新沂焦化廠一體化廢水處理設(shè)備快捷施工

焦化廢水是鋼鐵企業(yè)排出的主要廢水之一。焦化廢水成分復(fù)雜，含有大量的有毒有害物質(zhì)，是一種典型的難降解有機(jī)廢水。常規(guī)的處理方法對其中的難降解化合物的去除率較低，以致出水COD和色度較高，不能達(dá)標(biāo)。

2組成

焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。焦化廢水主要包括煤氣的初冷階段煤氣冷凝水、煤氣終冷水、煤氣洗滌水和煤氣發(fā)生站的煤氣洗滌水、精苯分離水、氣柜廢水、焦?fàn)t水封水及其它場合產(chǎn)生的污水。

3處理技術(shù)

物理處理法：吸附法、混凝和絮凝沉淀法、Fenton試劑法

生化處理法：A/O與A2/O法、SBR法、氧化溝技術(shù)

化學(xué)處理法：催化濕式氧化技術(shù)、臭氧氧化法、光催化氧化法

含硫廢水：指制革工藝中采用灰堿法脫毛是產(chǎn)生的浸灰廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水；

脫脂廢水：指在制革及毛皮加工脫脂工序中，采用表面活性劑對生皮油脂進(jìn)行處理所形成的廢液及相應(yīng)的水洗工序廢水。

含鉻廢水：指在鉻鞣及鉻復(fù)鞣工序中產(chǎn)生的廢鉻液及相應(yīng)的水洗工序廢水。

綜合廢水：指制革及皮毛加工企業(yè)或集中加工區(qū)產(chǎn)生的與生產(chǎn)直接或間接的排往綜合廢水處理工程內(nèi)的各種廢水的統(tǒng)稱(如生產(chǎn)工藝廢水、廠區(qū)生活污水等)。

煤礦礦井水本身水質(zhì)主要受當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)、氣候、地理等自然條件的影響，根據(jù)礦井水含污染物特征，一般可分為潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水和含特殊污染物的礦井水。北方煤炭主產(chǎn)區(qū)的礦井水主要為含懸浮物礦井水和高礦化度礦井水。煤礦礦井水傳統(tǒng)的處理方法是將礦井水輸排到地面后，通過混凝、沉淀、澄清和過濾去除懸浮物，然后通過電滲析或膜處理濃縮脫鹽。該過程在輸排礦井水時能耗大，處理系統(tǒng)占地大，處理周期長，且處理產(chǎn)生的固體廢渣和濃鹽水存放過程中對環(huán)境造成二次污染。部分研究者提出在井下進(jìn)行礦井水處理，并進(jìn)行了工程實(shí)踐。李福勤等介紹了近年來我國礦井水井下處理新技術(shù)，分析了井下處理工程存在的問題。何緒文等也對近年來我國礦井水的化學(xué)特征，高懸浮物、高鐵錳、高礦化度礦井水處理技術(shù)以及礦井水井下處理就地復(fù)用和自動化控制方面取得的新進(jìn)展進(jìn)行了全面闡述，并對礦井水井下處理的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。劉立民等提出礦井水井下循環(huán)利用的技術(shù)方案，結(jié)合兗礦集團(tuán)南屯煤礦井下水處理系統(tǒng)和井下供水系統(tǒng)改造的具體情況，對礦井水井下處理利用的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行計算分析，表明建立的井下礦井水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了礦井水的井下循環(huán)利用，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。周如祿等利用煤層開采后形成的采空區(qū)，采用曝氣氧化池和壓力式氣水相互沖洗濾池相結(jié)合的工藝，將礦井水在井下直接處理后循環(huán)作為防塵灑水和設(shè)備冷卻用水就地復(fù)用。運(yùn)行實(shí)踐表明該工藝系統(tǒng)不需要投加化學(xué)藥劑，適合煤礦井下巷道環(huán)境，具有流程簡短、處理設(shè)施少、處理成本低、自動化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

