一、   概述

銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)造成水資源的大量浪費(fèi)，無法實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國40％的礦區(qū)嚴(yán)重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。西北礦區(qū)多處于山區(qū)，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節(jié)流量相當(dāng)懸殊，常年流量稀釋能力差，

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排入河流的污水造成嚴(yán)重污染。因此，開發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1、煤廢水污染嚴(yán)重

據(jù)包括10多位院士在內(nèi)的專家學(xué)者鑒定通過的一項(xiàng)課題研究表明，山西每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當(dāng)于山西省整個(gè)引黃河水入晉工程的總引水量。專家呼吁，應(yīng)當(dāng)從技術(shù)、人才、資金投入和經(jīng)營機(jī)制等多方面解決這一世紀(jì)難題，幫助山西省等煤炭主產(chǎn)區(qū)擺脫“產(chǎn)煤致旱、因煤致渴”的困擾。

這項(xiàng)關(guān)于山西省煤炭產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究表明，

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山西省采煤造成嚴(yán)重的水資源破壞，加劇了水資源短缺問題。這項(xiàng)課題研究表明，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
山西每挖１噸煤損耗2.48噸的水資源。每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當(dāng)于山西省整個(gè)引黃工程的總引水量。因此，這對于山西這個(gè)人均水資源量僅占全國平均水平不到五分之一的地區(qū)來說是個(gè)非常嚴(yán)重的問題。

目前，由于煤炭開采對地下水系破壞非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西采煤對水資源的破壞面積已達(dá)20352平方公里，占全省總面積的13％。山西省大部分農(nóng)村人畜吃水靠煤系裂隙水，600萬人及幾十萬頭大牲畜飲水嚴(yán)重困難。

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而煤礦開采恰好破壞了該層段的含水層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省由于采煤排水引起礦區(qū)水位下降，導(dǎo)致泉水流量下降或斷流，使近

2、煤炭采掘業(yè)廢水治理技術(shù)問題

99%的采煤項(xiàng)目廢水沒有進(jìn)行治理，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
從主觀上應(yīng)該說是環(huán)保監(jiān)管不力。從客觀上說是我們環(huán)保部門對采煤項(xiàng)目廢水治理技術(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度。采煤廢水治理技術(shù)多如牛毛，那種技術(shù)最適用、工藝最成熟、操作管理最方便、投資最省、運(yùn)行費(fèi)用最低，一直是我們環(huán)保部門在尋求的。由于采煤廢水復(fù)雜多變，在同一礦井廢水中，同時(shí)含有鐵、錳等重金屬，硫、氟、氯等非金屬及有機(jī)污染物和懸浮物，有的礦井廢水呈弱酸性（如織金縣珠藏、鳳凰山等），再就是即使是同一礦井，所采層不同，廢水性質(zhì)也不同，甚至是差別很大。這就給煤礦廢水治理技術(shù)的選用帶來很大的困難。通常情況是某一技術(shù)只能有效處理某一污染物，不可能把所有超標(biāo)的污染物都處理好。一個(gè)煤礦不可能投入很多資金對污染物進(jìn)行單項(xiàng)處理，這就是采煤廢水治理在技術(shù)上的難點(diǎn)。有的業(yè)主自行修了一兩個(gè)池子，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
把礦井廢水往池子一放，就是對廢水進(jìn)行處理了。銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
事實(shí)上不是這樣簡單，可能連懸浮物也處理不了，金屬和非金屬就更不可能處理了。

3、煤礦廢水處理要求

    1.1煤礦廢水包括礦井涌水、煤場和矸石場淋溶廢水等。在進(jìn)行處理前，應(yīng)先委托地區(qū)環(huán)境監(jiān)測站進(jìn)行監(jiān)測，以監(jiān)測資料作為廢水處理工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。DFMC煤礦廢水治理技術(shù)和成套設(shè)備是目前經(jīng)實(shí)踐證明的實(shí)用技術(shù)，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
50萬噸以下、小時(shí)涌水量50m3以下的煤礦可采用此技術(shù)和設(shè)備。對于酸性煤礦廢水還需新增設(shè)備和藥劑。煤礦廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后盡可能循環(huán)使用，循環(huán)使用率不低于50％，經(jīng)處理后排放的廢水列為總量控制指標(biāo)進(jìn)行考核。

