【正文】 并納入限值指標(biāo)之中。隨著近幾年環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保要求的提高，各級(jí)部門及選煤企業(yè)更要求洗煤廢水必須達(dá)到閉路循環(huán)。 國(guó)外洗煤廢水處理現(xiàn)狀 目前，世界上一些產(chǎn)煤大國(guó)如俄羅斯、美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、烏克蘭、南非、波蘭等基本上實(shí)現(xiàn)了洗煤廢水的零排放，分離出來(lái)的煤泥也得到了有效的利用。但是這些國(guó)家對(duì)高濃度洗煤廢水的處理技術(shù)研究卻較少，也沒(méi)有非常成熟的經(jīng)驗(yàn)，且在洗煤廢水處理所用的凝聚藥劑比較單一，主要是有機(jī)高分子絮凝劑，而由于該絮凝劑的價(jià)格較高，單獨(dú)投加其處理的成本也較大[16]。 國(guó)內(nèi)洗煤廢水處理現(xiàn)狀我國(guó)近幾年雖然對(duì)選煤廠的洗煤廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了改造，但由于我國(guó)原煤入選量較大、選煤處理工藝不完善等因素的影響，洗煤廢水的處理還存在許多問(wèn)題。常用的無(wú)機(jī)鹽類混凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等[17]。常用的有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺或其衍生物的高聚物或共聚物。李瑞琴[19]為了考察石灰、堿式氯化鋁和聚合氯化鋁鐵3種不同凝聚劑對(duì)選煤廠煤泥水的沉降作用,對(duì)相同用量的3種藥劑做了煤泥水沉降對(duì)比試驗(yàn)。白青子[20]利用以硫酸亞鐵為原料,通過(guò)固相化學(xué)反應(yīng)的方法研制而成的新型鐵系無(wú)機(jī)高分子凈水劑聚氧硫酸根合高鐵與聚丙烯酰胺（PAM）聯(lián)合使用處理洗煤廢水后，顆粒凝聚效果好，沉降迅速，處理后水質(zhì)較清，透光率為83%，可循環(huán)使用；副產(chǎn)品煤泥，還可用于生產(chǎn)型煤，節(jié)省粘接劑和添加劑。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果以及實(shí)際工程應(yīng)用效果表明，電石渣與聚丙烯酰胺配合使用,對(duì)洗煤廢水具有較好的混凝效果。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用聚丙烯酰胺時(shí)對(duì)洗煤廢水沒(méi)有絮凝作用，而與電石渣一起使用卻發(fā)揮了絮凝作用，這說(shuō)明電石渣在洗煤廢水的混凝中起著非常重要的作用。研究表明，常溫下，當(dāng)pH=6~8，該絮凝劑和聚鋁的投入量分別為10mg/L和5mg/L時(shí)，洗煤廢水的濁度、CODCr、%、%、%。新型混凝劑BH1的成分主要由有機(jī)高分子絮凝劑組成，BH2主要由無(wú)機(jī)混凝劑組成。符建中等[24]人研制開發(fā)的無(wú)機(jī)高分子鐵鈣鋁混凝劑(PFCA)對(duì)洗煤廢水的處理具有理想的效果，并且節(jié)省PAM的用量。3 目前污水的處理工藝 污水處理的主要方法 對(duì)于污水的各種處理技術(shù)，按照其方法原理可分為以下三類： 物理方法 利用物理作用分離、去除污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，處理過(guò)程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，但處理效果較差，一般作為污水的預(yù)處理和初級(jí)處理。主要處理方法有中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、電解、離子交換、化學(xué)吸附、電滲析等。 生物方法利用自然界中各種微生物的代謝作用將污水中的有機(jī)污染物分解、轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，使污水得到凈化。生物處理方法的優(yōu)點(diǎn)是效果較好，費(fèi)用低廉，僅相當(dāng)于化學(xué)方法所需費(fèi)用的1/3~1/2，缺點(diǎn)在于占地面積較大，處理時(shí)間長(zhǎng)，不能有效處理難降解工業(yè)廢水[25]。目前國(guó)內(nèi)大型污水處理廠多采用活性污泥法，中小型污水處理廠則根據(jù)各自不同的進(jìn)水水質(zhì)和處理要求，往往選擇不同的工藝方法。 傳統(tǒng)處理污水的主要工藝傳統(tǒng)污水三級(jí)處理工藝，主要的工藝單元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、過(guò)濾和氣浮等。