【正文】 ?，F(xiàn)國內(nèi)使用的礦井廢水處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾、清污分流法、中和法、電滲析法、反滲透法等。常規(guī)技術(shù)（或傳統(tǒng)技術(shù)）A、沉淀法： 原水→沉淀澄清→排放 B、加藥混凝沉淀法： 原水→加藥→反應(yīng)→沉淀澄清→排放C、加藥混凝沉淀過濾法： 原水→加藥→反應(yīng)→沉淀澄清→砂濾（→消毒）→排放（回用） 上述工藝中，投加藥劑一般為石灰或氧化鎂（去除硅酸鹽）、鋁系或鐵系絮凝劑等，主要用于增加沉降速度，提高去除效果；砂濾一般采用石英砂濾池，沉淀池一般為鋼砼結(jié)構(gòu)斜板或斜管沉淀池，主要用來去除濁度等；消毒一般采用液氯或二氧化氯，用于殺滅病菌類微生物。工藝A、B、C一般只能濾除較粗大的顆粒，其過濾精度通常只能達(dá)到100微米左右，一些較細(xì)小的顆粒、膠體、分子及離子并不能被有效濾除，但正是這些細(xì)小顆粒和膠體往往蓄積著大量的重金屬、酚類和苯類等致癌物，因此只能排放，或回用于水質(zhì)要求很低的場所。為了加快沉淀速度，提高處理效果，一般需要連續(xù)長期地加入大量的絮凝劑或助凝劑，即浪費(fèi)化工材料，增加環(huán)境污染，又增加了運(yùn)行費(fèi)用、煤泥的處置量和處理成本，還增加了煤泥的設(shè)備投資。其它技術(shù)膜分離技術(shù)：主要用作礦井水的深度處理與回用。膜技術(shù)分為微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）等。納濾、反滲透主要用于去除水中小分子有機(jī)物、無機(jī)物和離子。存在問題：●易堵塞、不易清洗恢復(fù)?！裨O(shè)備投資較高。電滲析法：是在外加直流電場力的作用下，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(xué)過程。當(dāng)含鹽量小于1000mg/L時，ED法的能耗低于蒸餾法。其主要問題是：易發(fā)生極化結(jié)垢，水回收率低（一般為50%左右），對進(jìn)水預(yù)處理要求高。上世紀(jì)七十年代初期，電滲析脫鹽技術(shù)已在我國礦井水處理利用中得到應(yīng)用。Na型和SO4另外它不能去除水中的有機(jī)物和細(xì)菌，設(shè)備運(yùn)行能耗大。離子交換法：是化學(xué)脫鹽的主要方法。其特點是：技術(shù)成熟、使用經(jīng)驗多，出水水質(zhì)好，但工藝系統(tǒng)和運(yùn)行管理復(fù)雜，不能連續(xù)出水，再生液會造成二次污染。此種脫鹽工藝用于礦井水含鹽量小于500mg/L時比較經(jīng)濟(jì)。它以消耗熱能為代價，適用于各種含鹽量，尤其是高濃度的苦咸水淡化。但缺點是能耗高，設(shè)備較笨重，防腐要求高，熱交換器表面易結(jié)垢等。第四章 水質(zhì)特征及設(shè)計指標(biāo)礦井水水質(zhì)分析及特征本公司技術(shù)人員通過對現(xiàn)場的考察，對甲方人員的了解和咨詢，初步認(rèn)為煤礦礦井水水質(zhì)污染物主要來自煤泥產(chǎn)生的懸浮物，另外，由于煤泥與水接觸，有可能帶來有機(jī)物及溶解性離子超標(biāo)。