    1.2

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新建煤礦必須執(zhí)行“三同時(shí)”規(guī)定，試產(chǎn)三個(gè)月必須申請地區(qū)環(huán)保局驗(yàn)收，驗(yàn)收達(dá)標(biāo)的發(fā)給排污許可證，不達(dá)標(biāo)的停產(chǎn)治理。

   1.3原有煤礦分期分批進(jìn)行治理，2005年50%左右的原有煤礦治理完工并通過達(dá)標(biāo)驗(yàn)收。列入家2005年治理計(jì)劃的煤礦不治理的，依法予以處罰；治理不達(dá)標(biāo)的，停產(chǎn)治理。治理計(jì)劃由各縣市環(huán)保局商煤炭局提出，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
報(bào)地區(qū)環(huán)保局綜合平衡后以治理計(jì)劃下達(dá)執(zhí)行。

表1 某A煤礦廢水處理監(jiān)測結(jié)果 單位：mg/l

指標(biāo)
 排放

標(biāo)準(zhǔn)
 處理前

濃度
 超標(biāo)倍數(shù)（倍）
 處理后

濃度
 比排放標(biāo)準(zhǔn)低（%）
 
懸浮物
 70
 258
 2.7
 11.5
 83.6
 
鐵
 1
 2.58
 1.6
 0.68
 32
 
硫化物
 1
 2.8
 1.8
 0.5
 50
 
COD
 100
 281.9
 1.8
 7
 93
 
錳
 2
 0.13
 未超標(biāo)
 0.1
 —
 

表2某B煤礦廢水處理監(jiān)測結(jié)果單位：mg/ l

指標(biāo)
 排放

標(biāo)準(zhǔn)
 處理前

濃度
 超標(biāo) 倍數(shù) （倍）
 處理后

濃度
 比排放標(biāo)準(zhǔn)低（%）
 
懸浮物
 70
 318
 3.5
 4.5
 93.6
 
鐵
 1
 2.28
 1.3
 0.74
 26
 
硫化物
 1
 3.21
 2.2
 0.5
 50
 
COD
 100
 228.4
 1.3
 18.8
 81.2
 
錳
 2
 0.37
 未超標(biāo)
 0.18
 —
 
   1.4、煤礦廢水中鐵含量高，如濃度大于100mg/l，其處理設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用將要增加。因?yàn)殍F含量過高，要達(dá)到1mg/l的排放標(biāo)準(zhǔn)，一級除鐵是不行的，必須三至四級除鐵。

    1.5、酸度高的煤礦廢水應(yīng)使達(dá)標(biāo)（6～9）。

    1.6、煤礦要對煤場、矸石場進(jìn)行硬化處理，建導(dǎo)流溝，把因大氣降水產(chǎn)生的這一部分淋溶水引入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

    1.7、 預(yù)防事故和自然因素引起的非正常排放

    為預(yù)防因降暴雨致使廢水次理池溢流，工程設(shè)計(jì)必須考慮廢水處理池有足夠的容積。為防止事故性排放，必須建事故調(diào)節(jié)池。四、煤礦生活廢水處理要求洗煤廠和煤礦生活廢水處理采用深圳開發(fā)研制的微型生活廢水處理裝置進(jìn)行處理。生活廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后可排放。五、煤礦廢水治理技術(shù)選用

   實(shí)踐證明是可行的 DFMC煤礦廢水治理技術(shù)和成套設(shè)備可選用。未經(jīng)試點(diǎn)的技術(shù)只能試點(diǎn)，不能推廣。經(jīng)試點(diǎn)并由A地區(qū)環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測、提出監(jiān)測報(bào)告，從治理效果、投資、運(yùn)行費(fèi)用等全面評價(jià)后由地區(qū)環(huán)保局決定是否推廣。

二、廢水主要處理技術(shù)

　　我國煤礦礦井水處理技術(shù)起始于上世紀(jì)70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢，將防治污染和回用結(jié)合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染?，F(xiàn)國內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過濾后必須再經(jīng)過除酚等對人體有害物質(zhì)及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ，處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過淡化處理。

