当超过这个值时，污泥比阻反而上升。（2）PAC和PAM不光有最佳配比状态，还有投加先后次序的要求，一般先投加PAC，后投加PAM。（3）参考投加量：PAC参考投加量：2.5mg/L~25mg/L10%PAM参考投加量：1mg/L~6mg/L0.1~0.5%（4）具体投加量可根据烧杯实验确定。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•4、PAM加药操作注意事项：•（1）全部设备均为一用一备。每次运行前30分钟进行配药搅拌，慢加，防结块；•（2）加药桶中注入水后先开搅拌再加药；•（3）搅成透明状。•（4）使用效果还与水温有关：低水温时反应速度过慢，水解时间增加，影响处理的水量，同时过高的粘度对絮凝剂的撕裂作用也会使絮凝体变得细小。高水温时反应速度过快，形成絮凝体细小。•（5）应随配随用或在当天用完，不宜长时间存放。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•（二）管道混合器：•在不需外动力情况下，水流通过管道混合器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到整个水体中，达到瞬间混合的目的。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•（三）高效混凝反应池：•采用网格形式，用来增强加药絮凝反应效果，增加矿井水中污染物颗粒碰撞机会，有利于进一步沉淀。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•（四）斜管（斜板）沉淀池•优点:•①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力;•②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间;•③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段（四）一体化净水器：一体化净水器集絮凝，沉淀，排污，反冲洗，集水等工艺于一体。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•优点：•1、占地面积小；•2、达到了自动运行的要求。•3、可调式排泥系统，能保证多余的泥渣杂质及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。•4、高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好状态。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•注意事项：•1、观察斜管（斜板）集泥情况，及时进行排泥；•2、排泥后，及时对一体化净水器内部进行冲洗，可冲掉斜管（斜板）集泥；•3、观察水质变化调整加药量，若水质浑浊发黑，加药量少；若水质浑浊发灰白，加药量过大。处理工艺——二、混凝、沉淀阶段•1、石英砂过滤器：•利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留石英沙过滤器可以除去水中的悬浮物质、固体颗粒、悬浮固体、以及水中不溶解的非胶态的固体物质，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。•优点：过滤效率高，阻力小，处理流量大，反冲次数少。处理工艺——三、过滤阶段•过滤器：处理工艺——三、过滤阶段•2、活性炭过滤器•利用活性炭作为过滤介质，活性碳过滤器则可以除臭﹑去色﹑脱氯﹑去除有机物﹑重金属﹑合成洗涤剂﹑病毒及放射性物质等。属水质深度处理的一种常规设备。也常常被用来作为反渗透过滤设备，超级过滤设备，纳滤设备，微滤设备等的前期预处理，用于去除水中的悬浮物质及颗粒较大物质。延长后级过滤设备的使用寿命。处理工艺——三、过滤阶段•消毒的目的：•杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。目前主要采用的是氯消毒法。•废水经加氯消毒后1h的余氯量应不小于0.5mg/L处理工艺——四、消毒阶段•消毒剂主要有：次氯酸钠、二氧化氯、液氯、漂白粉等。它们的杀菌机制基本相同，主要靠水解产物次氯酸起作用。处理工艺——四、消毒阶段次氯酸钠：10%的溶液，具腐蚀性。参考投加量：15L/100m3。处理工艺——四、消毒阶段二氧化氯：一般通过氯酸盐同酸的反应来制备。该反应剧烈，产生的二氧化氯会爆炸性的分解为氯气和氧气，操作安全性相对较差。处理工艺——四、消毒阶段二氧化氯发生器处理工艺——四、消毒阶段处理后水进入清水池，水质标准如下：序号项目《井下消防洒水水质标准》（MT/T5032－2003）《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）1悬浮物含量不超过30mg/L不超过50mg/L2悬浮物粒度不大于0.3mm3pH值6～96～94大肠菌群不超过3个/L5总硬度不超过3mmol/L6COD不超过50mg/L7石油类不超过5mg/L8总锰不超过4mg/L9总铁不超过6mg/L•沉淀污泥的脱水，絮凝剂的选用及配比操作很关键，絮凝效果好，污泥的脱水相对顺利。处理工艺——五、脱泥阶段•1、板框式污泥脱水机：在密闭的状态下，经过高压泵打入的污泥经过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。处理工艺——五、脱泥阶段•2、带式污泥脱水机：由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，从而实现污泥脱水。处理工艺——五、脱泥阶段•3、离心式污泥脱水机：由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒，在高速旋转产生的离心力下，产即被甩入转鼓腔内。由于比重不一样，形成固液分离。污泥在螺旋输送器的推动下，被输送到转鼓的锥端由出口连续排出。处理工艺——五、脱泥阶段•注意事项：•1、可通过小实验进行PAM的配比；•2、一般PAM的参考使用量为5g/L，将药品搅拌成浆糊状再进行加药，加药过程中不停搅拌机；•3、脱泥后要对脱泥机进行清洗，防止设备中剩余的干泥在下次脱泥时造成堵塞。•4、脱泥过程要有专职人员进行观察，•5、经常观察污泥脱水装置的运行状况，针对不正常现象，采取纠偏措施，保证正常运行。•6、按照脱水机的要求，经常做好观察和机器的检查维护。•7、经常注意检查脱水机易磨损情况，必要时予以更换。•8、及时发现脱水机进泥中泥中砂粒对滤带的破坏情况，损坏严重时应及时更换。处理工艺——五、脱泥阶段作用：为恢复过滤器正常工作，采用反向水流冲洗滤层。一般当发现过滤器出水缓慢时，要进行反冲洗。处理工艺——六、反冲洗•注意事项：•1、反洗时间不能过长，一般5~10min，以免冲坏滤料层。•2、反洗时最好逐个过滤器进行反洗，这样可以有效控制水头，提高反洗效果。•3、若为手动式阀门操作，应切记“先关后开”，准备反洗前先关进出水阀再开反洗阀，反洗结束后先关反洗阀再开进出水阀。处理工艺——六、反冲洗结语•目前，我们大多选用的设备为半自动化操作，随意性较大，缺乏准确性。•操作人员要求：责任心好奇心耐心谢谢！请大家多提宝贵意见！