矿井水处理后水质执行《城市污水再生利用 工业用水水质》(GB/T19923-2005)中工业补给水、工艺与产品用水标准和《地表水环境品质衡量准则》(GB3838-2002)中三类标准。
矿井水主要来自于地下水,包括地面渗透水和岩石裂隙水等。受采煤过程影响,地下水、岩层水与煤层、岩层接触,发生一系列物理化学反应,使其含有少数的悬浮物(SS)等污染物,其特点是水量大,污染程度低,悬浮物含量高,根据矿井水的特点,大致可分为以下五种类型:
根据对山西平定古州伟峰煤业有限公司矿井水取样化验,属酸性含悬浮物的矿井水,即:水质pH值小于5.5,当开采含硫高的煤层时,硫化物受到氧化与升华作用产生硫酸,而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或回用于一些对水质要求较低的工业用水。
矿井水中的污染物主要为SS,根据矿井水的不同特点,不同用途,各矿的矿井水处理工艺、方法也不完全一样,但混凝沉淀是大多数煤矿矿井水处理的一种常见处理工艺。
原水的悬浮物含量含量较高,且构成矿井水悬浮物的主要成分是粒径极为细小的粉尘和岩土,所以靠自然沉淀去除是困难的,必须借助混凝剂,采用混凝沉淀的处理办法能够实现悬浮物的去除。考虑矿井水的特点,并结合现有运行较好的矿井水处理工艺,本次工程确定采用“调节预沉+混凝沉淀+过滤+消毒”处理工艺。
矿井废水由井下水仓提升至地面调节池内调节水质水量PH值,然后依靠提升泵P1提升,经过加药、混合、絮凝反应等过程后进入高密度迷宫斜板沉淀池内进行混凝沉淀,清水从高密度迷宫斜板沉淀上部溢流堰流出,进入到中间水池,再经提升泵P2提升后进入过滤器进行过滤,过滤后的水经消毒后进入清水池,回用于井下生产、消防、洒水,每天定期用机械过滤器反冲洗水泵P3采用清水池进行反冲洗,污泥经提升泵P4提升至污泥脱水机进行脱水处理,污水回至调节池,污泥回用。
山西平定古州伟峰煤业有限公司矿井水处理前由于井下各项工序生产作业等环节,造成各项指标含量不同程度的超标,特别是铁成份更是达到400mg/L以上,含泥量更是超过一般的矿井水含量。为此,通过提标改造,增加沉淀池三个(计750m3),加上原有的沉淀池共计1250m3,在矿井水处理时延长了矿井水的沉淀时间,同时五个沉淀池全部安装高密度迷宫斜板来防止沉淀区水流动污染处理好的水质。通过各环节的处理,目前山西平定古州伟峰煤业有限公司的矿井水处理达到了设计的效果,通过化验水质各项主要指标ph值、铁、锰、锌、SS等均符合于国家排放标准。
目前该技术工程应用于山西平定古州伟峰煤业有限公司矿井水处理项目,该项目地位于山西省阳泉市平定县锁簧镇东锁簧村,解决能力200m3/h。随着矿井开采范围的扩大,矿井水的涌出量逐步增大,现在每日为24小时不间断运行。2017年6月份前对该项目进行了改扩建,改扩建后延长了矿井水絮凝沉淀时间,处理后的水质有了进一步的提高,经当地有关部门取样化验水质各项主要指标基本达到有关排放标准。
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