三、礦井水處理回用的條件

1、礦井廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn)

　　煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質(zhì)、水量的變化。某礦區(qū)M煤礦礦井廢水水質(zhì)取礦井正常排水時(shí)井口水樣，結(jié)果見表1。

M煤礦礦井廢水污染物監(jiān)測表

表1                                                                       單位：mg/L

序號
 監(jiān)測項(xiàng)目
 日均值濃度范圍
 序號
 監(jiān)測項(xiàng)目
 日均值濃度范圍
 
1
 肉眼可見物
 微粒懸浮物
 9
 總氮
 5.600～5.854
 
2
 PH值
 8.41～8.55
 10
 砷(ng/L)
 3.4～5.2
 
3
 CODcr
 66.4～131.7
 11
 總磷
 0.085～0.104
 
4
 硫化物
 1.09～1.67
 12
 糞大腸菌
 260～393
 
5
 懸浮物
 360～500
 13
 銅
 0.0207～0.0294
 
6
 酚
 0.006～0.051
 14
 鉛
 --
 
7
 BOD5
 14.10～24.73
 15
 鎘
 --
 
8
 LAS
 0.198～0.220
 16
 鋅
 0.0381～0.0407
 

　　通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查和資料查找，收集了多年來某礦區(qū)有關(guān)礦井水和地下水的化驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，以及環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測數(shù)據(jù)（表1）綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機(jī)物略有超標(biāo)，糞大腸菌群超標(biāo)，揮發(fā)酚超標(biāo)。

2、礦井廢水回用途徑

　　煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分別為：

　　a、防塵灑水《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50215－94）

　　SS≤150mg/L，粒徑d<0.3mm；PH值為6～9；大腸菌群≤3個(gè)/L。

b、空壓機(jī)、液壓支柱用水水質(zhì)SS≤10～200mg/L，粒徑d <0.15mm；硬度（碳酸鹽）2～7mg/L；pH值為6.5～9；濁度<20。

　　c、礦井洗浴水水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)。

　　d、中水水質(zhì)達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 48-1999）。

5、生活飲用水達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）。

四、處理工藝

　　從上表可知，M煤礦礦井廢水處理工程的設(shè)計(jì)處理能力為800～1000m3/d，處理后作為生產(chǎn)和生活用水，采用混凝反應(yīng)、過濾、活性炭吸附及消毒工藝，流程見圖1。

 
 
　　圖1　礦井廢水處理工藝流程

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礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用于黃泥灌漿，其余廢水自流進(jìn)入曝氣池，氣浮除油后進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行初步沉淀，由提升泵提升進(jìn)入混凝沉淀設(shè)備，同時(shí)加入混凝劑，經(jīng)過斜管沉淀后，將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進(jìn)入砂濾罐，出水自流進(jìn)入清水池，清水池前投加二氧化氯進(jìn)行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進(jìn)入污泥池，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
上清液自流進(jìn)入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則砂濾罐出水進(jìn)入活性炭吸附裝置處理后流入清水池用作生活用水。

五、主要處理單元

1、預(yù)沉池曝氣

　　礦井廢水中含有少量的有機(jī)物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機(jī)物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達(dá)標(biāo)。

2、混凝沉淀

　　銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀裝置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。完全反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進(jìn)入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

3、砂濾凈化

　　礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時(shí)也是活性炭吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達(dá)到反沖洗，不需要人工單獨(dú)管理，操作簡便，管理和維護(hù)方便。砂濾罐通常采用不同等級的石英砂多層濾料。

4、活性炭吸附

　　該煤礦礦井廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進(jìn)入人體內(nèi)，低濃度可使細(xì)胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達(dá)800～2000m2/g，具有很強(qiáng)的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達(dá)3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時(shí)間一般不大于30～60min。隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達(dá)到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

5、消毒

廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時(shí)，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴(yán)重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現(xiàn)場用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

六、處理工藝特點(diǎn)

　　1、以上可知A煤礦礦井廢水處理工程是根據(jù)礦井水水質(zhì)特點(diǎn)確定工藝技術(shù)參數(shù)，采用一次提升到混凝沉淀裝置，再自流進(jìn)入后續(xù)各處理構(gòu)筑物，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，動力設(shè)備較少，能耗較低。