由于本項目主要采用中空纖維超濾膜的物理截留技術(shù)，而該膜是本公司合作單位歷經(jīng)十余年研究的科研成果，已對其科學(xué)理論和去除機(jī)理有了充分的了解，又憑借其在部隊多年的、反復(fù)的實際應(yīng)用，因此，從理論到實踐可以表明：該膜對去除濁度、膠體、細(xì)菌、鐵、錳、氨氮是完全有效的，但又考慮到礦井水可能的污染物來源除了上述污染物之外，還可能有重金屬及有機(jī)物等污染物，而這些污染物對中空纖維膜而言，只能是部分去除，并不能確保完全有效，為了確保水處理工藝更加可靠、精準(zhǔn)、針對性更強(qiáng)，出水水質(zhì)安全可靠，有必要對該水質(zhì)進(jìn)行更加全面、真實的分析和反復(fù)核實，因此公司一方面采用該中空纖維膜進(jìn)行了小試，對該膜過濾后的出水進(jìn)行了水質(zhì)分析，另一方面，公司委托環(huán)保監(jiān)測中心對重點的、可疑的水質(zhì)指標(biāo)，如重金屬等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行了重復(fù)性檢測。本項所測細(xì)菌指標(biāo)、硫化物指標(biāo)超標(biāo)。公司人員通過對帶回的水樣進(jìn)行小試表明，中空纖維超濾膜及復(fù)合濾料組合過濾后所測出水水質(zhì)可完全達(dá)到國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB57492006）。水處理站設(shè)置地點 按甲方要求，并結(jié)合本項目條件，該水處理站設(shè)在原有水處理系統(tǒng)所在地最為合適。水站主要設(shè)施、功能與方案簡介水站主要設(shè)施有：對原有水處理設(shè)施中的廊形明渠改造而成的膜，另外，新增格柵、中空纖維膜組器、防腐鋼架、鼓風(fēng)機(jī)、復(fù)合濾材過濾池、出水泵、消毒器、電控系統(tǒng)、設(shè)備間、管線、閥門及計量儀表等。1號池和2號池的尾端分隔出的膜處理池各安置一組鋼架，鋼架支柱通過化學(xué)錨固定于池底；鋼架下半部分承載中空纖維膜片、曝氣支管和出水支管，膜片淹沒于池內(nèi)水體中，鋼架上半部分露出水面，在其上架設(shè)水上廊橋、出水干管、曝氣干管、閥門及出水軟管；廊橋設(shè)計成工作人員操作維護(hù)的平臺，每個中空纖維膜片上設(shè)有支路閥門，通過連接件固定于鋼架內(nèi)，每個膜片可方便地從鋼架內(nèi)取出檢修。水泵：串聯(lián)于膜與過濾罐之間，將膜出水輸入過濾罐。消毒器：設(shè)置于設(shè)備間內(nèi)，串聯(lián)于水處理工藝末端，可產(chǎn)生高效復(fù)合型氧化劑，用于殺滅水中的細(xì)菌等微生物，并保持管網(wǎng)的殘余殺菌能力，防止水在貯水池及管網(wǎng)內(nèi)被二次污染。各設(shè)施、設(shè)備的功能、方案見下表2。消毒器殺滅細(xì)菌等微生物，維持殺菌作用新增全套，置于設(shè)備間內(nèi)電控系統(tǒng)系統(tǒng)控制時間控制器、液位計及電動閥控制設(shè)備間安置設(shè)備新增全套，安置于墻外地面凈化過程及原理本處理工藝中，礦井水的凈化過程可基本劃分為4個階段：1）初級凈化礦井污水通過干管進(jìn)入格柵池后，水中的絲狀物和大顆粒的漂浮物被粗、細(xì)兩層格柵阻截，達(dá)到初級凈化目的。被初級凈化的污水進(jìn)入膜處理池內(nèi)，膜處理池內(nèi)的中空纖維超濾膜的過濾孔徑只有百萬分之五厘米（），即只有小于這個尺寸的物質(zhì)才能通過，因此只有水分子、離子及小分子有機(jī)物才能透過中空纖維超濾膜的外管壁進(jìn)入中空纖維膜的中空管內(nèi)，但煤泥、泥砂、細(xì)菌病毒、膠體、大分子有機(jī)物均大于該尺寸，一般為中空纖維超濾膜的過濾孔徑的數(shù)十倍以上，仍比膜過濾孔大約十倍，因此這些物質(zhì)均不能透過中空纖維膜的外管壁進(jìn)入中空纖維膜的中空管內(nèi)，而被截留于中空纖維膜的外管壁表面或之外。當(dāng)被過濾的污染物的外形尺寸小于膜過濾孔徑的物質(zhì)時，該污染物在過濾過程中通過污染物間的相互擠壓、架橋作用及膜表面的電性能吸附作用也能部分地被阻擋于膜管壁外表面或膜孔內(nèi)而不能透過膜孔，因此對游離于水中的部分離子和有機(jī)物也有部分去除作用。