CN110467288A - 一种矿井污水的处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井污水的处理工艺，涉及污水处理技术领域，包括以下步骤：矿井污水进入调节池进行水量和水质的调节；调节后的矿井污水进入混絮凝反应沉淀器，加入氢氧化钠调节矿井污水的pH，然后加入石灰乳采用石灰软化法进行脱硬处理，再加入PAC和PAM进行絮凝沉淀处理，最后进行固液分离；将固液分离后的上清液经中间水池用泵提升至重力无阀过滤水池的高位水箱进行过滤处理，出水进入回用水池，投加消毒剂进行消毒处理；将固液分离后的污泥排入污泥浓缩池，加入PAM进行絮凝沉淀，将上清液回流至调节池，污泥经污泥泵抽吸到压滤机脱水，干泥外运。本发明采用混凝、沉淀、过滤的处理工艺，能够有效降低矿井废水中浊度、硬度及色度。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种矿井污水的处理工艺。
背景技术
中国煤炭资源丰富，年产量居世界之首，煤炭开采过程中，地下水与煤层、岩层接触，加上人类的活动的影响，发生了一系列的物理、化学和生化反应并渗透到巷道内产生大量的矿井污水，为了安全生产需将其排出。
矿井污水的水质具有显著的煤炭行业特征：由于大量煤粉、岩石粉尘、人为污染和微生物进入水中，矿井水中悬浮物SS含量远远高于地表水，感官性状差，并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差；矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。矿井水的硬度较高，水中含有的总离子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根离子，水质偏碱性。此外，一般矿井水中均含有一定量的CODcr，主要是由煤粉引起的，由水中还原性碳元素所致，一般随着悬浮物的去除CODcr能随之而去除。因此，矿井污水的治理主要是除去SS、硬度及有机物等。本发明的目的就是研究出一种能够处理矿井污水的工艺，为煤矿开采地区污水处理提供新的工艺技术。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种矿井污水的处理工艺，采用混凝、沉淀、过滤的组合处理工艺，能够有效降低废水中浊度、SS及硬度，达到回用水标准。
本发明提出的一种矿井污水的处理工艺，包括以下步骤：
(1)矿井污水进入调节池进行水量和水质的调节；
(2)调节后的矿井污水经提升泵提升进入混絮凝反应沉淀器，加入氢氧化钠调节矿井污水的pH，然后加入石灰乳采用石灰软化法进行脱硬处理，再加入PAC和PAM进行絮凝沉淀处理，最后进行固液分离；
(3)将固液分离后的上清液经中间水池用泵提升至重力无阀过滤水池的高位水箱进行过滤处理，出水进入回用水池，投加消毒剂进行消毒处理；
(4)将固液分离后的污泥排入污泥浓缩池，加入PAM进行絮凝沉淀，将上清液回流至调节池，污泥经污泥泵抽吸到压滤机脱水，干泥外运。
优选地，步骤(2)中，采用氢氧化钠调节矿井污水的pH至10-10.5。
优选地，步骤(2)中，PAC的投加量为20mg/L，PAM的投加量为1mg/L。
优选地，步骤(4)中，采用厢式压滤机。
有益效果：本发明采用物理化学方法，即采用混凝、沉淀、过滤的处理工艺对矿井污水进行处理。由于混凝剂投加会发生水解反应，降低废水的pH，从而影响混凝效果，因此，在反应阶段先投入NaOH和石灰乳，在去除硬度、浊度及悬浮物的同时，提高水中的碱度，然后再加入PAC及PAM进行絮凝沉淀，且石灰乳也有助凝效果，从而使得混凝效果更好；经混凝沉淀后的废水再经重力无阀过滤之后，浊度、SS及硬度大幅度降低，达到回用水要求。
附图说明
图1为本发明提出的矿井污水的处理工艺的流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的矿井污水的处理工艺的流程图。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