　　2、采用混凝沉淀裝置與砂濾罐相結(jié)合的工藝技術(shù)，主要處理構(gòu)筑物采用組合式鋼結(jié)構(gòu)，具有占地面積小、使用壽命長、工程投資省、工藝簡單、操作管理方便、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。砂濾罐設(shè)計(jì)采用重力式無閥濾池，反沖洗完全自動，操作管理方便。

3、該煤礦礦井廢水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動加藥、自動反沖洗的全過程監(jiān)控，包括電控系統(tǒng)、上位監(jiān)控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)。儀表檢測系統(tǒng)包括加藥流量、處理流量 、水池液位和加藥箱液位、進(jìn)水和出水濁度等連續(xù)自動檢測。

七、設(shè)備安裝運(yùn)行調(diào)試中的問題

1、安裝環(huán)境

設(shè)計(jì)并實(shí)施的設(shè)備體積不能太大，若體積太大不便于運(yùn)輸，也不利于廢水的均勻分配，故GJW－WS型系列污水設(shè)備的設(shè)計(jì)采用模塊式組合。設(shè)備置于地面建筑物內(nèi)，易于控制、管理，操作簡單。設(shè)備埋于地下不易觀察，不便于檢修，對配套設(shè)備的質(zhì)量要求高，故除特殊要求外，一般GJW－WS型系列產(chǎn)品均置于地面安裝。

2、運(yùn)行中應(yīng)注意的問題

混凝劑發(fā)揮混凝作用的是各種形態(tài)的水解聚合物，在水解過程中不斷產(chǎn)生H+必將使水的pH值下降。當(dāng)原水中堿度不足或混凝劑投加量較大時(shí)，水的pH值將大幅度下降，影響混凝效果。此時(shí)，應(yīng)投加石灰或重碳酸鈉以保持水中pH值。水溫對混凝效果有明顯的影響，當(dāng)水溫低于5℃時(shí)，混凝劑水解速度非常緩慢，處理效率降低?；炷齽┑耐都訒r(shí)計(jì)量設(shè)備采用電磁流量計(jì)，可以隨時(shí)調(diào)節(jié)投加量。混凝劑的投加量過大或水溫低，混凝劑粘度大，不利于膠粒相互絮凝，影響混凝劑的混凝效果。

八、效益分析

1、經(jīng)濟(jì)效益分析

　　該煤礦礦井水處理工程實(shí)施之前，全礦生產(chǎn)和生活用水主要靠抽取地下深井水，抽取地下水成本為1.6元/m3，煤礦礦井廢水外排，噸水排污費(fèi)為0.30元/m3。礦井水處理工程實(shí)施以后每年可處理回用的礦井水量為30×104 m3/a，年處理回用礦井水費(fèi)用27.5萬元，水處理成本0.96元/ m3。礦井水處理設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用詳見表2。

處理設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用

表2

序號
 名稱
 標(biāo)準(zhǔn)
 運(yùn)行費(fèi)（元／天）
 
1
 人員工資（3人）
 800元／人，月
 80
 
2
 電    費(fèi)
 300 kW·h/d×0.5元
 150
 
3
 鹽    酸
 1.2元/kg×37.5kg
 45
 
4
 氯 酸 鈉
 5.2元/kg×19kg
 98.8
 
5
 混 凝 劑
 1.5元/kg ×10kg
 15
 
6
 設(shè)備維護(hù)費(fèi)用（按設(shè)備額的2%計(jì)）
 27000元/年
 75
 
7
 設(shè)備折舊（按設(shè)備額的8%計(jì)）
 108000元/年
 300
 
合          計(jì)
 763.8
 

年經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算如下：

　　年經(jīng)濟(jì)效益＝年免抽取深井水費(fèi)用+年免交排污費(fèi)－年處理回用礦井水費(fèi)用

=46.08 + 9 - 27.5=27.58（萬元）

2、環(huán)境效益分析

　　該煤礦礦井水處理后的中水供給井下消防降塵灑水和生活雜用水，節(jié)約了水資源。每年可減少排放懸浮物115.2t/a，減輕對地表水環(huán)境的污染，減少水體中污染物總量，環(huán)境效益良好。

