矿井水除铁除锰的工程应用

矿井水除铁除锰的工程应用白振光（中国船舶重工集团第七一八研究所，河北邯郸056027）［摘要］煤矿矿井水富含悬浮物、铁离子和锰离子等物质，直接外排会污染水体，破坏环境。介绍了辽宁锦州某煤矿的矿井水除铁除锰工程。该工程针对矿井水中悬浮物与铁、锰离子含量过高的现状，采用“调节池（曝气）+絮凝沉淀+锰砂过滤器”工艺对其进行处理。结果表明，处理出水铁离子质量浓度≤0.3mg/L，锰离子质量浓度≤0.1mg/L。该工艺处理效果明显，运行稳定，处理出水24h不返色。［关键词］矿井水；除铁；除锰［中图分类号］X703［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2014）10-0076-02EngineeringapplicationoftheremovalofironandmanganesefromminewaterBaiZhenguang（718ResearchInstituteofChinaShipbuildingIndustryCorporation，Handan056027，China）Abstract：Coalminewaterisrichinsuspendedsolids，ironionsandmanganeseions.Itwoulddamagetheenviron-mentifthepollutedwaterisdischargeddirectly.TheengineeringofironandmanganeseremovingfromcoalminewaterofacoalmineinJinzhou，Liaoning，Chinaisintroduced.Aimingattheproblemthatthecontentsofsuspendedsolids，ironionsandmanganeseionsintheminewateraretoohigh，the“regulatingreservoir（aeration）+flocculationprecipitation+manganesesandfilter”processhasbeenusedforitstreatment.Theresultsshowthattheironionsmassconcentrationoftheeffluentis≤0.3mg/L，andthemanganeseionsmassconcentration≤0.1mg/L.Thetreat-menteffectisobvious，theoperationisstableandcolorreversionwillnothappenaftertheeffluenthasbeentreatedfor24h.Keywords：minewater；removalofironions；removalofmanganeseions矿井水是煤矿开采过程中排出的一种危害性极大的废水，水中富含的Fe2+、Mn2+等还原性离子，可大量消耗水体中的氧，造成鱼类、浮游生物、藻类等因缺氧而死亡。同时，Fe2+被空气氧化生成的Fe3+会使水体底部以及两岸呈现红色，使自然环境受到严重破坏〔1〕。1工程概况辽宁锦州某煤矿矿井水中富含Fe2+和Mn2+，其中铁离子质量浓度为35.5mg/L，锰离子质量浓度为13.2mg/L。根据国家及地方环保部门的要求，煤矿决定对矿井水进行除铁除锰处理，实现污水达标排放，即出水铁离子质量浓度≤0.3mg/L，锰离子质量浓度≤0.1mg/L。该矿井水处理工程设计处理能力为100m3/h。2工艺设计该工程针对矿井水的水质特点及排放要求，采用“调节池（曝气）+絮凝沉淀+锰砂过滤器”的处理工艺，工艺流程见图1〔2-4〕。图1工艺流程矿井水首先进入调节池，在调节池内进行水质、水量的调节。大的颗粒物在调节池内被沉淀下来，同时池中布设曝气装置，将水中的Fe2+氧化成Fe3+。调节池出水经提升泵提升，与来自加药计量泵的碱液工程实例第34卷第10期2014年10月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．34No．10Oct.，201476和絮凝剂在静态混合器内瞬时达到充分混合，混合率达到90%～95%。混合液在斜板沉淀器内进行充分的接触式反应，絮凝剂与水中的悬浮物、铁盐沉淀物等产生聚凝作用，并逐渐形成较大的絮凝体沉淀下来。斜板沉淀器出水自流进入中间水池，然后经提升泵提升进入锰砂过滤器，在锰砂过滤器内利用滤料表面活性滤膜的催化作用及物理截留吸附作用去除锰离子。斜板沉淀器和调节池排出的污泥经浓缩脱水后外运处置。3主要构筑物、设备3.1调节池调节池用于矿井水水质与水量的调节，内部布设曝气器为废水充氧。调节池为半地下式结构，尺寸为15m×10m×4.5m，有效容积为600m3，水力停留时间为6h