【正文】
為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。致謝 在本次專題講演,從專題講演材料的準備到收集以及內(nèi)容的修改過程中,有多位老師針對我的題目給予指導,提出了許多寶貴的意見和建議,如王思坦老師、劉志斌老師等,在此感謝。對礦井水的綜合利用技術(shù)方向有了深刻的認識。⑦為降低造價、減少維護工作量和延長使用。⑤二沉池采用圓形輻流式沉淀池,并設(shè)置刮泥機,可保證污泥順暢沉入污泥斗。2)工藝特點①在調(diào)節(jié)池中采用預曝氣方式,可以均質(zhì)均量,又能承受在污水沖擊負荷時,均衡負荷,經(jīng)過兼氧處理使部分有機物得到降解。1)工藝流程生活污水由集水溝匯集后,經(jīng)機械格柵去除表面飄浮物后入調(diào)節(jié)池,池內(nèi)兼氧曝氣,經(jīng)水量水質(zhì)調(diào)節(jié)后,入?yún)捬醭兀貎?nèi)掛膜攪拌,污泥回流;經(jīng)厭氧除磷脫氮后,由潛污泵提升至生物接觸氧化池,池內(nèi)掛膜,池底鼓氧,經(jīng)生物膜上微生物菌群氧化降解處理后,有機物氧化、降解,上清水自流入反應池,入口處加入PAC絮凝劑,出水入二沉池,經(jīng)沉淀澄清后,清水由出水堰溢流入清水池出水中水利用。 設(shè)計指標 設(shè)計處理水量:2400m3/d;處理后水質(zhì)達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)新擴改一級標準(城鎮(zhèn)二級污水處理廠出水水質(zhì)要求)和山東省環(huán)保局對南水湖水質(zhì)的要求。特點是:有機物含量較低,一般BOD濃度為50~120mg/L。這些工藝,技術(shù)先進,脫除效率高,可成為礦井水終極處理方法。用活化鋁(鋁的氧化物)去粘合鋁和氟化物,使其成為一種絡(luò)合物,能成功地降低氟化物濃度到1 mg/L的幅度。在高硬度去除的同時,一起被去除。6210在去SO42除時,也能去除Ca, Mg等離子。生物法脫硫,對環(huán)境條件要求苛刻,難以實現(xiàn)。鐵、錳的氧化速度隨著水溫升高,攪拌強度增加而加快,反應發(fā)生后,錳鹽就沉析出來,形成磯花沉淀并能網(wǎng)捕其他膠體物質(zhì)。本方法的運行費用比電滲析法和離子交換樹脂法便宜得多。 礦井水深度處理單元針對礦井水中重度污染的因子,單純的初級處理單元的組合,是無法脫除干凈的。對于比較清潔的礦井水,經(jīng)過初級凈化處理,便可以達到資源化利用的目的。6)消毒單元由于礦井水受到人類生產(chǎn)生活活動的污染而含有大量細菌,在處理工藝中,必須加以消毒滅菌。雖然投加混凝劑增加了成本,加大了污泥量,但縮短了過濾周期,提高了凈化效果,所以混凝劑還是為礦井水處理系統(tǒng)所歡迎的。鎂鹽在石灰處理工藝中,有不可替代的優(yōu)勢目前絮凝和混凝的理論和工藝發(fā)展很完善,為了增強凝聚效果,常常將助凝劑與其一起投入所處理的礦井水中。4)化學凝聚單元礦井水中一般含有很多膠狀物質(zhì),沉淀所需時間長、效果差、常采用化學凝聚法處理?;瘜W氧化利用氧化劑(如高錳酸鉀)氧化水中污染物;電解氧化是指在任何氧化一還原劑作用下(不一定含氧)發(fā)生的氧化作用。為增強沉降效果,目前常采用添加沉降劑的方法。但最普遍采用的是輻射形沉降池,這種池管理費低,工程造價低,沉降污泥可靠重力排出。2)沉降單元在礦井水處理過程中,懸浮固體的去除一般是靠重力沉降來實現(xiàn)的,這些單元被稱為沉降(淀)池。該工藝尚處在試驗階段。2)微絮凝——納濾組合工藝。人工濕地酸性礦井水處理方法是20世紀70年代末在國外發(fā)展起來的一種污水處理方法,它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的三重協(xié)同作用,通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化。含油礦井水可采用氣浮法處理。此外,國外已有采用電磁法、冰凍法淡化處理礦井水的報道,國內(nèi)在這方面則還處于研究、試驗階段。為了降低成本,蒸餾法可考慮用煤矸石作為廉價燃料。采用多效多級蒸發(fā)的方法制取淡水并進行鹽類濃縮。圖8 高礦化度礦井水深度處理基本工藝流程Figure 8 highly mineralized mine water depth to deal with the basic process離子交換法是化學脫鹽的主要方法,即利用陰陽離子交換劑去除水中的離子,以降低水的含鹽量。缺點是:操作壓力高,能耗大,設(shè)備較復雜,對進水水質(zhì)要求高等。反滲透法是借助于半透膜在壓力(一般為30 70kg/cm )作用下進行物質(zhì)分離的方法。