魏然

摘 要：在煤礦中，根據(jù)水量和水質(zhì)特點以及地形和地理區(qū)域等的不同，所選擇處理的工藝流程也不一樣。針對北方地區(qū)的煤礦單一且高懸浮物的水質(zhì)特點，進行分析后，通過給出處理措施，已經(jīng)取得了很好的效果。但是，針對西南熔巖地區(qū)CODCr和懸浮物都很高，與北方地區(qū)煤礦的水質(zhì)差別比較大，但是，研究西南熔巖地區(qū)的煤礦廢水處理也比較少，該文進行了深入的分析和研究。

關(guān)鍵詞：高懸浮物 煤礦廢水 調(diào)試 運行 自動控制

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0117-02

從當前來看，西南熔巖地區(qū)與北方地區(qū)煤礦相比較，煤礦的水質(zhì)特點還有很多差別，特別是CODCr和懸浮物都很比較高，并且對于西南熔巖地區(qū)，研究和處理懸浮物的煤礦廢水的成果報道也非常少，因此，該文針對于西南大型礦井工程在處理廢水上進行研究和分析，對于工程運行和調(diào)試進行簡述。

1 高懸浮物煤礦廢水處理工程規(guī)模

煤礦副井口的斜坡下方有一個處理礦井廢水的廠子，面積大約1 300 m2，此工程一共投資為240萬元，2015年4月開始建設(shè)，11月下旬竣工，并且調(diào)試開始正式運行。礦井需要原水主給涌水，工程設(shè)計每小時出水400 m3的規(guī)模，出水的水質(zhì)必須要按《煤炭工業(yè)污染物排放標準》進行執(zhí)行，由于該工程屬于老礦井，所以，SS必須要小于或者等于每升70 mg。排放標準與進水水質(zhì)設(shè)計參數(shù)，見表1所示。

2 高懸浮物煤礦廢水處理工程調(diào)試的情況

高懸浮物煤礦廢水處理工程在調(diào)試上，主要分了2個階段，管線和設(shè)備以及自動的控制系統(tǒng)等相關(guān)的調(diào)試通常在11月7～8日完成，而工藝設(shè)計的階段主要是11月8日以后才能夠正式進行這個階段。系統(tǒng)的整個調(diào)試相對都比較順利，用了大約10 d的時間[1]。

2.1 助凝劑和混凝劑投加量的調(diào)試

由于水中的膠體物質(zhì)比較穩(wěn)定，也就是進水的水質(zhì)特點相對比較穩(wěn)定，因此，通?；炷齽┻x用PAC，國凝劑選用碳酸鈉。在調(diào)試的工藝以前，需要進行小試，PAC的質(zhì)量深度達到10%為最佳[2]。

（1）高懸浮物煤礦廢水處理工程調(diào)試11月9日的上午10點正式開始，進水以后，以每升42.5 L的量作為PAC的投加量；碳酸鈉以每升30 mL作為投加量，5個h以后，沉淀開始出水、好轉(zhuǎn)，直到正常。

（2）在出水相對比較穩(wěn)定以后，將PAC和碳酸鈉的投加量進行降低，PAC以每升30 mg作為投加量；碳酸鈉以每升15 mg和每升24 mg作為投加量，5 h以后，沉淀池的出水效果還是比較良好的。

（3）將PAC和碳酸鈉投加量繼續(xù)降低，PAC以每升24 mg作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5 h以后，再看沉淀池的出水情況，效果還是比效穩(wěn)定和良好的。

（4）將PAC投加量繼續(xù)降低，PAC以每升20 mg作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5 h以后，再看沉淀池的出水情況，出水的水質(zhì)變得比較差。

（5）將PAC和碳酸鈉的投加量繼續(xù)進行改變，PAC以每升24 mg增加投加量，將碳酸鈉的投加量減少到每升8 mg，5 h以后，觀察沉淀池的出水情況，水質(zhì)有了一定的好轉(zhuǎn)，但是，投加量還是沒有前3種的出水效果好。

（6）將PAC和碳酸鈉的投加量繼續(xù)進行改變，PAC以每升24 mL作為投加量；碳酸鈉以每升10 mg作為投加量，5個h以后，觀察沉淀池的出水情況，水質(zhì)的效果比較良好。

