煤矿矿井水处理工程设计
摘要：本文重点介绍了煤矿矿井水处理工程设计，通过采用采用成熟的污水处理工艺技术和设备，出水水质达到饮用水标准，并分析了煤矿矿井废水处理工程的技术和经济可行性。
关键词：矿井水处理超滤设计
本工艺设计是为国电贵州煤业投资有限公司双龙煤矿矿井水处理工程而制定的，方案所涉及的工艺流程是根据煤矿当地环境条件、水质报告，结合该工程的具体情况而设计的，完全能够满足要求，并能长期安全可靠运行。
1.设计原则
1）根据矿井水特征、场地条件等因素，因地制宜，设计科学合理的污水处理工艺，确保污水处理后，达到设计的污水排放标准。
2）采用成熟的污水处理工艺技术和设备。
3）强化清洁生产工艺，提倡水资源深度处理，加强水资源循环利用，努力发展循环经济。
4）尽量减少工程一次性投资，降低运行成本。
2.工艺流程（见图1）
3.主要工艺参数设计
3.1源水池
3.2微涡絮凝反应池及斜管沉淀池
它是利用微涡脉动技术，强化混合效果，改善絮凝剂的使用，最大限度的去除水中的污染物，对进水悬浮物的适应范围很宽，出水水质有很好的保证。
斜管沉淀池采用高效斜管沉淀，既节省了占地面积，又提高了沉淀效果，保证出水水质设计正常进水ss≤500mg/l，短时内进水浊度不大于1000 mg/1时，出水浊度不大于20 mg/1时。
3.3多介质过滤器
本系统预处理采用专门针对矿井水水质污染的特点而专门设计的多介质过滤器，它可以滤除经加药后所形成的矾花和原水带来的颗粒，并保证其出水SDI （污染指数）符合RO进水的要求。
本处理系统设计采用2台多介质过滤器，单
台最大处理水量50ma，直径2600mm。
3.4超滤原水箱
设置一台200m3超滤原水箱作为缓冲水箱（与多介质过滤罐反冲洗水池共用）。
结构采用混凝土结构。
在本工程中，设计采用先进的微涡絮凝反应沉淀池。
3.5超滤系统
超滤主要作用是减少原水中的浊度、悬浮物和有机物、细菌、病毒和病原体，以达到净化原水目的超滤过程是在膜两侧产生一定的压力差后，水、低分子物质和无机盐透过膜，而大分子物质、胶体等被半透膜所截留。
超滤膜的孔径一般在2.5纳米一0.1微米之间。
本系统确保出水SDI小于l。
3.6超滤产水箱
设置一台l00ma的超滤水箱作为缓冲水箱，向反渗透系统供水。
水箱的材质为混凝土涂环氧。
3.7超滤水输送水泵
系统配置2台超滤水输送水泵，I用l各，以提供动力，可保证系统的压力要求，克服延程阻力，同时选择运行效率高的性能曲线段，节约能源消耗。
泵和前后的设备为联动设置，一旦出现状况可作出相应的反应并传动后续系.统。
泵出力为66.7 /h、泵扬程为38m。
3.8亚硫酸氢钠加药系统
自来水中的余氯的存在会使反渗透膜氧化降解，设置亚硫酸氢钠加药系统的目的是为了还原原水中的余氯，使余氯指标能够符合反渗透膜的进水要求。
3.9阻垢剂加药系统
该药剂是一种分散型隐蔽药剂，它有如下作用：使原水朗格利尔LSI指数提高，使钙、镁硬度不会在膜内结垢。
能阻止硫酸盐的结垢，即相对增加水中结垢物质的溶解性，以防止硫酸钙等物质对膜的危害特别是BaS04和St-S04结晶晶体对膜的危害。
3.10反渗透系统
反渗透系统是本流程中最主要的脱盐装置。
它具有极高脱盐能力。
为保证系统运行的安全性和灵活性，反渗透系统采用二段配置。
反渗透系统包括高压泵、反渗透膜组、冲洗系统、清洗系统及控制仪表五个部分。
3.11RO（反渗透）清水池
设置一台的反渗透产水进入现有的200m3清水池。
用来储反渗透产水，水箱的材质为混凝土涂环氧。
4.系统的特点
（1）、本工程设计采用在技术和市场均有多年经验的美国海德能公司的超滤膜Hydracap60，该膜抗污染能力强，寿命长，宜清洗，在正常维护情况下，可以达到3—5年的使用寿命。
反渗透膜采用美国海德能公司最新推出的，专项开发的抗污染反渗透膜LFC3一LD，该膜更适用于工业废水处理回用。
（2）、变频调速高压泵
该设计的反渗透系统，高压泵配西门子变频器，具有两大优点：一是实现高压泵的平稳启动。
在运行过程中，能耗的节省十分明显，经济效益显著：二是反渗透膜用于矿井水处理回用，各种污染物对膜通量的影响很大。
通过配备高压泵的变频调速，可以保证反渗透膜在高污染条件下，通量在3—5年内的下降趋势保持稳定，延长膜的使用寿命。
5.结论
（1）、煤矿矿井水处理回用的综合运行费用为：2.545元/吨。
这样的价格对干旱缺水的山西省是很有吸引力的。
（2）、通过工程实例证明，用膜法处理煤矿矿井废水并回用在技术上是完全可靠的。
（3）、膜法处理煤矿矿井废水并回用，不但在技术上和经济上是可行的，而且环境效益和社会效益都非常显著。
参考文献：
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