煤礦廢水處理工藝方案的選擇
根據(jù)煤礦廢水處理工藝的設(shè)計(jì)和選用的原則，煤礦礦井廢水屬于含高濃度懸浮物、總鐵、總錳超標(biāo)的酸性廢水；對(duì)于懸浮物、金屬離子的去除率要求較高，因此，將采用一個(gè)技術(shù)成熟、處理效果穩(wěn)定可靠的處理工藝，即：采用“中和調(diào)節(jié)+沉淀+過濾”的組合處理工藝；該處理工藝具有技術(shù)成熟、占地面積小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便、出水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。目前該處理技術(shù)已被廣泛使用于煤礦廢水處理工程上，并獲得成功，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，礦井廢水經(jīng)處理后能達(dá)到《煤炭工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）的排放要求，60%的礦井廢水處理后達(dá)到《煤礦井下消防、灑水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

煤礦廢水水質(zhì)

（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

   礦井水中污染物與地質(zhì)構(gòu)造、煤炭伴生物、煤炭相鄰巖層成分、開采強(qiáng)度、采煤方式等有關(guān)。煤礦礦井水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，煤礦礦井水水質(zhì)，如下表：

表1-1 煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設(shè)計(jì)出水水質(zhì)（達(dá)標(biāo)排放出水水質(zhì)）

   礦井水處理后可達(dá)到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的“消防灑水用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”，具體指標(biāo)如下，具體指標(biāo)見表1-2.

表1-2 達(dá)標(biāo)排放出水主要水質(zhì)指標(biāo)   （除pH外，單位為mg/L）


煤礦礦井廢水處理工藝流程圖：


工程流程簡介：

1.中和：礦井廢水進(jìn)入中和池，通過石灰和機(jī)械攪拌，使廢水和石灰混合均勻，進(jìn)行中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)PH值至堿性。

2.調(diào)節(jié)：礦井污水調(diào)節(jié)池主要作用是即均化水質(zhì)水量，以及給后續(xù)工藝提供穩(wěn)定的供水，也起到初沉的作用。

3.絮凝：經(jīng)曝氣后出水進(jìn)入絮凝池中，通過加入聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）藥劑，進(jìn)行攪拌混合，使之發(fā)生絮凝反應(yīng)。

4.沉淀：用于去除懸浮物，實(shí)現(xiàn)固液分離。沉淀池內(nèi)安裝斜管填料，實(shí)現(xiàn)淺層沉淀，斜管沉淀池與平流相比，能將紊流、湍流改善為穩(wěn)定有序的淺層層流狀態(tài)，顆粒沉降不受紊流干擾。斜管孔徑內(nèi)顆粒沉降距離僅為平流沉淀的1／7。

5.過濾：沉淀池出水進(jìn)入中間水池內(nèi)，通過提升泵將其提升至重力式無閥過濾器進(jìn)行過濾處理。利用濾層的沉淀、機(jī)械篩濾等作用截留污水中殘存的細(xì)小懸浮物。污水經(jīng)無閥過濾器過濾后直接排入清水池。過濾器濾層吸收大量懸浮物后將導(dǎo)致濾速下降，必須定期對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗。反沖洗采用自動(dòng)虹吸反沖洗，并開啟反洗排水閥門，水流自下而上通過濾層，將截留在濾層上的雜物排入反沖洗水池中。

6、污泥處理：系統(tǒng)處理過程中于調(diào)節(jié)池沉淀段、斜管沉淀池等部位將產(chǎn)生部分污泥，污泥定時(shí)排入污泥濃縮池濃縮，濃縮污泥由壓濾機(jī)壓濾脫水后清運(yùn)至環(huán)保許可的規(guī)定填埋場。

7、清水回用：保護(hù)水資源是每一個(gè)企業(yè)及個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)處理后的清水進(jìn)行回用。經(jīng)系統(tǒng)處理后的出水SS≤25mg/L，可用于洗礦、掃除等環(huán)節(jié)。