傳統(tǒng)處理工藝存在著工藝復(fù)雜、水利用率低、化學(xué)品消耗量大的弊病，而且由于無(wú)法徹底去除生物絮體及膠體物質(zhì)，致使清洗頻繁，影響了出水水質(zhì)。較典型的工藝有： A2/O工藝該工藝是厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，是70年代由美國(guó)專家在厭氧好氧除磷工藝(A/O)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。SBR實(shí)際上是出現(xiàn)最早的活性污泥法，70年代出現(xiàn)于美國(guó)，經(jīng)過(guò)20年的研究開發(fā)革新，將可變?nèi)莘e活性污泥法過(guò)程和生物選擇器原理進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，成為改良型的SBR工藝[28]。CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理、地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等[29]。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進(jìn)行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至（或保留） 在生物反應(yīng)器中，處理的清水透過(guò)膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉池。 RO工藝（反滲透技術(shù)）反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離技術(shù)。由于反滲透技術(shù)具有無(wú)相變，組件化、流程簡(jiǎn)單，操作方便、占面積小、投資少、耗能低等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展十分迅速[31]。在濾池中填裝一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面及濾料內(nèi)部微孔生長(zhǎng)生物膜 濾池內(nèi)部曝氣，污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料上高濃度生物量的強(qiáng)氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過(guò)程；同時(shí)，污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留作用；當(dāng)濾池運(yùn)行一段時(shí)間后，因水頭損失增大，需對(duì)其進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，使濾池的處理性能得到恢復(fù)，此為反沖洗過(guò)程。 曝氣生物濾池主要分為以下三種形式： （1）BIOFOR濾池BIOFOR濾池底部為氣水混合室，混合室之上為長(zhǎng)柄濾頭、曝氣管、墊層、濾料。BIOFOR運(yùn)行時(shí)一般采用上向流，污水從底部進(jìn)入氣水混合室，經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭配水后通過(guò)墊層進(jìn)入濾料，在此進(jìn)行BOD、COD、氨氮、SS的去除。BIOFOR采用上向流(氣水同向流) 的主要原因有：①同向流可促使布?xì)?、布水均勻；②若采用下向流，則截留的SS主要集中在填料的上部。本設(shè)計(jì)采用BIOFOR濾池。運(yùn)行時(shí)采用上向流，在濾池頂部設(shè)格網(wǎng)或?yàn)V板以阻止濾料流出，正常運(yùn)行時(shí)濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，反沖時(shí)采用氣水聯(lián)合反沖，反沖水采用下向流以沖散被壓實(shí)的濾料小球，反沖出水從濾池底部流出。在濾池中下部設(shè)曝氣管進(jìn)行曝氣，曝氣管上部起生物降解作用，下部主要起截留SS及脫落的生物膜的作用。一般采用氣水聯(lián)合反沖，底部設(shè)反沖洗氣、水裝置。以上為曝氣生物濾池主要的三種形式，在世界范圍內(nèi)都有應(yīng)用。BIOFOR的濾料——球狀輕質(zhì)陶粒已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。②工藝簡(jiǎn)單 出水水質(zhì)好。由于整個(gè)濾池中分布著較高濃度的微生物，其對(duì)有機(jī)負(fù)荷、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時(shí)無(wú)污泥膨脹問(wèn)題。⑤易掛膜啟動(dòng)快。⑧脫氮效果好[33]。有的為了回收煤泥，在進(jìn)行簡(jiǎn)單的沉淀處理，澄清后的水便循環(huán)利用或外排。