礦井水綜合利用

礦井水綜合利用礦井水綜合利用工程項目背景朱仙莊煤礦現(xiàn)有礦井水處理廠于1994年建成投產(chǎn)，前身為凈化水廠，占地面積約500平方米。由6臺一元化凈水器組成的凈化車間、消毒車間、一級泵房、二級泵房、2座各1500立方米的源水沉淀池、1座800立方米和1座500立方米清水池組成。由于一元化凈水處理工藝落后，維修量大，成本高，礦井水處理不徹底，造成水資源浪費，不能達到環(huán)保要求。因此，我礦利用環(huán)保項目資金，對凈化水廠進行擴建改造，于2011年建成投產(chǎn)了現(xiàn)在的礦井水處理廠。這個由高效澄清池、多介質(zhì)濾池、吸水井、煤泥濃縮池、集控室等組成的現(xiàn)代化礦井水處理廠，自動化程度高，綠色環(huán)保，杜絕了礦井水外排，節(jié)約了水資源。礦井水處理廠每天處理礦井水3000立方米，處理后的凈化水供選煤廠、礦北部工業(yè)廣場使用。朱仙莊煤礦礦井水中的懸浮物含量較高，構(gòu)成懸浮物的主要是煤塵、巖塵、粘土等細小顆粒物，尤其是煤塵，所含固體顆粒細、灰粉高，顆粒表面多帶負電荷。為提高礦井水處理能力和處理水質(zhì)，朱仙莊礦改擴建了一座日處理量為300Om3的礦井水處理廠。a.設(shè)計原則?嚴格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護政策，遵守國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標準。?設(shè)計采用處理效率高、出水水質(zhì)好、投資少、能耗低、運行可靠的工藝流程及處理設(shè)備。在確保處理效果的前提下，做到工藝流程簡潔、操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運行費用低。?選用國產(chǎn)先進、高效、節(jié)能、運行維護簡便的設(shè)備，以節(jié)省能源，降低處理成本。?工藝設(shè)計采用全自動化控制，以提高運行管理水平，降低勞動強度，體現(xiàn)現(xiàn)代化水處理的先進水平。?建筑設(shè)計力求美觀、大方，構(gòu)筑物布置時盡量緊湊、合理，設(shè)施

及管線布置流暢、整齊，減少占地面積和管道費用。?充分利用原有設(shè)施，減少工程投資。b?設(shè)計參數(shù)?設(shè)計規(guī)模根據(jù)朱仙莊煤礦礦井涌水量大小及變化情況，確定設(shè)計規(guī)模3000m如。?設(shè)計水質(zhì)設(shè)計出水水質(zhì)為：出水水質(zhì)執(zhí)行《煤炭污染物排放標淮》(GB20426?2006),即pH=6~9，總懸浮物＜50mg/L,CODcr＜50mg/L，石油類＜5mg/Loc?處理工藝選擇根據(jù)國內(nèi)外礦井水常用的處理技術(shù)以及朱仙莊煤礦礦井水進水水質(zhì)情況、出水水質(zhì)要求，同時考慮到礦井水回用，經(jīng)過綜合比較，朱仙莊煤礦礦井水處理廠改擴建采用“高效澄清+多介質(zhì)過濾”的工藝，見圖。礦井達標去選朱仙莊煤礦礦井水處理工藝流程圖（改擴建）礦井工藝中涉及到的高效澄清池是集混合、紫凝、沉淀于一體的水處理構(gòu)筑物，且在反應過程中有部分污泥回流，使水中顆粒物質(zhì)的濃度提高，有利于懸浮物質(zhì)和絮體間的相互碰撞，增大絮體的粒度，加快絮凝體的沉降速率，可有效提高混凝、沉淀處理效果。所選工藝特點?工藝簡單，技術(shù)成熟可靠，運行穩(wěn)定，對水質(zhì)、水量及水溫的變化適應性較強，能夠保證出水水質(zhì)。?所選工藝占地面積省，單位面積產(chǎn)水量大，單位產(chǎn)水量投資相對較省，投藥量小，運行費用底。?高效澄清池采用高效增強沉淀裝置，能夠達到更好的混凝沉淀效果，能自動定時排泥，配套自控系統(tǒng)，運行靈活且便于管理，能夠根據(jù)進水水質(zhì)、水量的不同，對工藝參數(shù)和操作進行適當調(diào)整。煤泥水（礦井水處理過程中）處理工藝選擇礦井水在處理過程中，不可避免地會有煤泥水產(chǎn)生。主要產(chǎn)生煤泥水的工段是預沉調(diào)節(jié)池及澄清池，煤泥水的固相成分主要是煤粉。目前，國內(nèi)礦井水處理產(chǎn)生的煤泥水處理的主要方法有：?和選煤廠的煤泥水一起處理礦井水處理澄清池產(chǎn)生的煤泥水（即底流），實際上含水率在95%-98%之間，其中的懸浮物（即煤粉）含量在2000-500Omg/L之間。礦井水產(chǎn)生的煤泥水中煤粉含量遠遠小于選煤廠的煤泥水（煤粉含量在10000mg/L以上）。礦井水產(chǎn)生的煤泥水量通常只有選煤廠的煤泥量的1/30~1/80,所以，對于企業(yè)有選煤廠的礦井水處理產(chǎn)生的煤泥水，一般都去選煤廠和煤泥水一并處理。?井下灌漿和煤場用水煤礦在開采過程中，需要進行井下灌漿處理，礦井水處理產(chǎn)生的煤泥水的特性可作為井下灌漿使用。也有些煤礦將礦井水處理后產(chǎn)生的煤泥水用于煤場。?煤泥干化場