8、排污口按規(guī)范設(shè)置，排放水有計(jì)量堰安裝計(jì)量裝置，回用水電磁流量計(jì)測量流量，使污水處理系統(tǒng)規(guī)范化。

構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型

1、土建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及其配置設(shè)備

（1）中和池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水PH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（2）調(diào)節(jié)池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水水量、水質(zhì)，還起初沉作用。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（3）石灰池

   設(shè)置目的：用于混合石灰，投入廢水處理系統(tǒng)，調(diào)節(jié)廢水pH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用地上式鋼混結(jié)構(gòu)

           

  （4）反應(yīng)池

設(shè)置目的：用于廢水絮凝混合反應(yīng)。

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（5）沉淀池

設(shè)置目的：用于沉淀廢水中的懸浮物，斜管的表面負(fù)荷為1.39m3/(m2.h)。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）中間水池

設(shè)置目的：用于存儲(chǔ)沉淀池的上清液。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）污泥濃縮池

   設(shè)置目的：用于濃縮污水處理過程中生產(chǎn)的污泥。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（7）過濾器基礎(chǔ)

設(shè)置目的：用于安裝鋼制自動(dòng)反沖洗無閥過濾器。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用毛石砼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

（8）反沖洗水池

   設(shè)置目的：用于接收反沖洗排水閥排出的污水。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

          

（9）回用水池

   設(shè)置目的：暫時(shí)儲(chǔ)存處理消毒后的清水，采用次氯酸鈉消毒。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（10）污泥干化池

   設(shè)置目的：用于干化污水處理過程中生產(chǎn)的污泥

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用地上式磚混結(jié)構(gòu)

（11）壓濾機(jī)基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)形式：鋼混（上部棚架）

數(shù)    量：1座

功能及作用：安放壓濾機(jī)

