煤矿矿井水处理常见工艺培训资料

汇报人：部门：矿井水处理技术培训国泰环保科技有限公司矿井水简介01煤炭工业废水污染物排放限制02煤矿矿井水处理工艺简介03目录CONTENTS矿井水简介01在煤矿建设和生产过程中，进入井筒、巷道和工作面的各种类型水源的水，统称为矿井水。水进入矿井的过程称矿井充水。矿井水定义矿井水水源水源ABDC大气降水地表水地下水老窖积水开采地形低洼且埋藏较浅的煤层，大气降水是主要水源。开采过程中须查明地表水水体的大小、远近、最高洪水位以下的范围，避免水害发生。矿井充水最直接、最主要的充水水源。分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。又称为老空水，是采空区和废弃巷道长期积存的地下水，一般为酸性水，有时含有有害气体。《煤矿矿井水分类(GB/T19223-2003)》由中华人民工和国国家质量监督检验检疫总局发布。1、按可溶性固体含量分类类别名编码符号可溶性固体含量/（mg/L）高可溶性固体水1H1000中可溶性固体水2M500~1000低可溶性固体水3L5002、按阴离子摩尔分数分类类别名编码符号指标，摩尔分数氯化物水130~501010硫酸盐水21030~5010碳酸氢盐水3101030~50氯化物硫酸水4—10~4010~4010氯化物碳酸氢盐水5—10~401010~40硫酸盐碳酸氢盐水6—1010~4010~40氯化物硫酸盐碳酸氢盐水7——10~3010~3010~30Cl2421SO3HCOCl24SO3HCOCl24SOCl3HCO24SO24SO3HCOCl3HCO类别名编码符号指标，摩尔分数钠水130~501010镁水21030~5010钙水3101030~50钠镁水4—10~4010~4010钠钙水5—10~401010~40镁钙水6—1010~4010~40钠镁钙水7——10~3010~3010~303、按阳离子摩尔分数分类Na221Mg221CaNaNaNa2Mg2Mg2Ca2Ca2Ca2MgNa2Mg2Ca煤炭工业废水污染物排放限制02煤炭工业废水有毒污染物排放限制(GB20426—2006)序号污染物日最高允许排放质量浓度/(mg/L)1总汞0.052总镉0.13总铬1.54六价铬0.55总铅0.56总砷0.57总锌2.08氟化物109总α放射性1Bq/L10总β放射性10Bq/L采煤废水污染物排放限制(GB20426—2006)序号污染物日最高允许排放质量浓度/(mg/L)1pH值6~92总悬浮物503CODcr504石油类55总铁66总锰4选煤废水污染物排放限制(GB20426—2006)序号污染物日最高允许排放质量浓度/(mg/L)1pH值6~92悬浮物703CODcr704石油类55总铁66总锰4#，##省水污染防治2018年行动计划重点工作之一，狠抓工业污染防治，要求煤矿外排矿井水化学需氧量、氨氮、总磷三项主要污染物达地表水环境质量Ⅲ类标准。序号标准值地表水环境质量Ⅲ类标准GB3838—2002/(mg/L)饮用水水质标准GB5749—2006/(mg/L)1pH值6~96.5~8.52溶解氧≥5—3高锰酸钾指数≤6—4COD≤20—5BOD5≤4—6氨氮≤1.0—7总磷≤0.2—8总氮≤1.0—9铜≤1.0≤1.010锌≤1.0≤1.011氟化物≤1.0≤1.012硒≤0.01≤0.0113砷≤0.050.0114汞≤0.00010.00115镉≤0.0050.005第八十二条违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令限期改正，处二万元以上二十万元以下的罚款；逾期不改正的，责令停产整治：（一）未按照规定对所排放的水污染物自行监测，或者未保存原始监测记录的；（二）未按照规定安装水污染物排放自动监测设备，未按照规定与环境保护主管部门的监控设备联网，或者未保证监测设备正常运行的；（三）未按照规定对有毒有害水污染物的排污口和周边环境进行监测，或者未公开有毒有害水污染物信息的。《中华人民共和国水污染防治法》第八十三条违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令改正或者责令限制生产、停产整治，并处十万元以上一百万元以下的罚款；情节严重的，报经有批准权的人民政府批准，责令停业、关闭：（一）未依法取得排污许可证排放水污染物的；（二）超过水污染物排放标准或者超过重点水污染物排放总量控制指标排放水污染物的；（三）利用渗井、渗坑、裂隙、溶洞，私设暗管，篡改、伪造监测数据，或者不正常运行水污染防治设施等逃避监管的方式排放水污染物的；（四）未按照规定进行预处理，向污水集中处理设施排放不符合处理工艺要求的工业废水的。《中华人民共和国水污染防治法》煤矿矿井水处理工艺简介03调节池矿井水混凝沉淀滤池中间水池1.均衡水质水量，防止处理负荷的急剧变化；2.