井下污水處理方案的研究與應用 井下污水處理方案的研究與應用

在煤炭開采過程中會在井下產(chǎn)生一些作業(yè)以后留下來的污水，這些污水其中含有很多的成分。雖然不同的井含有的污水情況不同，但是污水本身含有很高的有機成分是相同的。要通過采取有效的技術措施處理好礦井污水是當前煤礦管理者一個重要任務，文章對此展開分析研究。

　　一、污水主要來源

　　煤礦污水主要有以下來源：

　　(1)含懸浮物礦井水。該類水質呈酸性，常用混凝沉淀法處理水中懸浮微小煤塵和巖塵。

　　(2)高礦化度礦井水。該類水質呈中性或偏堿性，水體硬度較高，此類水源若不經(jīng)過處理直接排入地表，會加速土壤鹽漬化，損害人體健康。常用反滲透法、離子交換法和電滲析法等方法降低水體硬度。

　　(3)酸性礦井水。該類水體酸性較強，對水生物危害較大，而且在排放過程中會造成相關管路的腐蝕，常采用中和法和濕式生態(tài)法處理酸性水。

　　(4)礦區(qū)生活污水來源。主要包括辦公、食堂、澡堂、宿舍及鍋爐用水等，此類污水嚴重超標后會嚴重污染土壤，造成生態(tài)威脅。根據(jù)潞寧煤業(yè)地質情況，現(xiàn)階段該礦污水主要來源于開采煤層產(chǎn)生的含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水以及礦區(qū)生活污水來源。

　　二、污水處理系統(tǒng)設計

　　為提高污水處理技術的管理水平，處理流程中增加中心控制系統(tǒng)。可隨時監(jiān)測和監(jiān)控流程中進出流量、加藥、反沖洗、排污等指標。通過在現(xiàn)場安裝傳感器、變送器及液壓等開關，可及時將相關數(shù)據(jù)傳至PLC中控室，以便保證凈化水質的穩(wěn)定達標，提高自動化控制系統(tǒng)科學管理水平。具體改造內(nèi)容如下：

　　1、加藥自動化部分

　　為實現(xiàn)加藥部分的自動化控制，采用PH精度為0.3級的電磁流量測量來水流量，而污水的PH值采用PH監(jiān)測系統(tǒng)，計量精度應小于0.02。在具體操作時，可手動控制加藥方式，也可利用計算機鼠標或鍵盤自動控制藥劑泵的加藥頻率。實現(xiàn)了加藥過程中的自動化。

　　2、新建排污、反沖洗自動化部分

　　PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠將排污過程的信號通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳至中控室以便集中監(jiān)控，通過遠程控制氣動蝶閥，實現(xiàn)自動排污和裝置的自動清洗功能。

　　排污自動化。采用PLC方式，于污水控制柜中控制收油罐、沉降罐、反沖洗罐以及反沖洗回收罐上的氣動蝶閥，操作沉降罐的開關閥門，達到自動排污的目的。可設置排污時間為2—8h。排污頻率為5—10min。此種控制方式能夠在自動排污的同時完成反洗功能。

　　反;中洗自動控制。與排污自動化控制方式相似，一次濾罐和二次濾罐的進水、出水、反;中洗進水及排污口均設置氣動蝶閥，在污水控制柜中操作進出口的閥門。

　　3、液壓監(jiān)控及中心控制室

　　將污水處理現(xiàn)場信號與計算機中心控制系統(tǒng)連接，在污水處理過程中，對收油罐、沉降罐、反洗罐和反沖洗回收罐設置液位顯示，與泵相連，并設置報警裝置。罐中的報警裝置一旦啟動或者液位線超過設置線，中心控制系統(tǒng)就能立即采取控制措施進行調(diào)節(jié)。實現(xiàn)對污水處理系統(tǒng)的智能化控制。

　　中心控制系統(tǒng)的改造。為實現(xiàn)污水處理工藝流程的網(wǎng)絡化以及管控一體化，于中控室內(nèi)增設計算機系統(tǒng)、PLC控制器和打印機，集中儲存、顯示和輸出控制信號，實現(xiàn)對污水處理的遠程控制。

　　液位監(jiān)測及控制。對各油罐及沖洗罐設置液位監(jiān)測。增添防爆液壓式液壓變送器，實現(xiàn)了就地顯示功能并將監(jiān)測數(shù)據(jù)遠程傳至中心控制室，當各裝置中液位低于控制線時。報警裝置便會啟動。控制中心下達對泵的停止命令，當液位線低于控制線時，泵重新開始工作，實現(xiàn)對裝置液位的有效監(jiān)測。

　　三、井下污水處理措施

　　1、深井煤礦對污水資源化的利用方法

　　對污水資源化的利用也要分清利用地方，不同煤礦排放出的水質不同，所采用的污水資源化的方法也就不一樣。深井煤礦的污水類型主要為井下排水、生活污水和其他廢水，這些污水處理后都會用作生產(chǎn)水、農(nóng)業(yè)水和生活水進行再次使用，深井煤礦處理污水的系統(tǒng)工程由高效沉淀系統(tǒng)、砂濾系統(tǒng)、超濾飲用水系統(tǒng)、煤泥處理系統(tǒng)、預調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)等，首先煤礦水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后由高效沉淀系統(tǒng)經(jīng)絮凝微電解處理，然后攪拌將泥渣進行分離操作。這樣可以污水中的大多數(shù)污染物去除掉，濾池中有大量的濾料均勻分散在濾池中，將上面的水通過濾池再次去除剩余水中的雜物，接下來，在經(jīng)過超濾系統(tǒng)，將水質進行凈化，使得水質達到標準化的要求，所過濾中的煤渣、泥塊等經(jīng)過脫水傳送到其他地方用作另外的用途。

　　通過上述的污水處理方法，可以將凈化后的水資源送給周邊居住的居民當做生活用水，從一定程度上解決了人們的供水不足問題，緩解了水資源緊缺的現(xiàn)象，這些被處理過的污水也可用在礦區(qū)的煤炭生產(chǎn)，比如：洗煤需要大量的水，可以將生活中的污水和人們的洗澡廢水通過調(diào)節(jié)池，沉砂池、無閥濾池等.利用臭氧消毒后在灌入清水池.這些水便可進行洗煤。井下水的使用，也是將深井水和洗澡廢水用次氯化鈉消毒，就可以用作井下灑水，或者有一些含油的廢水，也經(jīng)過調(diào)節(jié)池，高度沉淀池，利用管式靜態(tài)混合器井下污水處理，用于井下灑水。在用于農(nóng)業(yè)方法的水必須要通過嚴格的水凈化技術處理，才可以進行農(nóng)業(yè)灌溉，zui大程度的實現(xiàn)水資源的高效利用率。

　　2、生物氧化法

　　生物氧化法利用微生物的特性對污水進行有效處理，主要是將活性污泥法和生物濾池法有效結合，發(fā)揮各自的優(yōu)點對污水進行高效處理，此方法是目前處理深井煤礦污水的最佳方式。該方法的原理是在調(diào)節(jié)池中加入適量的填料，使得污水在快速流通的過程中。與填料和其中的生物膜充分接觸，發(fā)揮微生物的特性，能夠對污水進行有效處理，能夠有效提高凈化水的功效。

　　五、結語

　　總之，在當前形勢下，煤礦管理者要匯聚技術力量，在分析礦井自身實際狀況的基礎上，因地制宜，構建具有實效性的污水處理系統(tǒng)，在確保污水治理效果的同時zui大化節(jié)約經(jīng)濟成本，為礦井的長久發(fā)展奠定基礎。