高悬浮物矿井污水的沉淀处理_张文奇

高悬浮物矿井污水的沉淀处理江苏省镇江市谋炭工业公司张文奇高悬浮物矿井污水的悬浮物含量,一般在50一800mg/L,当井底排污泵抽吸到水仓下部或用压缩空气搅拌清理水仓时,可达到1500一2000mg/L。这种高悬浮物污水,主要来源于采掘工作面的喷淋和冲洗灭尘以及顶、壁淋水,由明沟导流进入井底水仓。悬浮物的主要成份,是颗粒在o.lmm以下的岩粉、煤粉和微鸳润滑油类。这种水不经处理直接排入地面水体将会造成一定污染。当排入水库水塘昧由于自然沉淀的结果,在水库或塘底将沉积一层厚厚的黑色污泥,使本来适于鱼类栖息和水生生物生长繁衍的生态条件遭到破坏,使鱼类食料短缺、繁殖困难而造成减产。为了处理高悬浮物矿井污水,使它达封农灌或渔业用水标准,可以采用结构简单、管理方便,不需要施加任何混凝剂的重力、料管双重沉淀过滤系统。一、沉淀系统如图1,原水由进水管1布水帽2和整流井3进入重力沉淀池4。在重力沉淀池中,由于重力沉淀的结果,过滤水分为清水区、过滤区、和泥浆区三层;清水区的深度hl是受泥浆区的高度h3控制的,当泥浆区升高时,清水区深度变小,当泥浆区降低时,清水区深度增大。而泥浆区的高低是由排泥周期决\厂\胜七仁J呀二尸!斤}~十图1沉淀系统定的。由于重力和过滤区的阻拦作用,80%哟悬浮物在这一池中被沉淀下来并通过排泥管10排至池外。沉降速度小于清水液面上升速度的悬浮物,通过导流管6、布水管7进入斜管沉淀池8,经斜管再次沉淀后得到适合于农灌或渔业标准的滤清水。虹吸帽5有两个功能,一是防止草木织物进入管6和7,二是阻止油类进入池8。在虹吸帽5的顶盖中心开有一个小3om的小孔,当沉淀系统正常工作时,虹吸帽顶端处于清水液面以下50~80mm,当排泥时,液面降至0一o线,由于如mm小孔进气,虹吸被破坏,导流管6停止工作,防止了液面油污在排泥时被吸入斜管池(见图2)。1为排油管,排油时打开闸伐12。度地减小对斜管池的扰动。斜管出水口平面至斜管池静压水面不宜大于20mm,以便在每次排泥时使斜管上口面暴露于阳光直射的水体之外,以破坏水藻的生长繁殖条件。二、沉淀机制奋「〕、{11下矛公中弓图2布水帽2也可改为环形布水管。斜管池中布水管7必须装设于斜管池静水面以上。布水孔的喷水方向,宜对②轴墙面成300~450仰角(见图3),以最大限原水经过布水帽和整流井,削除了水头冲击,减缓了紊流对泥浆区的扰动。整流井迫使高浊度原水从整流井底部进入沉淀池,这样,较大颗粒的悬浮物由于重力和惯性作用,一直向下沉不再上浮。另一部分颗粒较小的悬浮物,虽然它们的自由沉降速度也大于沉淀池掖面上升速度,但因在出整流井底口时其水流速度大大超过它们自身的沉降速度,因而被水流推挤到了沉淀池4的各个部位,直到它们所获得动能消失便开始沉降。还有一部分颗粒更小的悬浮物,它们的沉降速度小于液面上升速度,被从池底一直向上浮升,由于清水区和泥浆区之间悬浮物浓度相当高,对更小微粒形成了一个吸附过滤区,因而使一部份微粒附在其它颗粒上一同下沉。其余未被阻截住的微粒进入斜管沉淀池。斜管沉淀池是平流沉淀池的一种变形结构。它的沉淀效果主要取决于有效沉淀断面的流速。本系统在实际工程设计中,采用0。12rnm/s流速已取得满意效果。三、水工计算1。重力沉淀池的过水断面、.产么m了t、Q一V一ùF式中:Q—要求处理的污水量M“/h;v,—停留时间为60min时静水液面的平均下降速度。没有实测资料时可取用1.44m/h;K—悬浮物含量不均衡系数建议用1。05一1。2。2.重力沉淀池清水区设计深度h;建议取用0。2一o.35m。3.重力沉淀池过滤区的高度h:=tv(m)式中:t—该区停留时间。4.重力沉淀泥浆区的高度私p忆姿装S。QTn久=一下`一-千于~=匀.rKSoVT(m)L—排泥管有效长度(m),h—静压水面至排泥管管底高度(。)。(2)排泥孔总面积的确定Fd=o.7s54D忍了了(mZ)D用实际取用值。(3)排泥孔总孔数个N一P一Pn式中:s。—原水悬浮物含量kg/m吕,S二—泥浆含泥量,建议取用原水悬浮物含量的10一12倍;T—排泥周期小时建议取用12h。5.沉淀池底角a取45“h`二蚤CSnia(m)6。穿孔排泥管关于穿孔排泥管,在1974年版的《给水排水设计手册4》第三章第五节中有详细介绍。根据我们已经投入运行的两个小型工程校验,工程实用上可以按以下方法计算。穿孔排泥管,应在短时间内将应排泥浆均匀而快速地排出。快速,有利于管、孔以及池底斜面的自清。排泥孔的孔径大小和分配布局,影响到能否将泥浆均匀排出,配置不当可能造成泥浆局部沉积使沉淀效果变差。根据经验,排泥孔孔径只取15mm或16mm当每根排泥管管长(sm时,取d二15mm,5一12m取d二16mm,大于12m时,最好将池子分割。每列孔的孔距,沿全管长按等差级数布置,