鞏義全自動煤礦污水處理裝置
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人氣：1469 發(fā)布時間：2018-09-04 14:27 關(guān)鍵詞：鞏義煤礦污水處理設(shè)備 鞏義煤礦污水處理廠家 鞏義煤礦污水處理價格 產(chǎn)品型號：lytt 應(yīng)用領(lǐng)域：水處理 產(chǎn)品價格：69800 想了解更多產(chǎn)品詳情，請 |
1煤礦礦井廢水利用現(xiàn)狀
1.1來源：在煤炭開采作業(yè)過程中，由于礦井開挖深度不斷增加LYHLYHwefa，致使地下水與煤、巖層接觸反應(yīng)，繼而使地下水顏色變得渾濁，并且含有大量懸浮物和有害元素。這些地下礦井廢水不能直接飲用，否則會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。必須進行相關(guān)處理和加工后再排放，一般情況，這些經(jīng)過加工的廢水不能作為飲用水。
1.2現(xiàn)狀：現(xiàn)階段中國廢水利用率很低，基本上處于原始管理狀態(tài)，礦井內(nèi)廢水通過水泵抽出直接排放，一方面造成資源浪費，另一方面造成環(huán)境污染。與礦井內(nèi)廢水大量浪費不同的是，中國水資源嚴重匱乏，對礦井廢水的綜合開發(fā)利用能夠一定程度上緩解水資源短缺的問題，所以對于礦井廢水的利用需要引起高度重視。
2廢水處理原則
2.1水質(zhì)不同選擇不同的處理方案：不同類型的礦井水其具有的水質(zhì)也是不同的。a)有些礦井水質(zhì)好且不含有或少含有害物質(zhì)，在進行簡單加工處理后就可以直接應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn);b)弱酸性礦井水可以通過氧化還原反應(yīng)進行脫硫工藝;C)廢水中含懸浮物主要是煤炭開采中的煤和石粉末，對這類廢水要進行過濾處置;d)對一些高礦化度的廢水及特殊污染物的礦井水，這類廢水一般因其具有對生物有害的物質(zhì)，此類污水必須進行集中回收處理。
2.2嚴格分析水質(zhì)：由于開采作業(yè)面不斷深入，水質(zhì)也出現(xiàn)變化。地表和巖層水中主要是含懸浮物和一般水類雜質(zhì)，而隨著不斷向下挖掘，地下水水質(zhì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。所以在礦井廢水利用過程中必須要進行綜合分析，以便做出全面和科學(xué)的廢水處理方案。
2.3杜絕水質(zhì)二次污染：對于礦井廢水的提純和分流過程中，必須要嚴格按照流程和工藝進行。避免出現(xiàn)由于操作不當(dāng)而出現(xiàn)水質(zhì)的二次污染，進而影響水體質(zhì)量出現(xiàn)重大安全隱患。
2.4處理長遠利益與眼前利益關(guān)系原則：對于礦井污水的處理，不要只看眼前的投入，要以長遠、整體的眼光看問題。對于眼前的污水設(shè)備投入是獲得長遠利益基礎(chǔ)，要樹立環(huán)保意識和科學(xué)管理意識，這有益于企業(yè)的長期發(fā)展。
煤礦酸性廢水(acid coal mine drainage,ACMD)重金屬離子和鹽濃度高、pH 值較低,對生態(tài)環(huán)境具有嚴重的危害性,已成為全球性環(huán)境污染問題。傳統(tǒng)處理ACMD 方法中,中和法成本較高、污泥處置不當(dāng)還易引起二次污染。濕地法占地面積大,受環(huán)境影響很大,逸出的H2 S 對環(huán)境有污染。近年來興起的微生物法具有運行費用低、環(huán)保實用、再生性強等優(yōu)點,已經(jīng)成為酸性礦山廢水處理技術(shù)的前沿課題 。然而,低pH、高濃度重金屬離子抑制以及持續(xù)碳源投加等問題造成目前微生物法未能大規(guī)模進行工程應(yīng)用。眾多研究表明,微生物固定化技術(shù)能夠營造適宜的微環(huán)境,提高生物活性、耐毒性,已成為解決上述問題有效的措施之一。包木太等采用海藻酸鈉固定化包埋石油烴降解菌處理含油廢水,一定條件下降解率> 50% ,高于游離菌的30% 。