预沉淀，大量煤渣沉淀，刮吸泥机将其送入污泥池，减小混凝沉淀池处理负荷投加混凝剂(PAC)、助凝剂(PAM).管道混合器充分混合后，机械搅拌反应，与悬浮物形成矾花(大的絮体)降低SS，沉淀过程中会降低一部分COD：矾花在沉淀池中沉淀下来，实现泥水分离，上清液进入下道工序进一步降低浊度，降低SS，出水浊度小于5NTU水质达地表水环境Ⅲ类标准深度处理出水污泥处理系统1、混凝含义投加化学药剂，破坏胶体和悬浮物微粒在水中形成的稳定分散物，使其聚集为具有明显沉降性能絮凝体。再用重力沉降法予以分离。2、混凝的两个过程：(1)凝聚：胶体脱稳并聚集为微粒。特点：剧烈搅拌，瞬间完成（在混合器中完全混合，如管道混合器）(2)絮凝：微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大絮体过程。特点：在反应池中完成，反应池前端搅拌速度快，到后端搅拌速度减慢，脱稳胶粒生成大的矾花（0.6mm~1.2mm）需要一定时间。注意：絮凝过程为同向絮凝，因此搅拌方向必须严格控制在一个方向，因此不能用曝气的方式进行混凝反应。此外过快的搅拌速度易将矾花打碎，从而影响沉降效果。混凝—沉淀工艺3、PAC(聚合氯化铝)混凝剂，黄色颗粒，可除铁、除氟、除镉、除放射性污染物、除漂浮油混凝—沉淀工艺型号外观适用范围阴离子型白色颗粒或粉末pH为中性或碱性阳离子型白色颗粒带氏机离心式压滤机非离子型白色颗粒pH为中性或碱性两性离子型白色颗粒带氏机离心式压滤机4、PAM(聚丙烯酰胺)5、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，絮凝效果反而变差。(2)PAC和PAM投加先后次序要求为，先PAC，后PAM。(3)参考投加量：PAC：2.5g/m3~25g/m3，溶液浓度10%；PAM：1.0g/m3~6.0g/m3，溶液浓度0.1~0.5%。(4)具体投加量根据实验室试验确定混凝—沉淀工艺6、沉淀工艺：截留污泥量大，去除80%~90%的SS，污泥含固率1~2%。废水水量较少，受地形条件限制，处理站占地面积小，较多选用斜板或斜管沉淀池。7、澄清池：将混凝与沉淀两个过程综合于一个构筑物中完成。混凝—沉淀工艺7、一体化净水设备：一体化净水器集絮凝、沉淀、排污、反冲洗、集水等工艺于一体。占地面积小；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。注意事项：观察斜管（斜板）集泥情况，及时进行排泥；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；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。混凝—沉淀工艺1、石英砂滤池：去除SS（悬浮物质、固体颗粒、悬浮固体、不溶解的非胶态的固体物质），出水浊度低于5NTU，大多采用均质滤料。用于除铁的石英砂滤料成熟期从数周到1月以上。2、锰砂滤池：用于除铁或除锰。滤料成熟期较短。3、活性氧化铝除氟滤池：利用吸附剂的吸附和离子交换，可用1%-2%浓度的硫酸铝溶液再生。除氟效果受pH影响大，pH为5-8时，除氟效果较好。但再生废液的处理费用占运行维护费用很大的比例。过滤工艺污泥处理系统常用的污泥脱水机：板框压滤机、带氏污泥脱水机、离心式污泥脱水机注意事项：1、可通过小实验进行PAM的配比；2、PAM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；3、脱泥后要对脱泥机进行清洗，防止设备中剩余干泥在下次脱泥时造成堵塞。4、按照脱水机的要求，做好观察和机器的检查维护；5、必要时更换磨损的脱水机或滤带。深度处理工艺1、颗粒活性炭滤池：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，属于深度处理的常规设备。吸附能力饱和后，可以再生重复使用。出水水质要求高的情况下，活性炭厚度一定，活性炭失效时间变短，再生频率增大。常常作为微滤、超滤、反渗透膜前期预处理系统，延长后级过滤设备的使用寿命。深度处理工艺2、超滤：用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质透过膜。可以截留分子量300~300000的大分子以及细菌、病毒胶体等微粒。容易形成浓差极化：在膜分离过程中，水连同小分子透过膜，而大分子被膜阻拦并不断累积在膜表面，使得溶质在膜表面的浓度高于水中溶质的浓度，从而在膜附近边界层形成浓度差，促使溶质从膜表面向着废水溶液反向扩散。反冲洗不及时，在膜表面形成凝胶层，水通量降低。因此要加大反冲洗频率。3、反渗透：只有水分子可以透过膜，多用于海水淡化、纯水制备。要求进水压力大。深度处理工艺注意事项：1、必须严格控制在处理系统前端的预处理系统出水水质，此外增加保护装置，如保安过滤器，可以减少膜堵问题。2、根据不同膜堵物质，选用不同的反冲洗化学药剂。谢谢观看