（12）操作管理房

      設(shè)置目的：主要用于放置風(fēng)機(jī)、消毒器、投藥設(shè)備等。

      設(shè)計(jì)參數(shù)：2間；

      結(jié)    構(gòu)：采用地上磚混結(jié)構(gòu)。

       煤礦礦井廢水處理工程采用的主要土建構(gòu)筑物見表3-1

表3-1  主要土建構(gòu)筑物一覽表


主要設(shè)備

表4-2   主要設(shè)備及報(bào)價(jià)表

近些年來，我國工業(yè)發(fā)展十分迅猛，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了的貢獻(xiàn)，同時(shí)也極大地推動(dòng)了國家綜合實(shí)力的上升。但是，工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境的污染問題也隨之而來。眾所周知，水是人類賴以生存的根本。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)污水?dāng)?shù)量和種類與日俱增，因此提高對(duì)工業(yè)污水處理的重視，加強(qiáng)污水處理能力是所有工業(yè)企業(yè)需要解決的重要課題，以確保工業(yè)生產(chǎn)與污水處理能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，終實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益同步提升的目標(biāo)。
1 工業(yè)污水的危害
工業(yè)污水對(duì)河流和地下水會(huì)造成直接或間接影響，一旦污染嚴(yán)重，將會(huì)造成水生動(dòng)植物及農(nóng)作物的。而且對(duì)于居民飲用水的影響也十分嚴(yán)重，不僅威脅會(huì)人類的健康，重者可能導(dǎo)致急性中毒事件。同時(shí)工業(yè)污染對(duì)于地表土壤的污染也不容忽視，極易引起農(nóng)作物的減產(chǎn)或。此外，工業(yè)廢水還具有性氣味，會(huì)造成對(duì)空氣的污染。后，工業(yè)廢水中含有的危害化學(xué)物質(zhì)會(huì)逐漸通過食物鏈進(jìn)入到人體內(nèi)，長此以往的積累堆積，就會(huì)引發(fā)各種疾病，并加劇變發(fā)生的可能。
2 對(duì)處理工業(yè)污水應(yīng)遵循原則的分析
首先，不要斷對(duì)現(xiàn)有處理技術(shù)進(jìn)行完善和優(yōu)化，限度地降低污染廢水的排出，同時(shí)對(duì)有毒原料的使用要嚴(yán)格規(guī)定，對(duì)處理過程中反應(yīng)生成的污染物質(zhì)要做好，并合理規(guī)范處理流程和步驟;其次，對(duì)于污水中能夠回收利用的物質(zhì)要做好分離，以便于進(jìn)一步回收或利用;后，對(duì)于污染不嚴(yán)重的污水可以適當(dāng)處理以利于循環(huán)使用，但不可直接排放。而有機(jī)廢水或可生化降解的污染廢水，經(jīng)過處理達(dá)標(biāo)后，可排入城市污水系統(tǒng)。此外，對(duì)于難以生化降解的毒害廢水，必須要單獨(dú)處理，萬不可私自排放?？傊?，工業(yè)污水處理要確保對(duì)資源的有效回收，并遵循環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)和原則，對(duì)于難降解污染水要確保閉路循環(huán)。
3 對(duì)工業(yè)污水處理現(xiàn)狀的闡述
目前，國內(nèi)工業(yè)污水的處理工藝分為兩步，即廢水預(yù)處理工藝和廢水生化處理工藝兩種。二者相輔相成，共同協(xié)調(diào)才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工業(yè)污水的處理。
　　3.1 廢水預(yù)處理工藝
廢水預(yù)處理工藝的作用十分明顯，它可以有效分離、消除或轉(zhuǎn)化廢水中存在的活性有機(jī)或無機(jī)物，同時(shí)調(diào)整廢水的顏色、懸浮物或顆狀物，并減輕COD 負(fù)荷從而緩解生化處理環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)或壓力。首先，預(yù)處理工藝對(duì)于懸浮物或顆狀物的處理多采用凝聚法和絮凝法相結(jié)合的方式應(yīng)用，通過在廢水中注入混凝藥劑，進(jìn)而使廢水在靜電感應(yīng)的作用下，正離子基團(tuán)就會(huì)與膠體微粒緊緊吸附，逐漸形成大分子基團(tuán)，從而達(dá)成對(duì)使懸浮物或顆狀物的分離。目前凝聚劑的選擇品種很多，例如：氯化鐵、硫酸亞鐵、明礬和硫酸鋁等化學(xué)物質(zhì)。而絮凝法則是利用高分子混凝物質(zhì)(例如：聚丙烯酞胺和聚鐵)的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而對(duì)污染物質(zhì)產(chǎn)生吸附，隨著凝結(jié)的持續(xù)進(jìn)行，終使飽和的大顆粒狀絮凝體;其次，預(yù)處理工藝中鐵碳微電解法的應(yīng)用原理是利用鐵離子的氧化還原反應(yīng)，在廢水中生成大量的鐵碳原電池，之后在電極作用下，使污水中有機(jī)物活性增強(qiáng)，終對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行分解的有效處理，確保為后續(xù)處理做好基礎(chǔ)**。鐵碳微電解法的優(yōu)點(diǎn)在于:處理效果好，技術(shù)操作管理十分便捷。當(dāng)然也具有一定的不足：原料成本較高，反應(yīng)不完全的殘留鐵屑易堵塞設(shè)備，此外，鐵在酸性廢水中會(huì)形成濃黑色，致使廢水色度加深，而且會(huì)增加廢水的含鹽量;后，為了中和廢水的PH 值，一般會(huì)在預(yù)處理過程中加入一定量的氫氧化鈉和硫酸，以確保廢水的酸堿平衡度。另外，化工企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)和實(shí)際處理需求，預(yù)處理流程還會(huì)包含有過濾、分離、吸附和消毒等環(huán)節(jié)，其目的就是為生化處理工藝做好前期準(zhǔn)備。
3.2 廢水生化處理工藝
目前，國內(nèi)工業(yè)廢水生化處理工藝中所應(yīng)用的技術(shù)方法品類很多，例如：離子空換樹脂處理、反滲透工業(yè)污水處理、膜生物處理、厭氧生物處理、好氧生物處理和生物膜法等。以上技術(shù)中一部分已經(jīng)相當(dāng)成熟和穩(wěn)定，應(yīng)用范圍十分廣泛。而另外一部分屬于*技術(shù)，目前仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，尚未形成規(guī)?；墓I(yè)應(yīng)用。其中新技術(shù)中以離子空換樹脂處理技術(shù)的代表性，它是運(yùn)用離子交換基團(tuán)高分子的原理，能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行全面的處理和凈化，就連重金屬物質(zhì)也能夠深入處理。該技術(shù)的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)，實(shí)施效果又具有很強(qiáng)的深度，而且處理后的污水能夠循環(huán)使用，有利于企業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而生物處理法中的典型技術(shù)當(dāng)屬厭氧生物處理法，其特點(diǎn)是技術(shù)較為成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污水處理的頻繁使用要求，因而應(yīng)用范圍很廣。
4 淺要探究工業(yè)污水處理的發(fā)展趨勢
首先要不斷加強(qiáng)對(duì)污水處理廠的建設(shè)投入，進(jìn)而不斷研發(fā)或調(diào)試新型的處理裝置或技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)廢水處理的節(jié)能、綠色和目標(biāo);其次，重視對(duì)污水和污泥的除臭及處理，并不斷拓展和應(yīng)用植物吸收等方法;后，加強(qiáng)污水的循環(huán)利用以及污水處理后的應(yīng)用研究，對(duì)于污水中廢鹽、廢酸和廢堿要形成變廢為寶的處理加工機(jī)制。此外，嚴(yán)厲打擊和管控工業(yè)企業(yè)廢水偷排或兌水現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)上述行為，堅(jiān)決追償其刑事責(zé)任?？傊I(yè)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)污水處理的重視，并不斷研發(fā)和創(chuàng)新處理技術(shù)和應(yīng)用，終為確保實(shí)現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)，極大提升對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