大量研究表明,玉米芯含豐富的有機成分和礦質(zhì)元素,作緩釋碳源具有成本低、來源廣泛、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。鐵屑具有增強SRB 環(huán)境耐受力和提高活性的作用,將其與SRB 協(xié)同應(yīng)用于ACMD 處理已有較多報道。麥飯石是一種具有生物功能屬性的礦石,具有良好的吸附性、溶出性、生物活性以及pH 雙向調(diào)節(jié)性等多種理化特性 ,在污廢水凈化領(lǐng)域有較多應(yīng)用。
然而天然麥飯石因表面孔道中含有大量雜質(zhì),影響其性能發(fā)揮。因此,本研究提出對麥飯石進行鹽改性,該方法是將麥飯石浸漬于無機鹽溶液中進行改性處理,其機理主要是基于麥飯石的離子交換能力。麥飯石經(jīng)鹽改性后,消除雜質(zhì)使孔徑和內(nèi)表面積增大,同時具有帶電性,極大提高麥飯石的溶出吸附能力及生物活性。狄軍貞等 研究改性麥飯石對Mn2 + 和NH4 + -N 的去除效果,結(jié)果表明,當(dāng)初始濃度為≤30 mg·L - 1 ,鹽、堿改性相比未改性麥飯石對Mn2 + 去除率及吸附量都有明顯提高。鹽改性麥飯石通常采用鈉等強酸強堿鹽進行鹽處理的效果比較好,這是因為強酸強堿鹽的電解離充分。因此,改性效果上,鹽溶液的陰離子為強酸根時優(yōu)于弱酸根,無機鹽優(yōu)于有機鹽。除鹽的種類外,改性時間、鹽溶液的濃度、用量,溫度和pH,甚至是鹽溶液的離子大小也都影響著改性的效果。本研究采用1 mol· L - 1 100 mLNa2 SO4 ,常溫浸泡1 h,蒸餾水沖洗3 遍,風(fēng)干對其進行鹽改性。
本研究基于微生物固定化技術(shù),利用鹽改性麥飯石、玉米芯、鐵屑制作固定化SRB 污泥顆粒。通過構(gòu)建3 組動態(tài)反應(yīng)器,考察不同水力負荷及污染負荷對反應(yīng)器運行效果的影響,探尋固定化顆粒對ACMD高效原位處理適宜的水力條件,以期為煤礦酸性廢水低成本、高效穩(wěn)定的固定化生物治理以及鹽改性麥飯石的應(yīng)用提供參考。
1、含懸浮物煤礦礦井水處理技術(shù)主要有混凝、沉淀和澄清、過濾和消毒。
1.1礦井水混凝階段所處理的對象主要是煤粉、巖粉等懸浮物及膠體雜質(zhì)，它是礦井水處理工藝中一個十分重要的環(huán)節(jié)。實踐證明，混凝過程的程度對礦井水后續(xù)處理如沉淀、過濾影響很大。所以，在礦井水的處理中，應(yīng)給予足夠的重視。
1.2沉淀和澄清：在煤礦礦井水處理中所采用的主要有平流式沉淀池、豎流式沉淀池和斜板（管式）沉淀池。澄清池主要有機械攪拌、水力循環(huán)和脈沖等。
1.3在煤礦礦井水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物。去除化學(xué)澄清和生物過程未能去除的細微顆粒和膠體物質(zhì)，提高出水水質(zhì)。礦井水處理可以采用過濾池。過濾池有普通快濾池、雙層濾料濾池、無閥濾池和虹吸濾池等。常采用濾料有石英砂、無煙煤、石榴石粒、磁鐵礦粒、白云石粒、花崗巖粒等。
水凈化處理后，細菌、病毒、有機物及臭味等并不能得到較好的去除。所以，必須進行消毒處理。消毒的目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。在以煤礦礦井水為生活水源水處理中，目前主要采用的是氯消毒法。
2、高礦化度煤礦礦井水處理技術(shù)
