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煤礦礦區(qū)污水處理設(shè)備工藝流程及特點

[ 時間:2025-05-12 ]
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煤礦礦區(qū)污水處理設(shè)備需針對礦區(qū)廢水特點(如高懸浮物、酸性、重金屬、油脂等)設(shè)計,通常采用“物化+生化”組合工藝。以下是常見的處理設(shè)備及工藝流程:


一、煤礦廢水特點

  1. 水質(zhì)特性

    • 高懸浮物(SS):含煤粉、巖屑等,易沉積。

    • 酸性廢水(pH低):部分礦井水因硫化礦物氧化產(chǎn)生硫酸,pH可低至2~4。

    • 重金屬(Fe、Mn、As等):尤其是酸性礦井水中溶解態(tài)重金屬含量高。

    • 有機(jī)物與油脂:來自機(jī)械維修、礦工生活污水等。

  2. 水量波動大:受降雨、開采深度影響顯著。


二、核心處理設(shè)備及工藝

1. 預(yù)處理階段

  • 格柵/篩網(wǎng)

    • 去除大顆粒煤渣、雜物,保護(hù)后續(xù)設(shè)備。

    • 設(shè)備類型:旋轉(zhuǎn)式格柵、振動篩。

  • 調(diào)節(jié)池

    • 均衡水質(zhì)水量,配套曝氣或攪拌防止沉淀。

  • 沉淀池(初沉池)

    • 自然沉降去除粗顆粒懸浮物,常用平流沉淀池斜板沉淀池

  • 中和反應(yīng)池

    • 酸性廢水處理:投加石灰(Ca(OH)?)或NaOH調(diào)節(jié)pH至6~9,同時生成金屬氫氧化物沉淀。

    • 設(shè)備:pH在線監(jiān)測儀、加藥裝置、攪拌機(jī)。

2. 物化處理階段

  • 混凝-絮凝設(shè)備

    • 投加PAC(聚合氯化鋁)、PAM(聚丙烯酰胺)等藥劑,強(qiáng)化細(xì)小顆粒和膠體物質(zhì)的去除。

    • 設(shè)備:混凝攪拌池、絮凝反應(yīng)池、斜管沉淀池。

  • 氣浮裝置

    • 適用于含油或輕質(zhì)懸浮物廢水,如溶氣氣?。―AF)。

  • 重金屬去除設(shè)備

    • 化學(xué)沉淀:通過投加硫化物(如Na?S)或碳酸鹽形成重金屬沉淀。

    • 吸附過濾:活性炭、沸石或?qū)S弥亟饘傥絼?/span>

3. 生化處理階段

  • 厭氧處理(可選)

    • 適用于高濃度有機(jī)廢水(如生活污水混合),可采用UASB水解酸化池。

  • 好氧處理

    • 活性污泥法:傳統(tǒng)工藝,適用于可生化性好的廢水。

    • 生物接觸氧化法:掛膜式生物填料,抗沖擊負(fù)荷強(qiáng),適合礦區(qū)水質(zhì)波動。

    • MBR(膜生物反應(yīng)器):出水水質(zhì)高,但膜易污染,需頻繁清洗。

4. 深度處理

  • 過濾設(shè)備

    • 多介質(zhì)過濾器:去除殘余懸浮物。

    • 超濾/反滲透(UF/RO):用于回用水要求高的場景(如洗煤用水)。

  • 消毒設(shè)備

    • 紫外線消毒或次氯酸鈉投加,殺滅病原菌(生活污水混入時需用)。

5. 污泥處理設(shè)備

  • 污泥濃縮池:減少污泥體積。

  • 板框壓濾機(jī)/離心脫水機(jī):污泥脫水后外運(yùn)處置。


三、典型工藝流程

  1. 酸性礦井水處理

    復(fù)制
    下載
    廢水 → 格柵 → 調(diào)節(jié)池 → 中和反應(yīng)池 → 混凝沉淀 → 砂濾 → 排放/回用  

    注:中和后沉淀污泥需單獨(dú)處理(含重金屬)。

  2. 含煤粉廢水處理

    復(fù)制
    下載
    廢水 → 篩網(wǎng) → 調(diào)節(jié)池 → 混凝氣浮 → 生物接觸氧化 → 消毒 → 回用  
  3. 綜合廢水(含生活污水)

    復(fù)制
    下載
    廢水 → 格柵 → 調(diào)節(jié)池 → 水解酸化 → A/O工藝 → 二沉池 → 過濾 → 消毒  

四、設(shè)備選型關(guān)鍵點

  1. 抗腐蝕材質(zhì):酸性廢水需采用PE、玻璃鋼或不銹鋼材質(zhì)。

  2. 自動化控制:pH、加藥、污泥脫水等環(huán)節(jié)建議自動化,降低運(yùn)維難度。

  3. 模塊化設(shè)計:適應(yīng)礦區(qū)分散式污水處理需求(如移動式處理車)。

  4. 回用率提升:優(yōu)先選擇深度處理工藝(如RO)實現(xiàn)水資源循環(huán)利用。


五、注意事項

  • 重金屬污泥:屬于危險廢物,需按法規(guī)交由專業(yè)單位處置。

  • 冬季運(yùn)行:北方礦區(qū)需保溫或地下式設(shè)計,防止管道凍結(jié)。

  • 能耗優(yōu)化:優(yōu)先選用高效低耗設(shè)備(如磁懸浮風(fēng)機(jī))。

煤礦污水處理需根據(jù)具體水質(zhì)(如是否含酸性、重金屬)選擇工藝組合,建議先進(jìn)行水質(zhì)檢測和小試,再確定最終方案。

井下礦井污水處理設(shè)備工藝流程

井下礦井污水處理設(shè)備需針對礦井水的高懸浮物(煤粉、巖屑)、酸性(含硫酸鐵等)、重金屬(如Fe、Mn)及可能的油類污染物設(shè)計,同時適應(yīng)井下空間狹小、電力有限等特殊環(huán)境。以下是典型的工藝流程及關(guān)鍵設(shè)備:


