山西某煤矿矿井水处理工艺
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
山西某煤矿矿井水处理工艺设计
摘要:山西某煤矿矿井水处理设计处理水量4000m3/d，生产
饮用水量3000m3/d，采用混凝沉淀+过滤+RO膜为主处理工艺，工程
投资暂估为1000万元,吨水直接运行费用7.81元。
关键词:煤矿矿井水 ，混凝， 沉淀 ，过滤， RO膜
Abstract: a coal mine in Shanxi Province mine water processing design processing 4000 m3 / d water, drinking water production 3000 m3 / d, USES the coagulation precipitate + + RO membrane filtration give priority to process, the project investment estimate for 10 million yuan temporary, tons of water direct operation cost 7.81 yuan.
Keywords: coal mine water, coagulation, precipitation, filtering, RO membrane
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
山西某煤矿矿井水处理水源为废弃矿井汇集水，矿化度及悬浮物
含量高，高硬高铁锰，呈弱酸性;对此种水源主要采用物化法去除悬
浮物，并通过RO膜处理达到生活饮用水标准。本设计矿井水处理水
量为4000m3/d，生产饮用水3000m3/d，生产饮用水以外的水量供给
井下洗煤等。经连续多次取样监测及现场调研，确定矿井水处理相关
水质指标如下所示(其中饮用水指标执行《生活饮用水卫生标准》
GB5749-2006):矿井水水质pH=5.0,6.0，SS=200mg/L，
CODMn=77.9mg/L，总硬度=2000 mg/L(以CaCO3计)，总溶解性固体
=5500mg/L，铁=130mg/L，锰=8mg/L，硫酸盐=3500mg/L;生产饮用水
水质pH=6.5,8.5，浊度?1.0NTU，CODMn,3mg/L，总硬度,450 mg/L
(以CaCO3计)，总溶解性固体=1000mg/L，铁=0.3mg/L，锰=0.1mg/L，
硫酸盐=250mg/L;矿井回用水水质浊度?2.0NTU，总硬度,1700 mg/L(以CaCO3计)，总溶解性固体=4700mg/L，其余指标同饮用水指标。
本设计矿井水经提升泵提升进入原水调节池进行预曝气，将部分的2价铁离子氧化为3价铁离子，提高水的pH及溶解氧，之后提升进入混凝反应池，投加Na2CO3药剂降低硬度，再通过NaOH调整pH，保障铁、锰离子在混凝反应过程大部分沉淀去除。然后再进入斜管沉淀池进行沉淀澄清，上清液进入1#中间水池，再经过水泵加压通过后续的锰砂、活性炭过滤器串联系统去除锰、铁后进入2#中间水池，再通过高压泵加压经过RO系统脱盐并消毒后供给用户。
主要设计参数:调节池:池体尺寸:16X16X4(h)m;HRT:6h;结构:地下钢筋混凝土结构;数量:1座;盘式曝气头:250个;罗茨鼓风机:2台，一用一备;参数:Q=4,8m3/min,H=5m，N=7.5kW;潜污泵:3台，两用一备;参数:Q=100m3/h,H=15m，N=7.5kW。前混凝反应池:池体尺寸:3.5X3.5X4(h)m;结构:碳钢防腐;HRT:15min;快速搅拌机:1台;参数:145r/min，N=1.1kW;罗茨鼓风机:2台;参数:Q=1.67m3/min，H=5m，N=2.2kW。后混凝反应池:池体尺寸:3.5X3.5X4m;结构:碳钢防腐;HRT:15min;慢速搅拌机:1台;参数:45r/min，N=0.75kW。斜管沉淀池:池体尺寸:8X8X5.5m;结构:半地上碳钢防腐;HRT:1.5h;表面负荷:2.6m3/m2*h;斜管规格:ф100mm;单螺杆排泥泵:3台;参数:Q=8m3/h，H=1.2bar,N=2.2kW;刮泥机:1套;参数: N=1.1kW。1#中间水池:池体尺寸:4.5X2.7X2.5m;结构:半地下钢筋混凝土结构;HRT:6min;过滤器进水泵:3台，两用一备;参数:Q=100m3/h，H=32m，N=15kW。锰砂过滤器:数量:4台;规格尺寸:ф2.8X3.5m;滤速:7m/h;强制滤速:9.33m/h;反洗强度:18L/m2*S;结构:PE内衬+碳钢防腐;锰砂粒径:1.0,2.0mm;滤料高度:1.2m。活性炭过滤器:数量:3台;规格尺寸:ф2.8X3.5m;结构:PE内衬+碳钢防腐;滤速:10m/h;强制滤速:15m/h;反洗强度:18L/m2*S;活性炭滤料:ф3mm柱状;滤料高度:1.2m。2#中间水池:池体尺寸:6X10X3.5m;结构:半地下钢筋混凝土结构;有效容积:200m3;反冲洗泵:1台;参数:Q=400m3/h,H=20m,N=30kW;反渗透升压泵:3台，两用一备;参数:Q=84m3/h,H=35m,N=15kW;
单螺杆空压机:1台;参数:3.5m3/min,P=0.8MPa,N=22kW;容气罐:1台;容积:5m3;过滤器气洗反洗强度:13L/m2*S;工业用水回用泵;2台;参数:Q=35m3/h,H=37m,N=7.5kW。反渗透装置:保安过滤器:2台;高压泵:2台;参数:Q=84m3/h,H=160m,N=75kW;RO装置:1套;RO膜:156支;产水率:75%;脱盐率:95%;RO清洗装置:1套;清洗泵:2台，一用一备;参数:Q=56m3/h,H=33m,N=11kW;阻垢剂投药装置:1套;还原剂投药装置:1套。清水池:池体尺寸:9X18X3.5m;结构:半地下钢筋混凝土结构;有效容积:500m3;HRT:4h;饮用水供水泵:2台，一用一备;参数:Q=140m3/h,H=15m,N=11kW;CLO2发生器:1台;参数:200g/h。污泥池:池体尺寸:6X3.5X3.5m;结构:半地下钢筋混凝土结构;渣浆泵:2台;参数:
Q=22m3/h,H=61m,N=15kW;板框压滤机:2台;参数:滤面30m2，N=0.75kW;搅拌机:1台;参数:N=7.5kW。药剂投配器:Na2CO3、NaOH、PAM一体投加器各1套。
结论:1(工程总投资约1000万元(暂估)，核算吨水处理直接成本为7.81元/t(含药剂费、电费、设备折旧费、污泥处置费及人工费)。2(该工艺流程相对较复杂、但造价适中、运行成本低于煤矿集团统一供水价格，可操作性强，适合该煤矿地下矿井水的治理。
参考文献:
[1]《室外给水设计规范》GB50013-2006.
[2]《室外排水设计规范》GB50014-2006.
[3]《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.
[4]混凝沉淀烧杯试验方法》CECS130:2001.
[5] 美国陶氏RO膜产品说明书.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
浙公网安备 33021202002483