煤礦高礦化度礦井水的含鹽量一般在1000～3000mg/l⑴之間，屬于我國大部分地區(qū)的苦咸水含鹽量范圍，所以，有些煤礦也稱高礦化度礦井水為苦咸水。苦咸水脫鹽方法主要有電滲析和反滲透技術(shù)。目前電滲析技術(shù)已成為一個大規(guī)模的化工單元過程，廣泛地用于各個行業(yè)。當(dāng)進水含鹽量在500～4000mg/l時，采用電滲析是技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的；當(dāng)進水含鹽量小于500mg/l時，應(yīng)結(jié)合具體條件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定是采用電滲析還是采用離子交換或者兩者聯(lián)合。反滲透技術(shù)自從上世紀五十年代末六十年代初發(fā)展成為實用的化工單元操作以來正不斷地拓展其應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，目前已廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)。國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于海水、苦咸水淡化，鍋爐補給水、飲用水純化，在食品、制藥、化工、醫(yī)療、環(huán)保、礦井用水等行業(yè)中制備純透反滲水、超純水，以及各種水溶液的脫鹽、分離和濃縮。
3、煤泥水處理技術(shù)
含有煤泥等輕度污染的礦井水，這類礦井水水量不大穩(wěn)定，常采用一體化凈水器進行處理，該凈水器是一種新型重力式自動沖洗式一體化凈水器,適合進水濁度≤3000mg/L,出水濁度≤3mg/l。該凈水器集絮凝、反應(yīng)、沉淀、排污、反沖、污泥濃縮、集水過濾于一體,自動排泥、自動反沖洗。本裝置處理效果好,出水水質(zhì)優(yōu)良,自耗水量少,動力消耗省,占地面積小,節(jié)水、節(jié)電,無需人員管理。處理后的水質(zhì)達到生產(chǎn)和生活用水的要求。
4、煤礦生活污水處理技術(shù)
煤礦生活污水的凈化工藝：凈化裝置包括以下幾個主要環(huán)節(jié)：隔柵、破碎機、砂石捕集器、初級沉淀池、生物凈化裝置、次級沉淀池、加藥劑、消毒、再凈化、沉渣加工。在相應(yīng)流程中各個環(huán)節(jié)的組合取決于污水的數(shù)量、污染組分的濃度和組成，對凈化水質(zhì)量的要求以及其它條件。
5、酸性煤礦礦井水處理技術(shù)
酸性礦井水是指PH小于6.5的礦井排水，一般PH值在3.0-6.5之。其處理技術(shù)有石灰石中和法、石灰中和法、生物化學(xué)處理法、濕地生態(tài)工程處理法。
1.1來源：在煤炭開采作業(yè)過程中，由于礦井開挖深度不斷增加LYHLYHwefa，致使地下水與煤、巖層接觸反應(yīng)，繼而使地下水顏色變得渾濁，并且含有大量懸浮物和有害元素。這些地下礦井廢水不能直接飲用，否則會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。必須進行相關(guān)處理和加工后再排放，一般情況，這些經(jīng)過加工的廢水不能作為飲用水。
1.2現(xiàn)狀：現(xiàn)階段中國廢水利用率很低，基本上處于原始管理狀態(tài)，礦井內(nèi)廢水通過水泵抽出直接排放，一方面造成資源浪費，另一方面造成環(huán)境污染。與礦井內(nèi)廢水大量浪費不同的是，中國水資源嚴重匱乏，對礦井廢水的綜合開發(fā)利用能夠一定程度上緩解水資源短缺的問題，所以對于礦井廢水的利用需要引起高度重視。
2廢水處理原則
2.1水質(zhì)不同選擇不同的處理方案：不同類型的礦井水其具有的水質(zhì)也是不同的。a)有些礦井水質(zhì)好且不含有或少含有害物質(zhì)，在進行簡單加工處理后就可以直接應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn);b)弱酸性礦井水可以通過氧化還原反應(yīng)進行脫硫工藝;C)廢水中含懸浮物主要是煤炭開采中的煤和石粉末，對這類廢水要進行過濾處置;d)對一些高礦化度的廢水及特殊污染物的礦井水，這類廢水一般因其具有對生物有害的物質(zhì)，此類污水必須進行集中回收處理。