隨著環(huán)保要求的日益增加，西部礦區(qū)的礦井水已經(jīng)不允許排放，實(shí)現(xiàn)礦井水的井下高效處理利用與廢水將是礦井水資源化的主要方向。本文分析了礦井水井下處理脫除懸浮物和無機(jī)鹽的新技術(shù)，包括重介質(zhì)分離、超磁分離、采空區(qū)過濾、膜法脫鹽和低溫多效蒸發(fā)脫鹽等，并提出一種應(yīng)用煤礦地下水庫儲存脫鹽廢水方式，針對煤礦礦井水井下處理存在的問題提出可能的解決方法，并對未來發(fā)展方向進(jìn)行展望，以期促進(jìn)礦井水井下處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

1、含懸浮物礦井水處理

礦井水中的懸浮物主要來自礦井水流經(jīng)采掘工作面時帶入的煤粉、巖粉和黏土，含量為100～400mg/L，具有粒徑小、密度輕、自然沉降時間長等特點(diǎn)。常規(guī)的混凝沉降處理占地大，處理時間長，不能滿足礦井水井下高效快速去除懸浮物。目前常用的井下處理方式主要是高密度沉降技術(shù)、超磁分離技術(shù)和采空區(qū)過濾技術(shù)等。

1.1 高密度沉降技術(shù)

高密度沉降技術(shù)通過加入高密度介質(zhì)，同時加藥，使礦井水中的懸浮物形成大絮凝體，較大的絮凝體具有大的密度和半徑，從而增加沉降速度，相同處理量下沉淀池體積大為減小。高密度沉淀池集混合區(qū)、反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)于一體，前端混合區(qū)高密度介質(zhì)的外循環(huán)不僅保證了攪拌反應(yīng)池的固體濃度，提高了懸浮物的絮凝能力，使形成的絮凝體更加均勻密實(shí)。末端采用斜板沉降，同時回收污泥中的重介質(zhì)，極大提高了混凝沉淀作用和處理效果。神華寧煤靈新礦采用高密度沉降技術(shù)進(jìn)行礦井水的去除懸浮物處理，其工藝路線如圖1所示。礦井水經(jīng)巷道內(nèi)溝渠集水后，匯總至進(jìn)水渠內(nèi)經(jīng)機(jī)械格柵去除大顆粒物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)預(yù)沉池，經(jīng)過調(diào)節(jié)預(yù)沉池處理的水由提升泵提升至高密度高效沉淀水處理設(shè)備，混凝區(qū)和反應(yīng)區(qū)通過投加混凝劑(聚合氯化鋁PAC和聚丙烯酰胺PAM)和重介質(zhì)微砂，使懸浮物在較短時間內(nèi)形成以微砂為載體的“微絮團(tuán)”。絮凝后，水進(jìn)入沉淀段的底部向上方流動，通過高密度斜板增加絮凝顆粒沉淀面積，出水由集水渠收集后通過重力流入水倉。污泥循環(huán)泵連續(xù)抽取沉積在設(shè)備沉淀區(qū)儲泥斗中的泥水混合物，將微砂和污泥輸送到泥砂分離器中。從污泥中分離出來的微砂直接投加到混合池中循環(huán)使用，污泥從分離裝置上部溢出排往污泥池。高密度沉淀技術(shù)具有處理效率高、設(shè)備占地小、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，對于礦井水井下處理具有廣泛的應(yīng)用前景。

