山西汾西柳湾煤矿矿井水回收利用工程施工图设计工艺设计总说明
一、 设计依据
二、 规模和水质标准
1、 规模:
⑴柳湾矿井下排水由2座矿井中排出,1号井排水量1500m3/d,2号井排水量4000 m3/d,全矿总计排水量5500 m3/d。
⑵水处理站设计计算流量Q=300m3/h,正常工作18.3h,全日最大处理能力7200 m3/d。处理站规模为7200 m3/d。
⑶脱盐产品水流量300m3/h,全日正常工作17h,正常生产脱盐水3825 m3/d。最大脱盐水能力5400 m3/d。
2、 水质标准:
⑴矿井排水水质
1号井和2号井排水水质差别很大,见表2-1和表2-2所示。(1号井排水为酸性水)。两种水混合后计算混合水的水质情况见表2-3所示。设计一混合水作为基础资料。
⑵脱盐产品水水质需满足GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》,现将水质指标开列如下,见表2-4,表2-5,表2-6。
三、 水处理工艺流程
四、 矿井水处理站水处理工艺设施
(一) 矿井排水预处理系统工艺设施
1、1号井排水中和池:设计流量Q=70m3/h,以1号井井下排水泵排水量为准,水池容积150m3,约为2h的进水量。中和池结构为钢筋混凝土,内壁贴耐酸瓷砖防腐,在井下排水管DN200上面,加设GJ-200型管道静态混合器,投加30%NaOH溶液104mg/L。将1号井的排水PH值从3.1提高到PH=8,中和后的出水自流入缓冲调节池。为计量进水量和控制投药量,在进水管上设KTLDE-150型电磁流量计,在中和池出口处设在线PH计1台。
2、2号井井下排水管上加设KTLDE-300型电磁流量计,以记录进入处理站的水量。
3、混合缓冲调节池:容积800m3,约为2h的总进水量。1号井中和后的原水与2号井排入的矿井水,在池内混合均化,而后再由提升泵送到絮凝沉淀池处理。该池可起到一定的调节作用,调节进水量与提升泵出水量之间的不平衡,以延长水处理站的连续工作时间。由于进水有较多的悬浮物,故池底设重力排泥斗自流排泥入污泥池。
4、提升泵:KQW150/220-11/4型,流量167 m3/h,H=14m,电动机11kW,3台,2用1备。将调节池内的水均匀抽升送入絮凝血管沉淀池,出水管上装有在线浊度仪,连续测定出水的浊度,以控制投加PAC的加药量。
5、投药装置:SJY-500型4套,其中2套投加聚合氯化铝(PAC)。每台加药装置对1座沉淀池,便于调节加药量,且使2座沉淀池互相不干扰,加药量用转子流量计控制。1套加药机投加NAOH,为1号井排水调整值,另1套加药机投加KMn04作为接触过滤除铁初锰的氧化剂。
6、管道静态混合器:GJ-200型,DN200装在提升泵出口上,使药剂与沉淀池进水充分混合。混合器设在沉淀过滤车间内。
7、絮凝斜管沉淀池:沉淀池2座,每座设计水量150m3/h,总计300m3/h,全日最大处理能力7200m3/d,可以满足最大排水量之需。
反应采用穿孔旋流反应池,分成2座独立运行系统,每座分成6格,每格平面尺寸1.6m*1.6m,总停留时间20min。
斜管沉淀池也分成2座独立运行系统,每座平面尺寸3.5m*9.0m,内设聚丙烯蜂窝斜管,孔径φ35mm,斜长1000mm,倾角60°,清水区上升流速1.32mm/s,表面负荷5.0m3/m2