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金莊煤業礦井污水污染物主要為固體懸浮物和有機污染物，懸浮含量高，有機物含量低，懸浮污染物主要為煤塵，有機污染物主要為油污、乳化液等。處理完的水要作為井下防塵冷卻用水、洗煤消防用水、鍋爐軟化用水，對水質有很高要求。處理完的要求達到如下標準：a)洗煤水水質?？傆捕取?0mg/L；b)井下冷卻防塵用水水質。懸浮物含量不超過30mg/L、懸浮物粒度不大于0.3mm、pH值6.5～8.5之間、總硬度≤3mg/L；c)鍋爐用水水質。濁度≤5.0，總硬度≤0.03mg/L、pH值7.0～9.5，總鐵≤0.3mg/L。根據水質要求，反復研究論證后采用高效全自動凈水裝置/超濾系統聯合工藝的處理方法，既保證了水質要求，又實現了零排放。

1設備原理

高效全自動凈水裝置是一種綜合高密度礬花接觸絮凝理論、淺池沉淀理論、深層過濾和虹吸反洗機理的多段工藝組合的一體化水處理裝置。礦井水進入裝置后，首先進入裝置底部的配水區，進行均勻布水，在助凝劑和混凝劑的作用下，進行徹底的混凝、絮凝反應，利用斜管達到礬花與水分離的目的，沉積下來的污泥進入凈水裝置集泥斗內，而清水流入匯流槽，再分配到各個水箱進入濾室內，并自上而下通過石英砂深層過濾，懸浮物被濾層截留，濾層截留到一定程度后，虹吸裝置形成虹吸，對濾料進行反沖洗。其結構示意圖見圖1。超濾裝置濾除水中的膠體、蛋白質、微生物和大的有機物等，出水水質好且穩定，耐沖壓負荷能力強。

主要采用中空纖維膜進行過濾，呈毛細管狀。其內表面或外表面為致密層，內部為多孔支撐體，致密層上密布微孔，溶液就是以其組分能否通過這些微孔來達到分離的目的。并設有反洗系統和化學清洗系統，膜運行一定時間收到污染后，對膜進行反洗或清洗。采用JSMTMFPM-0860外壓式膜元件，超濾組件由殼體、管板、端蓋、導流網、中心管及中空纖維組成，有原液進口、過濾液出口及濃縮液出口與系統相連。組件結構示意圖見圖2。超濾裝置根據其產水要求，由若干支膜元件組件并聯組合而成。其基本流程見圖3。

2工藝選擇

根據金莊煤業的水質情況和產水要求，采取以下工藝流程（見圖4）。整個生產過程實現水的零排放，實現閉路循環。金莊煤業污水處理間根據實際情況設置，凈水器5臺，單臺處理能力150m3/h，其中2臺主要為井下涌水量突然加大緊急備用，設置超濾系統2套，單臺產水能力120m3/h，每天運行20h，除去反洗時間，兩套系統每天產水3500m3。

3工藝選擇的優勢

3.1高效一體化凈水器a)高校一體化凈水器操作簡單，運行穩定，維護量小，內部無動力運轉部件，幾乎不需設置專門的檢修人員。迅捷的泥渣濃縮室及可調式自動排泥系統，能保證及時排除多余的泥渣雜質，從而保證穩定的雜質顆粒去除率。高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水質一直保持良好狀態，又能實現虹吸原理的自動反沖洗；b)占地面積小，與一般凈水構筑物相比，可節省占地＜50%以上，高度在4.10m左右，室內外均可安置；c)便于擴建、改造、再用，便于搬遷或易地再用。

3.2超濾a)系統回收率高，所得產品品質優良，可實現水的高效分離、純化；b)系統能耗低，生產周期短，與傳統工藝設備相比，設備運行費用低，能有效降低生產成本，提高企業經濟效益；c)系統工藝設計先進，集成化程度高，結構緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性設計，結合先進的控制軟件，現場在線集中監控重要工藝操作參數，避免人工誤操作，多方位確保系統長期穩定運行。

4經濟效益和環保效益

a)每天生產洗煤用水1500m3，按每噸2元算，每天節約3000元；b)每天生產井下冷卻防塵用水3500m3，按每噸3元算，每天節約10500元；c)由于礦周圍水資源嚴重匱乏，缺水將無法生產，所以此項目所產生的隱形經濟效益非常重大；d)礦井廢水得到了很好的處理，實現了在廠區的閉路循環，保護了生態環境。

5結語

煤礦廢水的處理是亟待解決的一個大問題，對生態環境有很大影響，很多煤礦都很想利用好這些廢水，以減小運行成本，但效果都不太理想。經過深入研究和實際運行效果的檢驗，高效一體化全自動凈水裝置/超濾系統聯合工藝是處理礦井污水的一種高效工藝，具有很大的經濟效益及環境效益，不僅實現了變廢為寶，還實現了零排放，是值得大力推廣的一種工藝。

作者：李海亞 單位：大同煤礦集團金莊煤業公司