因此，PAC以每升24 mL作為投加量，碳酸鈉以每升10 mL作為投加量，是該高懸浮物煤礦廢水處理工程最佳的涌水處理。

2.2 自動反沖洗的子程序

自動過濾反沖洗的子程序，既能夠控制反沖洗系統(tǒng)的閥門，又能夠控制原水的提高。結(jié)合原水池液位來對原水泵自動進行啟動；比較過濾系統(tǒng)設(shè)定的壓差值與前后的壓差，將反沖洗的閥門自動開啟，然后反沖洗過濾系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)正常的運行得以有效地保證。采用輪流切換方式將原水的5臺提升泵運行，使水泵電機運行的時間得以平衡，從而使水泵的壽命得以延長。

3 分析高懸浮物煤礦廢水處理工程運行的管理

針對于高懸浮物煤礦廢水處理工程而言，正常運行以后，外排水符合要求，能夠使當?shù)厮h(huán)境得到有效保護，外排水所產(chǎn)生的回用水，能夠為水資源的循環(huán)基礎(chǔ)進行創(chuàng)造；煤炭資源的回收，不但使經(jīng)濟效益得以有效提升，同時，社會和環(huán)境以及經(jīng)濟效益融為一體的目標也得以實現(xiàn)，對于改造和設(shè)計其他礦井水的處理方案，也具有很好的參考價值。

3.1 控制水量和水質(zhì)的問題

礦井的涌水水質(zhì)和水量根據(jù)時間的變化比較大，尤其是流量的變化非常大。如果增大進水的水量，水質(zhì)變得比較差時，為了讓出水能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)，可以將加藥量進行有效調(diào)節(jié)，但是，缺少水質(zhì)各流量的自動監(jiān)測儀器，通常發(fā)現(xiàn)時，出水已經(jīng)達不到標準了，對藥劑再進行改變時，緩沖還得需要一定的時間。如果想要該問題得到有效解決，在高位的蓄水池中，使廢水盡量能夠充分停留，其一，流量可以進行調(diào)節(jié)；其二，水質(zhì)也可以進行調(diào)節(jié)，在達到藥劑的投加量沒有發(fā)生改變的同時，致使出水相對穩(wěn)定的目的得以有效保持[3]。

3.2 PLC控制的自動排泥系統(tǒng)

運用變頻系統(tǒng)和PLC，能夠?qū)⒆詣优拍嗪图铀幑δ艿靡杂行У貙崿F(xiàn)，從而使人工干預減少。提升泵將礦井水提升到澄清池，將混凝劑加入到泵前，利用PID變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)加藥，結(jié)合檢測的進出水的流量和濁度等相關(guān)的指標，以及試驗所得出的數(shù)學模型，通過變頻系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)計量泵轉(zhuǎn)速以及PLC的程序，將計量泵投加量進行調(diào)節(jié)，加藥以后，就會在澄清池中反應。

3.3 分析高懸浮物煤礦廢水處理工程運行的成本

對于處理煤礦的廢水成本進行估算，大約為每立方米0.36元，每年能夠?qū)⒚耗嗷厥?.1萬噸，以每噸35元進行計算，能夠?qū)⑹杖朐黾?43萬元；每年還可以將排污費減少70萬元，所以，3年就能夠?qū)⑼顿Y的成本回收。從當前來看，該縣環(huán)保局已經(jīng)將高懸浮物煤礦廢水處理工程評為示范性的工程。

4 結(jié)語

綜上所述，高懸浮物煤礦廢水處理工程將地形充分地進行利用，全程沒有動力的消耗，工藝的流程比較短，自動化運行的程度比較高，不但投資比較少，占地的面積小，而且，運行的成本相對也比較低。同時，采用PLC控制的自動排泥系統(tǒng)，效果比較良好，系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定，能夠使處理礦井水環(huán)保的要求得以有效滿足。

參考文獻

[1] 陳亞豪.文水股份有限公司釀酒廢水處理系統(tǒng)改造研究[D].四川農(nóng)業(yè)大學，2015.

[2] 張濤.煤礦建井期間掘進廢水處理工藝及工程實踐[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（5）：123.

[3] 趙亮.“高效澄清+重力式無閥濾池”在礦井廢水處理中的應用研究[D].天津大學，2012.