山西某矿生产时产生的矿井水处理工程，进水水质如下：pH值7～9、COD150mg/L、SS 1500mg/L、硫酸盐837mg/L、磷酸盐1.89mg/L、铁离子1.73mg/L、总硬度760mg/L。该矿井污水总硬度较大，悬浮物过高，三价铁离子、硫酸盐及磷酸盐均超标，属于污染较严重的污水。
针对该项目的硫酸盐处理问题，我公司研究预选用混凝沉淀法来去除硫酸盐、硬度及SS。具体步骤如下：
(1)矿井污水进入调节池进行水量和水质的调节；
(2)调节后的矿井污水经提升泵提升进入混絮凝反应沉淀器，加入氢氧化钠调节矿井污水的pH至10-10.5，然后加入石灰乳采用石灰软化法进行脱硬处理，再加入PAC和PAM进行絮凝沉淀处理，PAC的投加量为20mg/L，PAM的投加量为1mg/L，最后进行固液分离；
该步骤中，投加的PAC是一种无机混凝剂，分子式为[Al2(OH)nCl6-n·H2O],主要是通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中的细小悬浮物和胶体脱稳、絮凝、混凝、沉淀，达到净化效果。由于Al3+比其它阳离子的半径小，而表面电荷量高，因此它的表面密度大。为了减少这种趋势，它常与SO4 2-、Cl-、OH-等阴离子络合形成各种结构复杂的络合物。
与石灰粉混合后，具有去除盐类的作用。主要原理为:硫酸根在水中属于溶解性物质，加入熟石灰可将其变为微溶性物质，然后通过加入絮凝剂可通过吸附作用变成大的胶体团沉淀，从而达到去除硫酸根的目的。主要原理如下：
Ca(OH)2+2HCO3＝＝CaCO3↓+CO3 2-+2H2O
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2＝＝2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2＝＝CaCO3↓+MgCO3+2H2O
由上述反应式可知，适量的投加熟石灰，能够使废水得到软化；且因混凝剂投加会产生水解反应，降低水中的pH，从而影响混凝效果，所以先投加NaOH和石灰乳，在去除硬度浊度SS的同时，提高水中的碱度，使得混凝效果更好。
(3)将固液分离后的上清液经中间水池用泵提升至重力无阀过滤水池的高位水箱进行过滤处理，出水进入回用水池，投加消毒剂进行消毒处理；其中，在中间水池处设置加入硫酸，将来水pH调至最终排水要求值6-9；
(4)将固液分离后的污泥排入污泥浓缩池，加入PAM进行絮凝沉淀，将上清液回流至调节池，污泥经污泥泵抽吸到厢式压滤机脱水，干泥外运。
经处理后的矿井废水的出水达到以下出水标准：pH值6.5～9、COD50mg/L、SS30mg/L、硫酸盐250mg/L、磷酸盐1.0mg/L、铁离子0.3mg/L、总硬度450mg/L。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种矿井污水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)矿井污水进入调节池进行水量和水质的调节；
(2)调节后的矿井污水经提升泵提升进入混絮凝反应沉淀器，加入氢氧化钠调节矿井污水的pH，然后加入石灰乳采用石灰软化法进行脱硬处理，再加入PAC和PAM进行絮凝沉淀处理，最后进行固液分离；
(3)将固液分离后的上清液经中间水池用泵提升至重力无阀过滤水池的高位水箱进行过滤处理，出水进入回用水池，投加消毒剂进行消毒处理；
(4)将固液分离后的污泥排入污泥浓缩池，加入PAM进行絮凝沉淀，将上清液回流至调节池，污泥经污泥泵抽吸到压滤机脱水，干泥外运。
2.根据权利要求1所述的矿井污水的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，采用氢氧化钠调节矿井污水的pH至10-10.5。
3.根据权利要求1或2所述的矿井污水的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，PAC的投加量为20mg/L，PAM的投加量为1mg/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的矿井污水的处理工艺，其特征在于，步骤(4)中，采用厢式压滤机。
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