一、井下礦井水特點

  1. 高懸浮物(SS):煤粉、巖屑含量高,易沉積。

  2. 酸性(pH 2~5):硫化礦物氧化生成硫酸,含F(xiàn)e2?、Fe3?等。

  3. 重金屬:溶解態(tài)鐵、錳、砷等,需化學(xué)沉淀去除。

  4. 水質(zhì)波動大:受開采活動、地質(zhì)條件影響顯著。


二、井下污水處理工藝流程

1. 預(yù)處理階段

  • 格柵/篩網(wǎng)

    • 去除大顆粒煤渣、雜物,保護(hù)后續(xù)泵閥。

    • 設(shè)備:簡易旋轉(zhuǎn)格柵或固定篩網(wǎng)(孔徑≤5mm)。

  • 調(diào)節(jié)池

    • 均衡水量水質(zhì),配套潛污泵提升至后續(xù)工藝。

    • 井下適配:采用耐腐蝕PE材質(zhì),體積緊湊。

  • 初沉池(可選)

    • 自然沉降粗顆粒,減少后續(xù)負(fù)荷。

2. 物化處理核心工藝

  • 中和反應(yīng)+混凝沉淀

    • 中和:投加石灰(Ca(OH)?)或NaOH,調(diào)節(jié)pH至6~9,使Fe2?/Fe3?形成氫氧化物沉淀。

    • 混凝:投加PAC(聚合氯化鋁)凝聚細(xì)小顆粒。

    • 絮凝:投加PAM(聚丙烯酰胺)形成礬花。

    • 設(shè)備

      • 中和反應(yīng)罐(帶攪拌機(jī))。

      • 斜板沉淀池或高效澄清器(節(jié)省空間)。

  • 重金屬深度去除

    • 曝氣氧化:將Fe2?氧化為Fe3?(需曝氣裝置)。

    • 錳砂過濾器:去除殘余鐵、錳(適用于Mn超標(biāo)的礦井水)。

3. 深度處理(根據(jù)需求)

  • 多介質(zhì)過濾

    • 石英砂+無煙煤濾料,去除懸浮物,出水SS≤10mg/L。

  • 活性炭吸附(可選)

    • 去除微量有機(jī)物或異味。

4. 污泥處理

  • 污泥濃縮池:減少污泥體積。

  • 板框壓濾機(jī):脫水后污泥運(yùn)至地面處置(含重金屬污泥需按危廢處理)。


三、井下適配設(shè)計要點

  1. 設(shè)備緊湊化

    • 優(yōu)先選擇一體化處理設(shè)備(如集裝箱式混凝沉淀裝置)。

    • 斜板沉淀池替代傳統(tǒng)平流池,節(jié)省50%空間。

  2. 耐腐蝕材質(zhì)

    • 中和環(huán)節(jié)采用PE或玻璃鋼材質(zhì),避免鋼鐵腐蝕。

  3. 低能耗設(shè)計

    • 使用氣動隔膜泵(防爆、低耗)替代部分電動泵。

    • 重力流優(yōu)先(減少提升泵使用)。

  4. 自動化控制

    • pH在線監(jiān)測+自動加藥系統(tǒng),減少人工干預(yù)。


四、典型工藝流程示例

1. 酸性高鐵礦井水

復(fù)制
下載
井下廢水 → 格柵 → 調(diào)節(jié)池 → 中和反應(yīng)池(加石灰) → 曝氣氧化 → 混凝沉淀 → 錳砂過濾 → 清水池(回用/排放)  
                          ↓  
                      污泥脫水 → 危廢外運(yùn)  

2. 高懸浮物礦井水(中性)

復(fù)制
下載
井下廢水 → 篩網(wǎng) → 調(diào)節(jié)池 → 混凝沉淀 → 砂濾 → 消毒(可選) → 回用于降塵或排放  

五、注意事項

  1. 安全防爆:井下設(shè)備需符合煤礦防爆標(biāo)準(zhǔn)(如Ex d I Mb認(rèn)證)。

  2. 污泥處置:脫水后污泥需密封運(yùn)輸至地面,避免二次污染。

  3. 維護(hù)便捷性:設(shè)備需模塊化設(shè)計,便于井下狹窄空間安裝檢修。

  4. 應(yīng)急措施:配備備用加藥系統(tǒng)和泵組,應(yīng)對突發(fā)水質(zhì)惡化。

井下污水處理需以“高效去懸浮物、中和酸性、去除重金屬”為核心,結(jié)合井下環(huán)境限制優(yōu)化設(shè)備選型,必要時可咨詢專業(yè)礦山環(huán)保企業(yè)定制方案。


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