超磁分離技術(shù)的原理是向待處理的水體中加入磁種，磁種作為絮體的凝結(jié)核使非磁性懸浮物在混凝劑和助凝劑聯(lián)合作用下與磁種結(jié)合，形成帶有磁性的絮凝體顆粒。含有磁性絮凝體顆粒的水體經(jīng)過超磁分離機(jī)時，超磁分離機(jī)的永磁強(qiáng)磁性磁盤能產(chǎn)生大于重力的磁力，瞬間將磁性絮凝體吸附，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。被磁盤分離出來的殘渣經(jīng)過磁種回收系統(tǒng)回收磁種后，重新回用到混凝系統(tǒng)中循環(huán)使用，剩余的污泥被輸送到污泥處理系統(tǒng)。胡建軍等采用超磁分離技術(shù)對協(xié)莊煤礦礦井廢水進(jìn)行凈化處理，說明該技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和安全性。張國光研究了礦井水超磁分離技術(shù)的工藝流程和技術(shù)優(yōu)勢，并以山東某礦業(yè)集團(tuán)公司3個典型的井下磁分離凈化水處理工程項目為例，通過與傳統(tǒng)水處理工藝進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)對比，說明礦井水超磁分離凈化技術(shù)效率高、占地面積小、設(shè)備可靠耐用、投資和運(yùn)行成本低，非常適合于礦井水井下處理。

新沂焦化廠一體化廢水處理設(shè)備快捷施工

1.3 采空區(qū)過濾技術(shù)

與高密度沉降技術(shù)和超磁分離技術(shù)不同，采空區(qū)過濾技術(shù)不需要專門的水處理設(shè)備和藥劑，僅利用煤炭開采過程形成的采空區(qū)進(jìn)行礦井水過濾去除懸浮物，該技術(shù)處理成本低，也不會形成二次污染。目前大部分井工礦都采用全部垮落法處理頂板，煤層的上附巖層主要由砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖和中砂巖組成。采空區(qū)的填充物主要是煤層頂板和少量殘煤，在開采擾動和重力的作用下，填充物形成密實(shí)的高孔隙率的巖石濾體。將含懸浮物的礦井水從采空區(qū)水平標(biāo)高較高的地方送入采空區(qū)后，在重力作用下水體滲透過填充物流向低洼處，而懸浮物被截留，實(shí)現(xiàn)懸浮物的去除。此外，煤層頂?shù)装逯羞€含有一些黏土礦物，可以吸附礦井水中的油脂，并對水中的鈣鎂離子進(jìn)行吸附交換，降低水的硬度。陳蘇社等利用大柳塔礦的采空區(qū)對礦井水進(jìn)行了凈化處理，結(jié)果表明懸浮物總?cè)コ蔬_(dá)到95%以上，并且隨著凈化時間延長，處理效果更為顯著。

2、高礦化度礦井水處理

高礦化度礦井水是指含鹽量高于1000mg/L的礦井水，我國北方煤礦主產(chǎn)區(qū)礦井水含鹽量在1000～3000mg/L，寧東地區(qū)達(dá)到7000～10000mg/L，新疆地區(qū)可達(dá)12000mg/L。高礦化度礦井水的鹽含量主要來自于Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、SO2－4、HCO－3等離子。處理高礦化度礦井水的主要目的是脫鹽，目前常用的方法為膜法和熱法。

2.1 膜法脫鹽

膜法脫鹽是目前應(yīng)用泛的高礦化度礦井水脫鹽方法，特別是隨著各種膜技術(shù)成熟和成本降低，膜法的應(yīng)用范圍還在逐漸增加。膜法脫鹽主要采用反滲透膜和納濾膜，反滲透膜用來濃縮礦井水，納濾膜用來分離一價鹽和二價鹽。典型的膜法脫鹽工藝如圖2所示。礦井水經(jīng)過預(yù)處理后首先經(jīng)過保安過濾系統(tǒng)，進(jìn)一步脫除水中的懸浮物，使其達(dá)到反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過保安過濾系統(tǒng)的水先進(jìn)入中間水池緩沖，然后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽處理。為了保證脫鹽后的回用水率，反滲透系統(tǒng)分為低壓反滲透和高壓反滲透兩級，緩沖池的水先經(jīng)過低壓反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生達(dá)標(biāo)的回用水和一級濃鹽水，回用水直接進(jìn)入清水倉備用，一級濃鹽水繼續(xù)進(jìn)入二級反滲透系統(tǒng)進(jìn)一步脫鹽濃縮，產(chǎn)出的濃鹽水進(jìn)入地下水庫封存，清水進(jìn)入清水倉備用。