在我國有些煤礦，在場地允許的條件下，可考慮采用煤泥干化場處理。該處理設(shè)施優(yōu)點是投資小，運行管理簡單，維修工作量小，缺點是占地大。?機械壓濾處理目前，國內(nèi)采用煤泥水壓濾的方法為板框壓濾、帶式壓濾及離心脫水機。該方法的優(yōu)點是處理徹底，壓濾出的煤泥餅含水率低。缺點是投資相對較大、運行成本高、機械設(shè)備故障多?？紤]到桃園煤礦建有洗煤廠(洗煤廠內(nèi)建有多座濃縮池)以及朱仙莊煤礦礦井水處理廠建設(shè)的場地情況，所以決定將礦井水處理廠的煤泥水進入洗煤廠一并處理，即采用第一種方法。礦井水綜合利用方式目前，改擴建處理工藝中設(shè)計了多介質(zhì)濾池來進行深度處理，以此進一步加大礦井水的利用量及利用途徑。處理之后的水選煤廠補充水、地面綠化、鍋爐房除塵等生產(chǎn)性用水，另一方面，處理后的礦井水不僅達到《煤炭污染物排放標淮》(GB20426-2006)，即pH為6~9，總懸浮物＜50mg/L,CODcr＜50mg/L,石油類＜5mg/L，也達到了農(nóng)業(yè)灌溉用水標準，所以在當?shù)剞r(nóng)村大部分河流水已經(jīng)污染的情況下，朱仙莊煤礦處理后礦井水可解決當?shù)剞r(nóng)村灌溉用水短缺問題。主要構(gòu)筑物工藝設(shè)計?預沉調(diào)節(jié)池功能：對原水進行均質(zhì)和均量，為后續(xù)處理工藝提供穩(wěn)定的進水水量和水質(zhì)，同時大的煤泥顆粒在此得以預沉，減小后續(xù)處理構(gòu)筑物負荷。備注參數(shù)名稱

尺寸

有效容積當」_■

數(shù)量構(gòu)筑物參虹見表備注參數(shù)名稱

尺寸

有效容積當」_■

數(shù)量——2座——一,一結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要設(shè)備桁架式刮泥機型號為HJG-12結(jié)構(gòu)主要設(shè)備桁架式刮泥機型號為HJG-12，室外安裝，要求電機防雨，防凍，鋼絲繩防礦井水腐蝕?煤泥濃縮池和泵房防雨，防凍，鋼絲繩防礦井水腐蝕功能：煤泥濃縮池主要收集預沉池的排泥和澄清池的排泥。構(gòu)筑物參縮池和泵房設(shè)計參數(shù)表^參數(shù)縮池和泵房設(shè)計參數(shù)表^參數(shù)煤泥濃縮池尺寸煤泥濃縮池有效容積泵房建筑面積結(jié)構(gòu)r~數(shù)量?綜合車間功能：綜合車間為提升泵房、加藥間、儲藥間、電控間、配電間等。38m2一,一Mr^筋混凝土結(jié)構(gòu).38m2一,一Mr^筋混凝土結(jié)構(gòu).ntr^煤泥濃縮池^房均為此結(jié)構(gòu)各1座備注仝婦切參數(shù)名稱^17777?口-1-仝拙.參數(shù)備注平面尺寸建筑面積層高3.6mV__rstr-—數(shù)量￡士4/711座結(jié)構(gòu)UWU'Jrl陣.ffil磚混?高效澄清池功能：綜合車間設(shè)計參數(shù)表主要用于去除礦井水中的懸浮物、COD、機械油及乳化油。構(gòu)筑物參數(shù)：見去高效澄清池設(shè)計參數(shù)表功能:功能:多介質(zhì)濾池利用石英砂和無煙煤作雙層濾料，能較完全地去除水中懸浮物和膠體，且具有自動反沖洗能力。構(gòu)筑物參E表介質(zhì)濾池設(shè)計參數(shù)表^座設(shè)計流

量池

總體積

^池外形尺^座設(shè)計流

量池

總體積

^池外形尺寸

結(jié)構(gòu)125m3/h

——1座90.38m36.6X3.3x4.15m鋼砼結(jié)構(gòu)地上式?中水回用泵房功能：將深度處理后礦井水回用于選煤廠補充水、地面綠化、鍋爐房除塵、工廣等生產(chǎn)性用水。該項目的實施可以為煤礦生產(chǎn)、生活提供優(yōu)質(zhì)水源，減少煤礦取水量，節(jié)約水資源，同時也是煤礦生產(chǎn)順利進行的有力保證。②社會效益

礦井水凈化再利用，將有效地緩解礦區(qū)淡水資源緊張的問題，為生產(chǎn)的發(fā)展提供充足的水源。同時節(jié)省大量的淡水為職工生活提供重要保證，從而解決生產(chǎn)與生活爭水矛盾，生產(chǎn)發(fā)展和人民生活水平提高都有積極的