【某礦井水處理工藝設計9600字】

圖2所示。圖SEQ圖\*ARABIC2礦井水處理工藝流程從礦井中抽排處理的礦井水加入適量的PAC，然后進入預沉調(diào)節(jié)池去除部分懸浮物，再加入PAC、PAM的混合藥劑進入澄清池澄清，基本將該礦井水的濁度和懸浮物除去，然后再將其輸送到濾池過濾，完成過濾工藝后排入中間水池準備除鹽。通過提升泵將中間水池儲存的水排至超濾系統(tǒng)完成礦井水的懸浮物去除工作。之后進入鈉離子交換器進行除應，最后是通過高效反滲透系統(tǒng)對水進行除鹽，產(chǎn)生淡水和再生水回用，過程中產(chǎn)生的污泥進入污泥濃縮池，經(jīng)過濃縮后脫水做成泥餅外運。4各構筑物參數(shù)的設計4.1預沉調(diào)節(jié)池本礦井水處理采用預沉、澄清、過濾、反滲透的工藝流程，因此需要設計預沉調(diào)節(jié)池來對井下抽上來的礦井水進行預處理。預沉調(diào)節(jié)池是第一道工序它能夠穩(wěn)定礦井水的懸浮物濃度和平衡水量，為后續(xù)其他構筑物穩(wěn)定的運行提供保障。此外，預沉調(diào)節(jié)池還能對礦井水井完成初步沉降，使粒徑比較大的懸浮物先沉淀下來，為后續(xù)懸浮物處理減緩壓力。根據(jù)該礦井的日均涌水量設計預沉調(diào)節(jié)池的進水流量和規(guī)格。該礦的日均涌水量在15000m3左右，所以，設計預沉調(diào)節(jié)池進水口流量Q1Q，按照每個班八個小時來計算進水量進水預沉調(diào)節(jié)池的體積：V據(jù)此設計預沉調(diào)節(jié)池的尺寸為高h=5m，長L=25m，寬B=20m兩座。4.2混凝劑投加設備設計在水力循環(huán)澄清池之前需要依靠絮凝劑的投加設備向澄清池投放混合絮凝劑。設備主要構成包括藥劑池、計量設備、投加設備。（1）藥劑池設計由于直接向澄清池投放固態(tài)絮凝劑的絮凝效果并沒有先將絮凝劑與水混合形成溶液再向澄清池投放效果好，所以本設計采用投加絮凝劑溶液的方式向澄清池里投加混凝劑。根據(jù)礦井水日處理量和絮凝劑投加比例以及日均投加藥劑的次數(shù)來設計藥劑池的體積如下：V表SEQ表\*ARABIC3各參數(shù)物理意義參數(shù)物理意義單位V1藥劑池的體積m3Q1日處理水量m3C藥劑濃度mgL-1C0投加濃度mgL-1N每天添加次數(shù)次根據(jù)模擬實驗壞境可知當絮凝劑投加濃度C=20mgL-1時絮凝效果最好，而且藥劑配制一般為三次。所以根據(jù)上述計算設計該藥劑池的體積為V2=0.5m3。長寬高分別為1.25、0.8、0.5m；一般情況下溶液池的體積為藥劑池的20%~30%，所以預設溶液池的上限體積V3=V2×0.3=0.5×0.3=0.15m3（2）計量設備為了能夠精確、準時并且根據(jù)處理實況可控的向澄清池投放混凝溶液，需要在藥劑池和澄清池之前設置計量、投加裝置。其中計量設備主要由以下幾個主要部件組成：轉(zhuǎn)子、電磁流量計，計量泵和苗嘴；使用苗嘴的優(yōu)點在于當苗嘴的尺寸不變時，流量輸出就為定值，可以根據(jù)投加量的需求選擇對應口徑的苗嘴，使用起來非常簡便。如下圖所示就是該投加設備結(jié)構圖。圖SEQ圖\*ARABIC3藥劑投加設備構成圖圖示各部件名稱如下表所示：表SEQ表\*ARABIC4部件名稱序號名稱序號名稱1溶液池5浮球閥2增壓泵6投藥苗嘴3藥劑池7水封箱4恒位箱8吸水管9水泵10出水管（3）投加設備一般投加方式有以下三種：重力投加、注射器投加和泵前投加。重力投加方式往往需要借助高位能的條件，就會使得土方建設成本升高，而用注射器投加藥劑，投加效率很低通常在小型水處理工藝流程中使用，本設計處理量過大一般不使用此種用于小微型處理的投加方式。泵前投加可以明顯減少管道建設投資降低成本而且裝置設計簡單明了高效，非常適合本設計，故選擇該種方式作為投加藥劑的方式。4.3水力循環(huán)澄清池設計設計該澄清池的目的是讓經(jīng)過預沉調(diào)節(jié)池處理過后的礦井水與混合絮凝劑PAM、PAC充分反應，最后使礦井水中難以沉降的懸浮物絮凝沉降到池底，進而達到礦井水澄清的目的。根據(jù)上一構筑物預沉調(diào)節(jié)池的設計規(guī)格，和該工藝流程水處理能力，設計水力循環(huán)澄清池的水處理能力為625m3h-1。依據(jù)澄清實驗測定結(jié)果設計該澄清池參數(shù)，查相關資料并經(jīng)過本設計校正可得該澄清池表面負荷q=1.0m3(m2h-1)-1。澄清池的表面積S=澄清池直徑為：D=有效水深為