因此，重金屬對飲水及廢水的污染問題已引起環(huán)保、衛(wèi)生組織的特別重視。從廢水中去除重金屬的方法很多，如沉淀法、化學(xué)凝聚法、活性炭吸附怯、金屬還原法、離子交換法、氧化法和微生物法等。而且，這些毒性還能由于污染物的持久性而持續(xù)一段時間。因此我國新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB57492006）中特別增加了有機(jī)物指標(biāo)，該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定生活飲用水中化學(xué)耗氧量（即有機(jī)物含量）不得超過3mg/L，水處理條件受限時也不得超過5mg/L。本項目中，在膜過濾去除濁度和細(xì)菌的同時，也去除了吸附于煤泥、膠體等引起濁度超標(biāo)的顆粒物上的有機(jī)物和重金屬，殘余水中的溶解性有機(jī)物可通過復(fù)合濾材中的顆?；钚蕴?、KDF、離子吸附樹脂等得到進(jìn)一步吸附凈化，并改善口感，且方法簡單，操作簡便，無須用藥，不會造成二次污染。只有通過消毒，飲水才能飲用，否則有可能引起腸炎、急性敗血癥、感染、病毒性疾病、亞臨床疾病等等，甚至引起流行病暴發(fā)。該發(fā)生器產(chǎn)生的二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，不致癌、無致畸、無突變性質(zhì)，與氯氣相比具有以下優(yōu)點：不僅能殺死一般微生物，而且具有殺滅真菌孢子，殺滅病毒等作用，不與氨、酚和不飽和化合物作用，pH變化對殺菌效果影響甚小，不產(chǎn)生三鹵甲烷等三致副產(chǎn)物，因此安全、廣譜、高效。采用UPVC材質(zhì)的網(wǎng)孔狀塑料板作為格柵，分別裝于格柵池出水口和膜處理池的入口，采用人工定期清理方式。二、排泥系統(tǒng)利用原有的排泥大門，拆除墻內(nèi)部分隔斷，增加部分隔斷，保證膜處理池獨(dú)立，挖泥車通道暢通，以便將池內(nèi)煤泥運(yùn)至池外指定地點。膜處理池內(nèi)設(shè)有膜組器、導(dǎo)流裝置、曝氣管網(wǎng)及出水管網(wǎng)等。導(dǎo)流裝置主要是為了保證氣水混合體對中空纖維膜的在線清洗，達(dá)到清洗均勻、無死角的目的?？蚣?鋼架)見示意圖。防腐設(shè)計：淹沒在水體中的鋼架采用環(huán)氧煤瀝青覆塑，露出水面的鋼架刷防銹漆。防腐設(shè)計：護(hù)欄及底框刷防銹漆、走廊采用環(huán)氧玻璃鋼篦子。中空纖維膜片功能：物理過濾礦井水中的煤泥、巖粒、油類懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物和重金屬等。數(shù)量：3組，每組由85片膜片平行排列。集水管網(wǎng)功能：收集來自各膜片的凈水。導(dǎo)流板功能：圍成方框，形成氣水混合流體的循環(huán)空間，用于膜片的在線清洗。安裝方式：固定于鋼架上，位于膜片區(qū)。要求：防止焊接口處及擰螺絲處不得有水從外往方鋼管內(nèi)滲透，必須嚴(yán)格作好密封防滲。材質(zhì)：沒入水體部分的材質(zhì)為UPVC、露出水面部分為鋼管。五、設(shè)備間功能：安置和保護(hù)過濾罐、膜出水泵、鼓風(fēng)機(jī)、反洗水泵、消毒器和電控箱，便于檢修維護(hù)，占地面積約150平米。鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)是保證曝氣系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵設(shè)施。