3、社會效益分析

礦井水凈化處理后作為生產(chǎn)和生活用水可以減少地下深井水的開采量，

黃銹水處理器 旋流除砂器 自清洗過濾器 全自動自清洗過濾器 旁流水處理器

節(jié)約地下水資源，保護(hù)礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡；可以解決過度開采地下深井水帶來的環(huán)境問題，避免因污染引起的與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的糾紛，從而可促進(jìn)工農(nóng)關(guān)系，也有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展；可以解決礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短缺的矛盾，保證煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營，提高煤礦企業(yè)的綜合效益，促進(jìn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因而也有較好的社會效益。

九、礦井廢水處理回用工藝的比較

1、污水廢水資源化技術(shù)及應(yīng)用簡介

      水環(huán)境質(zhì)量的嚴(yán)重惡化和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，迫切要求有相應(yīng)的污水廢水資源化的技術(shù)。在這一領(lǐng)域中膜分離技術(shù)占有重要的位置和作用。膜分離作為一項(xiàng)高新技術(shù)在近40年來迅速發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)化的高效節(jié)能分離技術(shù)過程。40多年，電滲析、反滲透、微濾、超濾、納濾、滲透汽化，膜接觸和膜反應(yīng)過程相繼發(fā)展起來，在能源、電子、石化、醫(yī)藥衛(wèi)生、化工、輕工、食品、飲料行業(yè)和日常生活及環(huán)保領(lǐng)域等均獲得廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。社會的需求使膜技術(shù)應(yīng)允而生，也是社會的需求促使膜技術(shù)迅速發(fā)展，使膜技術(shù)不斷創(chuàng)新、技術(shù)進(jìn)步，完善，成為單元操作，成為集成過程中的關(guān)鍵[1] [9]。

1．1連續(xù)膜過濾技術(shù)（CMC）

    中空纖維膜由于比表面積大，膜組件的裝填密度大，所以設(shè)備緊湊；這種膜因紡制而成，工藝簡單，所以生產(chǎn)成本一般低于其它的膜：由于沒有支撐層均可以反向清洗，特別是一些耐污染性好，對氧化性清洗劑耐受性好的膜的出現(xiàn)，使得在大規(guī)模的污水處理工程中，中空纖維膜的應(yīng)用有獨(dú)特的優(yōu)勢[1] [7]。

    CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對膜的不停機(jī)在線清洗清洗，從而做到對料液不間斷連續(xù)處理，保證設(shè)備的連續(xù)高效運(yùn)行。

    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，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
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。

1．2膜生物反應(yīng)器（MBR）

       膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。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[4]。

       MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。

       生活污水經(jīng)MBR處理后，生水水源已達(dá)到很高的水標(biāo)準(zhǔn)。此方法不僅限于處理生活污水，MBR技術(shù)也廣泛地用于染色廢水，洗毛廢水、肉類加工污水等水處理系統(tǒng)。MBR系統(tǒng)的另一個(gè)特點(diǎn)是規(guī)?？纱罂尚。⊙b置可用于一個(gè)家庭，大型裝置日處理量可達(dá)數(shù)萬立方米。

1．3反滲透技術(shù)（RO）

       反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)。銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
該技術(shù)是從海水、苦咸水淡化而發(fā)展起來的，通常稱為“淡化技術(shù)”。由于反滲透技術(shù)具有無相變，組件化、流程簡單，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。RO技術(shù)已廣泛用于海水、苦咸水淡化，純水、超純水制備，化工分離、濃縮、提純，廢水資源化等領(lǐng)域。工程遍布電力、電子、化工、輕工、煤炭、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

       廢水資源化是有開發(fā)增量淡水資源與保護(hù)環(huán)境雙重目的。無機(jī)系列廢水處理與海水苦咸水淡化采用同類裝并具有較多共性工藝技術(shù)。RO可使廢液中的銅、鉛、汞、鎳、銻、鈹、砷、鉻、硒、銨、鋅等離子脫除除90-99%。