2.2嚴格分析水質(zhì)：由于開采作業(yè)面不斷深入，水質(zhì)也出現(xiàn)變化。地表和巖層水中主要是含懸浮物和一般水類雜質(zhì)，而隨著不斷向下挖掘，地下水水質(zhì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。所以在礦井廢水利用過程中必須要進行綜合分析，以便做出全面和科學(xué)的廢水處理方案。
2.3杜絕水質(zhì)二次污染：對于礦井廢水的提純和分流過程中，必須要嚴格按照流程和工藝進行。避免出現(xiàn)由于操作不當(dāng)而出現(xiàn)水質(zhì)的二次污染，進而影響水體質(zhì)量出現(xiàn)重大安全隱患。
2.4處理長遠利益與眼前利益關(guān)系原則：對于礦井污水的處理，不要只看眼前的投入，要以長遠、整體的眼光看問題。對于眼前的污水設(shè)備投入是獲得長遠利益基礎(chǔ)，要樹立環(huán)保意識和科學(xué)管理意識，這有益于企業(yè)的長期發(fā)展。
煤礦酸性廢水(acid coal mine drainage,ACMD)重金屬離子和鹽濃度高、pH 值較低,對生態(tài)環(huán)境具有嚴重的危害性,已成為全球性環(huán)境污染問題。傳統(tǒng)處理ACMD 方法中,中和法成本較高、污泥處置不當(dāng)還易引起二次污染。濕地法占地面積大,受環(huán)境影響很大,逸出的H2 S 對環(huán)境有污染。近年來興起的微生物法具有運行費用低、環(huán)保實用、再生性強等優(yōu)點,已經(jīng)成為酸性礦山廢水處理技術(shù)的前沿課題 。然而,低pH、高濃度重金屬離子抑制以及持續(xù)碳源投加等問題造成目前微生物法未能大規(guī)模進行工程應(yīng)用。眾多研究表明,微生物固定化技術(shù)能夠營造適宜的微環(huán)境,提高生物活性、耐毒性,已成為解決上述問題有效的措施之一。包木太等采用海藻酸鈉固定化包埋石油烴降解菌處理含油廢水,一定條件下降解率> 50% ,高于游離菌的30% 。
大量研究表明,玉米芯含豐富的有機成分和礦質(zhì)元素,作緩釋碳源具有成本低、來源廣泛、穩(wěn)定性好的優(yōu)點。鐵屑具有增強SRB 環(huán)境耐受力和提高活性的作用,將其與SRB 協(xié)同應(yīng)用于ACMD 處理已有較多報道。麥飯石是一種具有生物功能屬性的礦石,具有良好的吸附性、溶出性、生物活性以及pH 雙向調(diào)節(jié)性等多種理化特性 ,在污廢水凈化領(lǐng)域有較多應(yīng)用。
然而天然麥飯石因表面孔道中含有大量雜質(zhì),影響其性能發(fā)揮。因此,本研究提出對麥飯石進行鹽改性,該方法是將麥飯石浸漬于無機鹽溶液中進行改性處理,其機理主要是基于麥飯石的離子交換能力。麥飯石經(jīng)鹽改性后,消除雜質(zhì)使孔徑和內(nèi)表面積增大,同時具有帶電性,極大提高麥飯石的溶出吸附能力及生物活性。狄軍貞等 研究改性麥飯石對Mn2 + 和NH4 + -N 的去除效果,結(jié)果表明,當(dāng)初始濃度為≤30 mg·L - 1 ,鹽、堿改性相比未改性麥飯石對Mn2 + 去除率及吸附量都有明顯提高。鹽改性麥飯石通常采用鈉等強酸強堿鹽進行鹽處理的效果比較好,這是因為強酸強堿鹽的電解離充分。因此,改性效果上,鹽溶液的陰離子為強酸根時優(yōu)于弱酸根,無機鹽優(yōu)于有機鹽。除鹽的種類外,改性時間、鹽溶液的濃度、用量,溫度和pH,甚至是鹽溶液的離子大小也都影響著改性的效果。本研究采用1 mol· L - 1 100 mLNa2 SO4 ,常溫浸泡1 h,蒸餾水沖洗3 遍,風(fēng)干對其進行鹽改性。
本研究基于微生物固定化技術(shù),利用鹽改性麥飯石、玉米芯、鐵屑制作固定化SRB 污泥顆粒。通過構(gòu)建3 組動態(tài)反應(yīng)器,考察不同水力負荷及污染負荷對反應(yīng)器運行效果的影響,探尋固定化顆粒對ACMD高效原位處理適宜的水力條件,以期為煤礦酸性廢水低成本、高效穩(wěn)定的固定化生物治理以及鹽改性麥飯石的應(yīng)用提供參考。
1、含懸浮物煤礦礦井水處理技術(shù)主要有混凝、沉淀和澄清、過濾和消毒。