見右圖。功能：提供帶壓力的空氣，形成空氣源，用于膜片的在線清洗。產(chǎn)品特點：體積小，重量輕，噪音低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，高效節(jié)能、外形美觀、結(jié)構(gòu)緊湊、齒輪為五級精度硬齒面，葉輪、殼體為數(shù)控機(jī)床加工，所有鑄件均為樹脂砂鑄造?；A(chǔ)材質(zhì)：混凝土。消毒器為防止小型集中式供水系統(tǒng)的管網(wǎng)及水塔的二次污染，《國家生活飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（2006）中規(guī)定：“出廠水中必須含有消毒劑,氯制劑余量≥，管網(wǎng)末梢水中氯制劑余量≥；或出廠水中二氧化氯余量≥，管網(wǎng)末梢水中二氧化氯余量≥”。選用的消毒裝置見右圖。產(chǎn)品組成：供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、 殘液自動處理系統(tǒng)反應(yīng)原理：NaCLO3+2HCL=CLO2+1/2CL2+NaCL+H2O使用原料：氯酸鈉 （GB/T16181995工業(yè)一級品，含量≥99%）；鹽酸 （GB32093工業(yè)一級品，濃度≥31%）。性能特點：生產(chǎn)以二氧化氯為主、氯氣為輔的復(fù)合消毒劑，按有效氯計CLO2含量大于70%。設(shè)備內(nèi)部的反應(yīng)器采用耐高溫、耐腐蝕的合成材料。原料消耗： 1000kg/年。制備工藝:電控系統(tǒng)● 采用時間控制器自動控制水泵、電動閥和消毒器的啟閉：1臺水泵和1臺消毒器每開啟27min后自動停機(jī)3min，然后又進(jìn)入下一個啟閉循環(huán)。 反洗水泵功能：對中空纖維膜進(jìn)行反沖洗，1次/月，30min/次。其它螺栓、緊固件、照明燈管、燈架等。數(shù)量：2個，可1用1備，也可同時采用，直段高2米，每個有效容積15m3，濾材更換周期1次/年。反沖洗時，下進(jìn)上出，采用氣水混合反沖洗，1次/半年，1h/次。表7表明，本項目裝機(jī)總?cè)萘?3Kw，日實際用電量為582Kwh?！?82/2400=】，【】B、人工及福利費(fèi)：按每班1人，每日3班輪換，每人每月1200元計，【3人1200元/人月247。30天/月=】。二、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處理規(guī)模：100 m3/h日出水量：2400噸工程總投資： 總裝機(jī)容量：34Kw勞動定員：3人噸水運(yùn)行費(fèi)用：年運(yùn)行費(fèi)用：年節(jié)省水費(fèi)：219萬元，年節(jié)省排污費(fèi)44萬元投資回收期：1年第十章 項目的環(huán)境效益與社會效益●將大大降低礦區(qū)污水對地表環(huán)境的污染，使礦區(qū)地表水體感觀改善，水體環(huán)境功能好轉(zhuǎn)。●恢復(fù)已被污染的農(nóng)村生態(tài)，降低水環(huán)境引起的各種疾病，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量，有利人體健康?！駷榈V區(qū)及周邊提供持續(xù)的水資源，根本性解決因水源不足引起的礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展問題。 我國是一個水資源短缺的國家，人均占有水資源量僅為世界平均水平的28%，2010年國民經(jīng)濟(jì)需水量將增加到UU7340UU億噸，缺水將擴(kuò)大到UU910UU億噸。礦井水處理后可