       目前，反滲透技術(shù)在城市污水深度處理，一些工業(yè)廢水深度處理方面的應(yīng)用受到了高度重視，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
包括中水回用，污水處理廠二級出水的深度處理，經(jīng)初級處理后的工業(yè)廢水深度處理制取優(yōu)質(zhì)淡水。中東不少缺水國家，在大量采用反滲透海水淡化技術(shù)的同時(shí)，引入反滲透技技術(shù)處理二級污水，出水水質(zhì)可達(dá)TDS ≤80mg/L，擴(kuò)大了淡水資源。如中東地區(qū)、澳大利亞、新加坡等國都有這方面的大型工程實(shí)例[9]。

1．4集成膜過程污水深度處理方法

    集成膜過程是將超濾/微濾與反滲透（或納濾）結(jié)合使用，形成能夠滿足各咱回用目的的污水深度處理工藝。銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
超濾、微濾可以作為獨(dú)立的高級三級處理方法，也是反滲透過程理想的預(yù)處理工藝，抗污染能力強(qiáng)、性能優(yōu)越的超濾、微濾單元代替了復(fù)雜的傳統(tǒng)處理工藝，而且出水品質(zhì)遠(yuǎn)高于三級出水指標(biāo)，不但完全可以去除污水中的細(xì)菌和懸浮物，對COD、BOD也有一定的卻除效果。在超濾、微濾之后使用的反滲透膜，其清洗周期由采用傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的3-4周增加到半年以上，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
膜壽命可延長到達(dá)-6年。膜集成污水再生工藝具有系統(tǒng)穩(wěn)定、維護(hù)少、占地小、化學(xué)品用量少、流程簡單和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

       銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
新一代中空纖維超濾（微濾）膜與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，具有機(jī)械強(qiáng)度高、抗氧化、抗污染、高通量等特點(diǎn)，在運(yùn)行工藝上，采用了低壓操作、反沖清洗、氣水沖洗等新技術(shù)，使得超濾膜裝置能夠在污染傾向極強(qiáng)的污水介質(zhì)中保持穩(wěn)定的性能，超濾膜的使用范圍因此擴(kuò)展到了能適應(yīng)于多種復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境，同時(shí)大大擴(kuò)展了反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍，新一代的超濾膜及其系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用范圍，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
新一代的超濾膜及其系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)將膜技術(shù)帶到了一個(gè)全新的時(shí)代，徹底改變了膜法水處理技術(shù)必須依托于復(fù)雜、精細(xì)的預(yù)處理系統(tǒng)的形象，使膜技術(shù)應(yīng)用于二級出水、三級出水以及多種原廢水等許多復(fù)雜的水質(zhì)體系的深度處理。

1．5 傳統(tǒng)處理方法

      銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
 傳統(tǒng)污水三級處理工藝，主要的工藝單元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、過濾和氣浮等。根據(jù)具體污水排入物質(zhì)的成分的不同，處理方式有所差異。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)。

2 、礦井廢水處理回用工藝比較

序號
 方案1設(shè)備
（常規(guī)預(yù)處理+RO工藝）
 方案1設(shè)備
（盤式過濾器+RO工藝）
 方案3設(shè)備
（UF+RO膜組合工藝）
 
1
 混凝劑加藥裝置
 混凝劑加藥裝置
 混凝劑加藥裝置
 
2
 次氯酸鈉加藥裝置
 次氯酸鈉加藥裝置
 次氯酸鈉加藥裝置
 
3
 還原劑加藥裝置
 還原劑加藥裝置
 還原劑加藥裝置
 
4
 加酸裝置
 加酸裝置
 加酸裝置
 
5
 阻垢劑加藥裝置
 阻垢劑加藥裝置
 阻垢劑加藥裝置
 
6
 膜殺菌劑加藥裝置
 膜殺菌劑加藥裝置
 全自動盤式過濾器
 
7
 多介質(zhì)過濾器
 綜合凈水器
 全自動超濾裝置
 
8
 活性碳過濾器
 全自動盤式過濾器
 保安過濾器
 
9
 保安過濾器
 活性碳過濾器
 高壓泵
 
10
 高壓泵
 保安過濾器
 反滲透裝置
 
11
 反滲透裝置
 高壓泵
 清洗裝置
 
12
 清洗裝置
 反滲透裝置
 控制系統(tǒng)
 
