浅析山西省某煤炭企业矿井水提标改造工艺设计方案
2021-11-12张琳
张 琳
(朔州市生态环境局平鲁分局，山西 朔州 036800)
山西省某煤炭企业现有矿井水处理设施不健全、处理设备配置不完善，导致外排水无法达到省内现行环保要求的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准[1]，因此需对现有工艺设计进行提标改造。
1 研究基础资料
1.1 现有矿井水处理站概况
1) 调节池容积为500 m3；
2) 污泥搅拌罐罐体直径为1 600 mm，型号为XDW-1600；
3) 加药装置规格型号为JY-1200；
4) 纤维球过滤器规格型号为QLJ-160，处理能力为60 m3/h，有4个，每2个为一组，2组一用一备；
5) 板框压滤机有效过滤面积为10 m2；
6) 中间水池容积为250 m3；
7) 超滤系统过滤处理能力为150 m3/h；
8) 清水池容积为250 m3；
1.2 提标改造后矿井水处理站设计规模
根据现有井下排水泵参数为Q=120 t/h，每日3班抽水，每班1 h～2 h，夏季因地下涌水量增加，接近3 000 m3/d；综合考虑，提标改造矿井水处理设计规模为150 m3/h(以全年最大进水量设计)。
1.3 设计进水水质
根据企业自行监测水质确定，矿井水设计进水水质如表1。
表1 设计进水水质主要指标值
1.4 设计出水水质
根据《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准，确定提标改造后出水水质如第242页表2所示。
2 提标改造处理工艺的确定
2.1 工艺选择原则
1) 原水从井下抽至地面后，较为清澈，微泛黄，经过在空气中自然放置后，颜色变深黄。分析现状水质报告可知，除TP外，其他常规项全部超标，COD、BOD5、总氮、氨氮、锌、高锰酸盐指数以及石油类少量超标[2]。针对本污水站出水的性质，在保证出水水质的前提下，同时考虑建设投资的经济性，选择符合现状水质情况的处理工艺。
表2 主要出水水质控制指标值
2) 污水处理设施应具有较大的适应性，应急性，可以满足水质、水量的变化，并考虑在突发或事故状态下的各种应急措施。
3) 现状建(构)筑物及设备尽可能利用，降低工程投资成本[3]。
2.2 工艺的确定
依据污染物种类及超标量，现确定提标改造工艺采用先进的污水处理，核心工艺为：混凝→沉淀→过滤→超滤→消毒处理工艺，同时依据现场情况对核心工艺流程进行合理的补充和修正。
工艺流程图如图1，工艺构筑物及工艺设备见表3、表4。
2.3 工艺各单元设计
根据设计水量以及进、出水水质要求，结合工艺流程，改扩建工艺方案设计内容如下。
图1 工艺流程图
表3 工艺构筑物设计内容表
表4 工艺设备设计内容表
3 结语
经提标改造后的矿井水处理工艺，能够保证出水水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准。出水既可以回用矿区生产及生活用水，也可以实现裕水达标外排环境，工艺设计研究的成果对相关的工程建设具有实际的指导意义。
