新集三矿矿井水处理改造技术实践_邓梅

收稿日期:2007-10-24防治技术新集三矿矿井水处理改造技术实践邓梅(国投新集能源股份有限公司三矿,安徽凤台232100)摘要:新集三矿矿井水处理站始建于1996年,随着新国家污水综合排放标准的实施以及煤矿生产的发展,原矿井水处理设施已经不能满足新形势的需要通过对原处理设施的改造,阐述了矿井水改造处理流程及工艺特点,并给出了主要工艺参数、工程投资与经济分析等,可以作为老煤矿企业矿井水扩容改造的借鉴。关键词:矿井水;净化处理;除油中图分类号:X703文献标识码:B文章编号:1006-8759(2008)01-0053-020概述国投新集集团公司新集三矿位于安徽省凤台县境内,矿井水处理站为煤矿“三同时”配套工程,该工程于1996年竣工并投入使用。设计处理能力为150m3/h,采用混凝沉淀工艺,出水水质达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准;部分经过一元化净水器处理后简单回用于生产。处理工艺流程如图1。1存在问题随着煤矿生产的深入,机械化程度不断提高,特别是1998年国家污水综合排放标准(GB8978-1996)正式实施后,原有矿井水处理站出水水质已经无法达到新标准的要求,即使经过一元化净水器净化处理也无法达到新的一级排放标准要求。未达标矿井水的外排,不仅浪费宝贵的水资源,而且污染了周围环境。1.1水量变化导致处理能力不足随着矿井开采量的增加,矿井涌水量由建矿初期的100m3/h,增加到目前220～250m3/h,而原设计处理能力只有150m3/h,常年超负荷运转导致水泵、反应斜管沉淀池、加药系统等都不能工作在额定工况,处理效果很差,SS去除率只有40%～50%。1.2水质变化,SS、石油类增加近年煤炭形势好转,煤炭开采增加,机械化程度提高,矿井水中悬浮物、石油类较以前增加不少。目前,SS在100～1000mg/L,石油类一般小于9mg/L,遇到井下设备检修或者工作面撤离时,石油类可以达到20mg/L以上,使目前的调节池及反应斜管沉淀池表面漂浮一层油泥,对SS、油类失去了处理效果。此类矿井水排放会使受纳水体覆盖一层油膜,造成水体缺氧,严重危害水生动植物的生长。1.3原矿井水处理设施设计不合理原矿井水处理设施设计年代较早,受技术及当时经济条件限制,主要技术参数参照地表水处能源环境保护EnergyEnvironmentalProtectionVol.22,No.1Feb.,2008第22卷第1期2008年2月(下转第57页)理工艺,近年的研究表明矿井水中的悬浮物比重、粒径和混凝后的沉降性能明显不同于地表水,原有设施处理效果难以达到设计要求。工艺过程采用两次动力提升、两次加药的重复混凝沉淀,两次加药相互影响,很难取得较好的处理效果。原设计未考虑污泥处理,调节池、反应斜管沉淀池和一元化净水器内沉淀的煤泥,直接外排,实际上只是转移了污染物,并没有达到减少污染物排放的目的。2改造方案根据原工艺流程存在的问题,结合矿井水水质、水量及排放要求,保留原预沉调节池、清水池、澄清池(反应斜管沉淀池),拆除一元化净水器、污泥干化场,新建一座澄清池及污泥压滤间,对原调节池、泵房、加药间进行技术改造,如图2。该矿井水处理工程技术改造的关键主要有以下几个方面。2.1增加除油能力煤矿矿井水中含油主要是井下液压系统排放的乳化油,油品粒径小于15um,并且含有界面活性剂,体系较稳定,不易上浮于水面,一般采用浮选、过滤、絮凝等方法去除。根据该矿实际情况,通过试验研究,选用絮凝沉淀法作为前期除油的主要措施。除油加药点设于调节池进水口前,药剂采用PAC与非离子型PAM联合作用,在调节池配水渠通过水力搅拌实现混合反应。试验表明该矿井水一般情况下除油加药量PAC为18mg/L,PAM加药量为0.15mg/L,应付冲击负荷时适当提高加药量,即可满足先期除油的要求,并可以去除部分SS,污泥沉于预沉调节池,由压滤机压滤干化。同时出水渠前加设拦油堰板,通过定期捞除漂浮油泥。2.2增加矿井水处理水量由于矿井涌水量增加,原设计处理能力不能满足要求。通过对原设计复核,将原反应斜管沉淀池反应区适当改小,增加斜管沉淀区面积,增加2个自动排泥阀,可以满足处理水量150m3/h的要求。新建一座高效澄清池,采用钢结构,规格为ф8.40×6.80m,处理水量为100m3/h。该设备集混凝、反应、斜管沉淀为一体,污泥自动排放。经处理的矿井水自流入清水池,供工业回用或者达标排放。2.3增加污泥处理能力原设计未充分考虑污泥处理,是造成调节池、沉淀池集泥、失去作用的主要原因。改造设计污泥压滤间内安装KZJ65-30渣浆泵2台,1用1备,用于抽取煤泥池中的煤泥送到压滤机进行脱水处理;XZL80/1000厢式自动拉板压滤机一台,用于煤泥脱水处理。2.4增加系统运行控制能力针对原设计年代久远,