為此，煤泥顆粒在循環(huán)的過(guò)程中不斷細(xì)化，就會(huì)造成循環(huán)水SS濃度的提高，嚴(yán)重影響甚至破壞正常的選煤工藝，此時(shí)就不得不外排一部分高濃度洗煤廢水，或者加入大量的清水進(jìn)行稀釋。 混凝沉淀法目前洗煤廢水處理應(yīng)用的混凝沉淀法最多，是一種廣泛使用的方法?；炷恋矸ㄌ幚硐疵簭U水具有很好的處理效果，SS去除率高。但是，一般混凝沉淀法的絮凝荊用量較大，藥劑費(fèi)用也較高，對(duì)水處理設(shè)各有一定的腐蝕性。煤泥水的主要特點(diǎn)是濃度高粒度細(xì)灰分高、顆粒表面多數(shù)帶負(fù)電荷。此外，由于煤泥水中固體顆粒界面之間的相互作用，使得煤泥水性質(zhì)復(fù)雜化，它不僅具有懸浮液的特點(diǎn)，還具有膠體的某些性質(zhì)。因此，為了達(dá)到洗煤廢水泥水分離的目的，必須投加合適的混凝劑破壞膠體的穩(wěn)定性，降低ζ電位。混凝澄清法在水處理中的應(yīng)用是非常廣泛的，它既可以降低原水的濁度、色度等水質(zhì)的感觀指標(biāo)，又可以去除多種有毒有害污染物。在淮北礦業(yè)集團(tuán)公司的某些選煤廠煤泥水處理工藝中，煤泥水有的通過(guò)撈坑進(jìn)入濃縮機(jī)后，其溢流固體含量不超過(guò)10g/L；有的系統(tǒng)采用斜管沉淀池，處理后煤泥水流量為350m3/h，使用了3個(gè)30m2的方形池，；表面負(fù)荷竟達(dá)4m3/(m2．h)。可見采用自然沉淀法處理洗煤廢水時(shí)，表面負(fù)荷低、占地面積大，廢水處理后懸浮物濃度依然較高，而達(dá)不到廢水排放的濃度標(biāo)準(zhǔn)。4 洗煤廠廢水處理及回用工藝設(shè)計(jì) 洗煤廢水的處理及回用方案設(shè)計(jì) 工藝流程本課題為洗煤廠廢水處理及回用工藝設(shè)計(jì)，以某洗煤廠洗煤廢水作為處理對(duì)象，洗煤廢水呈弱堿性，懸浮物濃度和COD濃度很高，顆粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，細(xì)小顆粒含量大，且過(guò)濾性能不好，采用絮凝沉淀和BAF組合的處理工藝為主要工藝。工藝流程圖如下： 洗煤廢水處理流程圖 工藝流程說(shuō)明（1）廢水部分：洗煤廢水通過(guò)格柵進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH之后流入絮凝池，加藥混凝之后流入沉淀池，沉淀后的廢水流入調(diào)節(jié)池，經(jīng)提升泵泵入分配井，由分配井均勻分配至4個(gè)BAF濾池，經(jīng)生化反應(yīng)降解COD后，BAF濾池出水至貯水池，最后貯水池出水經(jīng)出水池全部回用于洗煤生產(chǎn)過(guò)程。（2）污泥部分：污泥來(lái)自于沉淀池，流入污泥濃縮池，經(jīng)脫水后外運(yùn)。（4）加藥部分：pH調(diào)整池中加入燒堿，絮凝反應(yīng)池中加入PAC和PAM。出水水質(zhì)：處理后的廢水應(yīng)達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其主要水質(zhì)指標(biāo)為：COD≤10mg/L；SS≤10mg/L；pH=~9；BOD≤10mg/L；COD去除率≥90%；BOD去除率≥95%；SS去除率≥99%。設(shè)=60176。則 個(gè) 柵槽寬度~，； （54）式中：──柵槽寬度，m； ──柵條的寬度，m，設(shè)；則 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 （55）式中：──進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度，m； ──進(jìn)水渠展開角，176。；則 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 (56)式中：──柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度,m；則 通過(guò)格柵的水頭損失 （57）式中：──通過(guò)格柵的水頭損失，m； ──計(jì)算水頭損失，m； ──系數(shù)，格柵受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用；根據(jù) 和式 式中：──重力加速度，m/s2； ──阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)柵條斷面為矩形斷面時(shí)；可得 柵后槽總高度 （58）式中：──柵后槽總高度，m； ──柵前渠道超高，m；設(shè)=；則 柵槽總長(zhǎng)度 （59）式中：──柵槽總長(zhǎng)度，m； ──柵前渠道深，m；，m；則 每日柵渣量 (510)式中：──每日柵渣量，m3/d； ──柵渣量，m3/103m3 ，格柵間隙為21mm時(shí)，設(shè)= m3/103m3； ──總變化系數(shù)，=；則 所以宜采用機(jī)械格柵清渣。 pH調(diào)節(jié)池的