含重金屬廢水處理設(shè)備包括：一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置，其包括：一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐和pH計(jì)、混合器和向一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)注入酸、堿或氧化劑的較年輕的裝置；破碎裝置，包括：催化劑破碎裝置和電催化破碎裝置，依次與一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置相連；二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置包括：二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐和pH計(jì)、混合器，以及二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)酸或堿的二次裝置催化劑回收裝置，連接在電催化斷路器和二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐之間；二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置還設(shè)有順序連接的中間水箱、膜過濾裝置和深度凈化塔裝置。本發(fā)明使用成本低，重金屬處理效果顯著，達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，市場競爭力強(qiáng)，可有效避免二次污染。
1、一種含重金屬廢水處理裝置，其特征在于：
一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（1）包括收集重金屬廢水的一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（11）、安裝在pH調(diào)節(jié)罐（11）內(nèi)的pH計(jì)（10）、混合器（20）和向一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（11）內(nèi)注入酸、堿或氧化劑的一級(jí)裝置（12）；
一種用于破碎重金屬廢水絡(luò)合物的破碎裝置（2），包括催化劑破碎裝置（21）和電催化破碎裝置（22），該電催化破碎裝置依次與一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（1）連接；
第二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（3）包括收集重金屬廢水的第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）、安裝在第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）內(nèi)的pH計(jì)（10）、混合器（20）和第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）的第二酸堿裝置（32）；
催化劑回收裝置（4）連接在電催化斷路器（22）和二次pH調(diào)節(jié)罐（31）之間；
在二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（3）的后部設(shè)有中間水箱（5）、膜過濾裝置（6）和深度凈化柱裝置（7）；
在二次pH調(diào)節(jié)裝置（3）和中間水箱（5）之間設(shè)有混凝池和沉淀池；裝置（12）包括酸裝置（121）、堿裝置（122）和氧化劑裝置（13），均包括軸承箱、連接軸承的管路在管道上裝有pH調(diào)節(jié)罐（11）和泵的箱體，通過管道與pH調(diào)節(jié)罐（11）連接的膜過濾裝置（6）包括抽吸泵，粗液回流罐和膜催化劑回收裝置（4）包括連接在電催化斷路器（22）和二次pH調(diào)節(jié)罐（31）之間的回收罐（41），其底部呈漏斗狀，并設(shè)有回收管道（42）。
2、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑破碎裝置（21）包括破碎槽（211）、安裝在破碎槽（211）中的混合器（20）和可將催化劑注入破碎槽（211）中的催化劑注入裝置（212）。
3、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述電催化破碎裝置（22）包括第二破碎通道（221）、安裝在第二破碎通道（221）中的電極片（222）和導(dǎo)電至所述電極片（222）的電源（223）。
4、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述第射裝置（32）包括酸裝置（321）和堿裝置（322），所述酸裝置和堿裝置分別通過管道與所述第二pH調(diào)節(jié)罐（31）連接。
5、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，在中間水箱（5）的外側(cè)還設(shè)有回流管（51），回流管（51）的兩端分別與中間水箱（5）的底部和頂部連接。
6、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述深度凈化柱裝置（7）包括至少兩個(gè)深度凈化過濾柱（71），所述深度凈化過濾柱（71）填充有能夠吸附重金屬的介質(zhì)層，介質(zhì)層由活性炭層、離子交換樹脂層、活性沸石層和不溶性淀粉黃原酸酯層一個(gè)或任意組合而成；深度凈化過濾柱（71）為串聯(lián)組合和/或并聯(lián)組合。