13
 控制系統(tǒng)
 清洗裝置
  
 
14
  
 控制系統(tǒng)
  
 

3、礦井廢水處理回用工藝經(jīng)濟(jì)分析比較

序號
 項(xiàng)目
 方案1
(元/噸)
 方案2
(元/噸)
 方案3
(元/噸)
 
1
 反滲透膜組件的更換費(fèi)用
 0.38
 0.19
 0．38
 
2
 超濾膜組件的更換費(fèi)用
  
 0.13
  
 
3
 耗電量
 0.63
 0.63
 0．63
 
4
 混凝劑的費(fèi)用
 0.12
 0.12
 0．12
 
5
 次氯酸鈉的費(fèi)用
 0.07
 0.07
 0.07
 
6
 還原劑的費(fèi)用
 0.10
 0.10
 0.10
 
7
 加酸的費(fèi)用
 0.02
 0.02
 0.02
 
8
 阻垢劑的費(fèi)用
 0.375
 0.375
 0.375
 
9
 膜殺菌劑的費(fèi)用
 0.1
  
 0.1
 
10
 反滲透膜清洗酸堿費(fèi)用
 0.01
 0.01
 0．01
 
11
 超濾膜清洗酸堿費(fèi)用
  
 0.01
  
 
12
 設(shè)備折舊費(fèi)用
 0.37
 0.3
 0．31
 
13
 設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)用
 0.04
 0.05
 0．04
 
14
 預(yù)處理費(fèi)用
 0.1
 0.05
 0．10
 
15
 系統(tǒng)操作人工費(fèi)
 0.1
 0.1
 0．1
 
16
 濾芯的更換費(fèi)用
 0.05
 0.05
 0．05
 
17
 系統(tǒng)總投資
 116.2萬元
 111萬元
 101萬元
 
18
 綜合運(yùn)行費(fèi)用
 2.465
 2.185
 2.405
 

十、結(jié)   語

煤礦礦井水既是一種具有行業(yè)特點(diǎn)的污染源，又是一種寶貴的水資源。目前我國很多煤礦一方面嚴(yán)重缺水，另一方面未經(jīng)處理直接外排，造成大量水資源的浪費(fèi)，并且污染環(huán)境，在相當(dāng)程度上制約了煤炭生產(chǎn)和礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，將煤礦礦井水處理后作為煤礦工業(yè)用水或生活用水，不僅解決了礦區(qū)缺水問題，而且充分利用了礦井水水資源，節(jié)省了地下水資源，具有明顯經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。甘肅華亭礦區(qū)新柏煤礦礦井水處理技術(shù)經(jīng)過甘肅經(jīng)緯環(huán)境工程技術(shù)有限公司多年研究改進(jìn)，其處理技術(shù)在其它煤礦區(qū)應(yīng)用，會有廣闊的推廣前景。

由煤礦礦井廢水處理回用工藝的比較可知：

（1） 煤礦礦井廢水處理回用的綜合運(yùn)行費(fèi)用為：2.185-2.465元/噸。:2.185元/噸。這樣的價(jià)格對干旱缺水的西北地區(qū)是很有吸引力的。

黃銹水處理器 旋流除砂器 自清洗過濾器 全自動自清洗過濾器 旁流水處理器

其中膜法的處理費(fèi)用最低為

  （2）銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
用膜法處理煤礦礦井廢水并回用在技術(shù)上是完全可靠的，銘源凱德過濾設(shè)備（北京）有限公司
國內(nèi)外都有成功經(jīng)驗(yàn)。

     （3）隨著工業(yè)的快速發(fā)展，水資源的污染日益嚴(yán)重，缺水現(xiàn)象會越來越嚴(yán)重，工業(yè)廢水的回收利用將會提到議事日程。

（4）從環(huán)境保護(hù)方面講，對礦井廢水進(jìn)行回收再利用具有非常重要的環(huán)境意義。

     （5）對礦井廢水進(jìn)行回收再利用，不但可以減少廢水排放量，

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又可以使廢水資源化，應(yīng)該說，它是一種水資源再生的希望方法，也是我國實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有效途徑之一。

     （6）膜法處理煤礦礦井廢水并回用，不但在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益都非常顯著。