煤矿矿井废水处理方案.docx

?一、引言

煤矿矿井废水的排放对环境造成了严重的污染，其含有大量的悬浮物、煤粉、重金属离子等污染物，若不进行有效处理直接排放，将对周边水体、土壤和生态环境产生长期的负面影响。为了实现煤矿的可持续发展，保护生态环境，制定科学合理的矿井废水处理方案迫在眉睫。

二、矿井废水来源及水质特点

1.废水来源

-井下采煤过程中产生的井下涌水，包括顶板淋水、巷道积水等。

-矿井生产过程中的设备冷却排水、洗煤排水等。

2.水质特点

-悬浮物含量高，一般在几百至数千毫克每升，主要成分为煤粉、岩粉等。

-化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）相对较低，但部分废水可能含有一定量的有机物。

-含有一定浓度的重金属离子，如铁、锰、铜、铅、锌等。

-废水呈弱酸性或中性，pH值一般在6-8之间。

三、处理目标

1.使处理后的废水达到国家规定的排放标准，悬浮物、COD、重金属离子等污染物指标符合相关标准要求，可实现达标排放或回用。

2.尽可能回收利用水资源，降低矿井水的外排量，提高水资源的利用率，减少对外部水资源的依赖。

四、处理工艺选择

根据矿井废水的水质特点，综合考虑处理效果、运行成本、管理维护等因素，本方案选择以下处理工艺：

1.预处理

-格栅：采用机械格栅拦截废水中较大的悬浮物，如树枝、煤块等，防止其进入后续处理系统，对设备造成堵塞。

-调节池：设置调节池，对矿井废水进行水量和水质的调节，保证后续处理系统的稳定运行。调节池有效容积根据矿井最大涌水量及废水水质波动情况确定，一般可按6-8小时的矿井最大涌水量设计。

-沉淀：在调节池后设置沉淀池，通过重力沉淀作用去除废水中大部分悬浮物。沉淀池可采用平流式沉淀池或竖流式沉淀池，沉淀时间根据废水悬浮物浓度和处理规模确定，一般为2-4小时。沉淀后的污泥定期排至污泥浓缩池进行处理。

2.二级处理

-过滤：经过沉淀后的废水进入过滤设备，进一步去除残留的细小悬浮物。可采用砂滤、活性炭过滤或多介质过滤等方式，过滤精度根据实际情况确定，一般可达到5-10微米。

-中和：对于部分酸性废水，通过投加碱性药剂进行中和处理，使废水pH值达到中性范围。常用的碱性药剂有石灰、氢氧化钠等，投加量根据废水的酸度和处理水量计算确定。

3.深度处理（可选）

-化学沉淀法去除重金属离子：针对废水中的重金属离子，采用化学沉淀法进行去除。通过投加硫化物、氢氧化物等沉淀剂，使重金属离子形成沉淀而去除。沉淀反应在反应池中进行，反应时间一般为1-2小时，反应后经沉淀分离去除沉淀污泥。

-离子交换法或反渗透法：对于对水质要求较高的回用需求，可进一步采用离子交换法或反渗透法进行深度处理。离子交换法可去除废水中的溶解性离子，反渗透法则能有效去除几乎所有的溶解性物质，包括盐分、有机物等，使废水达到更高的水质标准，可回用于井下生产、洗煤等环节。

五、主要处理设备

1.格栅：机械格栅，材质一般为不锈钢，具有自动清渣功能，根据处理规模选择合适的型号和宽度。

2.调节池：采用钢筋混凝土结构，内壁进行防腐处理，配备液位控制系统，确保调节池水位稳定。

3.沉淀池：平流式沉淀池或竖流式沉淀池，材质为钢筋混凝土，设置刮泥机或排泥泵，定期排泥。

4.过滤设备：砂滤器、活性炭过滤器或多介质过滤器，罐体采用碳钢或不锈钢材质，内部填充相应的过滤介质，配备反冲洗系统，保证过滤效果。

5.加药设备：包括药剂溶解箱、计量泵等，用于投加中和药剂、沉淀药剂等，确保药剂投加准确。

6.污泥处理设备：污泥浓缩池、污泥脱水机等。污泥浓缩池采用钢筋混凝土结构，污泥脱水机可选用带式压滤机或板框压滤机，将污泥脱水至含水率较低，便于后续处置。

六、运行管理

1.水质监测

-建立完善的水质监测制度，定期对矿井废水进水、处理过程中的各环节水质以及处理后出水进行监测。监测指标包括悬浮物、COD、BOD、重金属离子、pH值等。

-配备专业的水质检测设备，如水质分析仪、显微镜等，确保监测数据的准确性和及时性。根据监测结果及时调整处理工艺参数，保证处理效果稳定达标。

2.设备维护

-制定设备维护计划，定期对处理设备进行巡检、保养和维修。检查设备的运行状况，及时更换磨损的部件，确保设备正常运行。

-对加药设备、过滤设备等关键设备，定期进行清洗、消毒，防止堵塞和微生物滋生，影响处理效果。

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