電滲析除鹽法的優(yōu)點是:不需再生,可連續(xù)出水;工藝系統(tǒng)簡單,設(shè)備少;與離子交換法串聯(lián)使用可制取純水等。電滲析是在外加直流電場的作用下,利用離子交換膜對溶液中離子的選擇透過性,使溶質(zhì)和溶劑分離的一種物理化學過程。采用一般的處理方法將其所含的懸浮物去除后排入水體,依靠水體的稀釋作用降低鹽類物質(zhì)的濃度。該處理方法尚處于試驗階段,但粉煤灰的來源廣泛,取材容易,價格低廉,用它處理酸性礦井水,無疑又開辟了一條以廢治廢、充滿希望的環(huán)保之路。生物化學中和法是利用氧化亞鐵硫桿菌在酸性條件下將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,然后用石灰石進行中和,可同時實現(xiàn)對酸性礦井水的除鐵以及中和處理。石灰乳法是將生石灰加水配制成5%左右的石灰乳后,加入中和池內(nèi)進行中和反應。該法是將石灰石中和法與石灰中和法經(jīng)優(yōu)化組合而形成一種處理工藝,因而兼具前兩種工藝的優(yōu)點,其工藝流程見圖6所示。見圖4所示為升流過濾為中和處理單元的處理工藝流程圖3 石灰石滾筒中和—曝氣—混凝沉淀聯(lián)合處理工藝流程Figure 3 limestone rollers and aeration a joint deal with coagulation and sedimentation process圖4 升流過濾中和處理單元處理工藝流程Figure 4 liters flow filtration and processing unit to deal with process2)石灰中和法。1)石灰石中和法。將礦區(qū)塌陷坑改造成氧化塘,利用自然條件下的微生物處理原理凈化礦井水(如圖2)。夏暢斌等考慮利用煤矸石制成一種PSA高效混凝劑來處理礦井水;徐海宏等選用無機高分子絮凝劑聚合氯化鋁(PAc)、聚合硫酸鐵(PFs)與有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)復配使用來處理礦井水。1)常規(guī)處理。潔凈礦井水經(jīng)簡單處理后作為某些工業(yè)用水,或經(jīng)消毒處理后供生活飲用。 含一般懸浮物的礦井水,一般水質(zhì)為中性,礦化度小于l000mg/L,金 離子微量或未檢出,或基本上不含有毒有害離子,懸浮物的主要成分是粒徑極為細小的煤粉和巖塵[6]。但由于礦井水成份的復雜性和地域的特點等因素,現(xiàn)有的處理與回用工藝技術(shù)還不夠完善和成熟。此法可使雜質(zhì)團粒的沉淀速度提高數(shù)倍,并對排除乳化于水中的石油產(chǎn)物和其污染物有效[5]。如:英國礦井水綜合利用技術(shù)主要解決以下三大問題:①是對含懸浮物的礦井水進行沉降處理;②是對礦井水中鐵化合物的去除;③是礦井水中溶解鹽的去除,采用化學試劑中和處理以及反滲透、凍結(jié)法進行脫鹽處理。許多國家對礦井水進行適當處理后,一部分達到排放標準,排入到地表水系。但是我國礦井水的利用率還很低,有意識的礦井水綜合利用技術(shù)起步較晚,根據(jù)不同具體情況,我國礦井水的綜合利用技術(shù)現(xiàn)狀也不同。達千分之一時,就會導致死亡。 對周邊居民生活及健康影響礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開發(fā),對水文地質(zhì)環(huán)境與自然生態(tài)狀況已產(chǎn)生了嚴重的影響,并造成了一系列不良后果,使本來就已經(jīng)十分緊張的區(qū)域水資源供需矛盾更加尖銳,對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展亦產(chǎn)生了深刻而廣泛的影響。對于來就受干旱、風沙氣候和土壤鹽堿化影響的地區(qū),而且地下水位較高時。另外,受酸性礦井水污染的地表水,如果直接補給淺層地下水,將導致地下水不同程度的污染,主要表現(xiàn)在鐵離子和硫酸根離子超標,且地下水污染的治理尤為困難[6]。3)污染地下水系統(tǒng)如硫酸鹽廢水潛伏周期長,雖然有自然的稀釋作用,即在短時間內(nèi)不會有明顯的負面作用,但是一旦大面積形成污染,則其治理難度很大。2)礦井水引起地下水位下降在含礦產(chǎn)資源的地層,特別是礦產(chǎn)層圍巖中通常有一定量的礦床充水,采礦時這些地下水和某些地表水可持續(xù)流入采礦井巷,形成礦床涌水,因此改變了地下含水層的補給、徑流、排泄方式,而深部開采為了維持采礦的正常進行,地下水位急劇下降,相應地所形成的地下水降落漏斗范圍和幅度也越來越大,地下水的流場也發(fā)生了明顯的變化。如酸性礦井水污染地表水體,破壞生態(tài)環(huán)境含硫酸鹽酸性廢水不經(jīng)處理直接排入地表水體污染。礦產(chǎn)開采對地表水資