h澄清池總高度H計算：H=H1+H2+H3+H4+H5=0.3+2.0+0.5+0.6+1.8=5.8m表SEQ表\*ARABIC5各參數(shù)物理意義參數(shù)參數(shù)物理意義單位H1超高mH2有效水深mH3緩沖層高度mH4污泥斗的高度mH5坡底落差m澄清池周邊高度為

h根據(jù)以上計算設計水力循環(huán)澄清池的參數(shù)，其中水力停留時間T=3h，底面積S1=1256m2，直徑D=20m，高度為5.24.4普通快濾池設計過濾工序由過濾和過濾之后的沖洗兩個步驟組成，礦井水進行過濾時，首先礦井水由各管道流入濾池，礦井水在過濾池內(nèi)由過濾系統(tǒng)的下部進入上部流出，過濾系統(tǒng)主要是由石英砂和雙層無煙煤濾料組成，而且粒徑都在毫米及以下，經(jīng)過過濾的礦井水從出水管排出，之后就是反沖洗步驟，反沖洗時要關閉進水和出水管道，打開反沖洗進水管道和廢水管道，反沖洗后產(chǎn)生的污水回流至之前重新參與過濾，整個過濾池由智能配水系統(tǒng)、過濾層和排水槽構成，過濾過程會按部就班完成，過濾完成后水會經(jīng)水管流入下一環(huán)節(jié)。設計濾池的高度為：H=H1+H2+H3+H4=0.3+2+0.8+0.6=3.7m表SEQ表\*ARABIC6各參數(shù)物理意義及單位參數(shù)參數(shù)物理意義單位H1保護層mH2濾層以上水深mH3濾層厚度mH4承托層厚度m計算濾池的總面積：A=QmaxVmin=60012=50m2,依據(jù)相關方法設計普通快濾池2個，單個池子占地面積A=30m2。池底占地直徑為6m。由于濾料層厚度的增大，綜合反沖洗力度G=20L(m2·s)4.5高效反滲透系統(tǒng)的設計該方法主要是用來去除礦井水的礦化度的俗稱除鹽，是新興的除鹽方法發(fā)展時間也僅有二十多年時間，但是并不妨礙它成為除鹽工藝里的明星，原因在于本方法采用的原理融合了一般反滲透和離子交換等多種方法的優(yōu)點，其中離子交換法除礦化度能力突出，而反滲透處理方法更適用于弱堿性水體除鹽。把二者結(jié)合就是我們的高效反滲透處理系統(tǒng)，該法處理礦井水過程中不需要考慮水體懸浮物的含量，硬度去除效率高，此外和反滲透相比對滲透膜的污染較低，因此成本較低在水處理應用方面很有市場。而本礦井水處理設計就是本著水資源利用的初衷，因此采用該方法能夠最大限度的實現(xiàn)礦井水資源化利用。4.6消毒間設計該構筑物是本次礦井水處理設計的收尾階段,消毒工藝可以充分氧化混合在水體里面細菌、病毒，保證處理之后的水不會影響居民身體健康。目前用于水消毒的途徑有很多種，大致分為含氯消毒劑消毒、臭氧和重金屬離子等都是利用物質(zhì)的強氧化性的特點來進行消毒。盡管采用紫外線和臭氧的殺菌效果顯著,但是采用的設備需要很大的成本投入,之后消毒設備的保養(yǎng)、檢查、維修都需要資金的持續(xù)投入而且本工藝設計的日處理水量較大不適合采用此種消毒方法。綜合比較起來,采用含氯消毒劑殺菌該工藝最經(jīng)濟高效合適的除菌工藝。本次設計采用的反應原理如下：該方法制取二氧化氯不會產(chǎn)生氯氣較為環(huán)保而且消除操作工人的中毒風險更加安全高效。制出的二氧化氯在水流的帶動下,在消毒池中與礦井水充分混合,二氧化氯的強氧化性殺死細菌病毒，一次消毒往往除菌效果能達到80%以上，顯然是不可以的，因此為了充分的消毒就需要在工藝中設計循環(huán)消毒，大約消毒兩到三次之后的出水才能滿足國家標準的出水要求，當然整個消毒操作不可能人工操作，由于人工很難精確、準時投加消毒劑而且次數(shù)也只能大致估算，因此采用計算機編程算法實時監(jiān)測和監(jiān)控整個消毒操作，既能使出水質(zhì)量達到標準，又不會過度消毒浪費原材料。5總結(jié)了解目前礦井水的處理現(xiàn)狀，不同特征礦井水采用的處理工藝。比如懸浮物類礦井水常用的方法有哪些；高礦化度類礦井水常用的處理工藝是什么；最常用的除鹽措施有哪些。把這些全部了解清楚后在根據(jù)我的課題所研究的礦井水特征選擇最符合當下實際的礦井水處理工藝流程。在確定基本處理工藝流程之后，再逐個設計構筑物參數(shù)以及完成構筑物的選型。完成從預沉調(diào)節(jié)池到藥劑投加設備再到水力循環(huán)澄清池再到過濾池、反滲透系統(tǒng)最后到消毒間等工藝流程的構筑物參數(shù)設計之后，繪制本礦井水處理工藝流程圖，礦井水首先由預沉調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)穩(wěn)定水質(zhì)和水量之后，由提升泵輸送至澄清池添加絮凝劑進行去除懸浮物操作然后經(jīng)過過濾池過濾，過濾后的水送入除鹽的反滲透系統(tǒng)除鹽之后輸送到消毒間消毒，礦井水在經(jīng)過上述一系列步驟處理之后就能達到國家相關標準。

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