1.1礦井水混凝階段所處理的對象主要是煤粉、巖粉等懸浮物及膠體雜質(zhì)，它是礦井水處理工藝中一個十分重要的環(huán)節(jié)。實踐證明，混凝過程的程度對礦井水后續(xù)處理如沉淀、過濾影響很大。所以，在礦井水的處理中，應(yīng)給予足夠的重視。
1.2沉淀和澄清：在煤礦礦井水處理中所采用的主要有平流式沉淀池、豎流式沉淀池和斜板（管式）沉淀池。澄清池主要有機械攪拌、水力循環(huán)和脈沖等。
1.3在煤礦礦井水處理過程中，過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮物。去除化學(xué)澄清和生物過程未能去除的細微顆粒和膠體物質(zhì)，提高出水水質(zhì)。礦井水處理可以采用過濾池。過濾池有普通快濾池、雙層濾料濾池、無閥濾池和虹吸濾池等。常采用濾料有石英砂、無煙煤、石榴石粒、磁鐵礦粒、白云石粒、花崗巖粒等。
水凈化處理后，細菌、病毒、有機物及臭味等并不能得到較好的去除。所以，必須進行消毒處理。消毒的目的在于殺滅水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致傳染病的危害。在以煤礦礦井水為生活水源水處理中，目前主要采用的是氯消毒法。
2、高礦化度煤礦礦井水處理技術(shù)
煤礦高礦化度礦井水的含鹽量一般在1000～3000mg/l⑴之間，屬于我國大部分地區(qū)的苦咸水含鹽量范圍，所以，有些煤礦也稱高礦化度礦井水為苦咸水。苦咸水脫鹽方法主要有電滲析和反滲透技術(shù)。目前電滲析技術(shù)已成為一個大規(guī)模的化工單元過程，廣泛地用于各個行業(yè)。當(dāng)進水含鹽量在500～4000mg/l時，采用電滲析是技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的；當(dāng)進水含鹽量小于500mg/l時，應(yīng)結(jié)合具體條件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定是采用電滲析還是采用離子交換或者兩者聯(lián)合。反滲透技術(shù)自從上世紀五十年代末六十年代初發(fā)展成為實用的化工單元操作以來正不斷地拓展其應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，目前已廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)。國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于海水、苦咸水淡化，鍋爐補給水、飲用水純化，在食品、制藥、化工、醫(yī)療、環(huán)保、礦井用水等行業(yè)中制備純透反滲水、超純水，以及各種水溶液的脫鹽、分離和濃縮。
3、煤泥水處理技術(shù)
含有煤泥等輕度污染的礦井水，這類礦井水水量不大穩(wěn)定，常采用一體化凈水器進行處理，該凈水器是一種新型重力式自動沖洗式一體化凈水器,適合進水濁度≤3000mg/L,出水濁度≤3mg/l。該凈水器集絮凝、反應(yīng)、沉淀、排污、反沖、污泥濃縮、集水過濾于一體,自動排泥、自動反沖洗。本裝置處理效果好,出水水質(zhì)優(yōu)良,自耗水量少,動力消耗省,占地面積小,節(jié)水、節(jié)電,無需人員管理。處理后的水質(zhì)達到生產(chǎn)和生活用水的要求。
4、煤礦生活污水處理技術(shù)
煤礦生活污水的凈化工藝：凈化裝置包括以下幾個主要環(huán)節(jié)：隔柵、破碎機、砂石捕集器、初級沉淀池、生物凈化裝置、次級沉淀池、加藥劑、消毒、再凈化、沉渣加工。在相應(yīng)流程中各個環(huán)節(jié)的組合取決于污水的數(shù)量、污染組分的濃度和組成，對凈化水質(zhì)量的要求以及其它條件。
5、酸性煤礦礦井水處理技術(shù)
酸性礦井水是指PH小于6.5的礦井排水，一般PH值在3.0-6.5之。其處理技術(shù)有石灰石中和法、石灰中和法、生物化學(xué)處理法、濕地生態(tài)工程處理法。
