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(shù)措施處理好礦井污水是當前煤礦管理者一個重要任務(wù)，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(zhì)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(zhì)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(guān)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(zhì)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(shè)計

　　為提高污水處理技術(shù)的管理水平，處理流程中增加中心控制系統(tǒng)?？呻S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(guān)，可及時將相關(guān)數(shù)據(jù)傳至PLC中控室，以便保證凈化水質(zhì)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?qū)⑴盼圻^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(guān)閥門，達到自動排污的目的?？稍O(shè)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(shè)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(shè)置液位顯示，與泵相連，并設(shè)置報警裝置。罐中的報警裝置一旦啟動或者液位線超過設(shè)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(luò)化以及管控一體化，于中控室內(nèi)增設(shè)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(shè)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?？刂浦行南逻_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(zhì)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(zhì)進行凈化，使得水質(zhì)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(shù)處理，才可以進行農(nóng)業(yè)灌溉，最大程度的實現(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(jié)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?qū)ξ鬯M行有效處理，能夠有效提高凈化水的功效。

　　五、結(jié)語

　　總之，在當前形勢下，煤礦管理者要匯聚技術(shù)力量，在分析礦井自身實際狀況的基礎(chǔ)上，因地制宜，構(gòu)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最大化節(jié)約經(jīng)濟成本，為礦井的長久發(fā)展奠定基礎(chǔ)。(來源：冀中能源股份公司葛泉礦)