廢水處理技術(shù)
1.洗相廢水處理
洗相廢水主要來自放射科照片洗印，其中含有的污染主要是顯影劑、定影劑和漂白劑等。此外，還含有來自于定影液中的銀，可進(jìn)行回收利用。 銀的回收有電解提銀法和化學(xué)沉淀法，低濃度含銀廢水也可采用離子交換法和活性炭吸附法處理。
2.含gong廢水處理
含gong廢水主要來自各種口腔和計(jì)測儀器儀表中使用的gong。 gong的危害極大，水體后可轉(zhuǎn)化為有機(jī)gong，并通過食物鏈的富集濃縮。 含gong廢水處理包括鐵屑還原法、化學(xué)沉淀法、活性炭吸附法和離子交換法。
3.酸性廢水處理
酸性廢水主要來自于檢驗(yàn)項(xiàng)目或化學(xué)清洗劑。酸性廢水腐蝕排水管道，與金屬反應(yīng)產(chǎn)生，濃度較高時(shí)與水放熱，與鹽類發(fā)生。 酸性廢水引起廢水整體pH值的變化，也會(huì)引起和促成其他化學(xué)的變化。 氮化鈉等在酸性條件下能生成（NaN3），引起，且有很強(qiáng)的毒性。對(duì)酸性廢水常采用中和處理。以、石灰作為中和劑，加入酸性廢水中通過攪拌達(dá)到目的。
4.毒廢水的處理
污水中含有大量的病源微生物、和化學(xué)藥劑。具有空間污染、急性和潛伏性的特征。廢水可采用劑和紫外光照射的進(jìn)行處理。
5.其他廢液廢水處理
的廢水中還含有在內(nèi)部大量使用的、劑、及其他化學(xué)。對(duì)含有這些污染的有毒有害廢水一定要做好收集處理工作，不能隨意排放。
在活性污泥沉淀的1分鐘，絮凝體加入水中在攪拌的作用下，絮凝劑與水完全，水中形成無數(shù)的礬花；3分鐘時(shí)，絮凝劑不過量的情況下，在流動(dòng)中水中的礬花形成稍大的絮凝體，隨著水流逐漸，大小礬花均會(huì)慢慢沉降，礬花會(huì)越來越大，沉降速度越來越快
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