礦井水除總氮提標(biāo)改造

時(shí)間：2020-01-05作者：科海思（北京）科技有限公司瀏覽：286

項(xiàng)目背景:
1、水資源浪費(fèi)長(zhǎng)期以來(lái)，采煤對(duì)地下水造成了嚴(yán)重破壞。絕大部分礦井水，被以直排方式，流入河道、田野，這不僅造成水資源的白白浪費(fèi)，也污染了環(huán)境。社會(huì)對(duì)此反響強(qiáng)烈的同時(shí)，煤礦企業(yè)也倍感壓力。2、解決礦區(qū)飲水問(wèn)題，大大節(jié)省生產(chǎn)用水成本

煤礦企業(yè)開(kāi)始對(duì)礦井水進(jìn)行較加深度的處理，有些輕度污染的礦井水，經(jīng)過(guò)處理之后直接可以用于礦區(qū)，甚至為附近居民供給生活飲用水；而有的經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單沉淀過(guò)濾處理后，直接用于煤礦生產(chǎn)、消防用水及礦區(qū)綠植澆灌等用途，這不僅解決了礦區(qū)生活飲用水的緊缺現(xiàn)狀，同時(shí)在生產(chǎn)用水逐年漲價(jià)的情況下，大大節(jié)省了生產(chǎn)用水成本。



3、環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻，礦井水提標(biāo)至地表三類近年來(lái)，隨著環(huán)保形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，以及國(guó)內(nèi)民眾環(huán)保意識(shí)的大幅增強(qiáng)。在礦井水處理領(lǐng)域，根據(jù)礦井所處地理位置的不同，有些地方（如：山東、山西、內(nèi)蒙等地的某些區(qū)域）的礦井水（煤礦、稀土礦、有色金屬礦等）處理需執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目概況：

某煤礦井廢水2000噸/天，在了解廢水基本情況并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察后，進(jìn)行工藝構(gòu)思并設(shè)計(jì)解決方案。項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案：




進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)方案：

1、設(shè)計(jì)規(guī)模

設(shè)計(jì)處理水量：2000m3/d，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。

2、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水為甲方提供的第三方檢測(cè)數(shù)據(jù)。因?yàn)橐┙o礦區(qū)生活用水、生活飲用水及排放到地表三類水中。所以，出水既需要達(dá)到《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006），又要達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中的三類水標(biāo)準(zhǔn)。3、進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)方案具體參數(shù)：




工藝設(shè)計(jì)分析：

礦井水主要是由于煤礦開(kāi)采破壞了煤系上覆含水層而形成的井下涌水，初始流入井筒和巷道的涌水未受到污染時(shí)為清潔水，在開(kāi)拓及采煤過(guò)程中易受到污染。根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)可知該礦井水為中性，無(wú)有毒重金屬物質(zhì)，但SS、TN含量較高，大腸桿菌數(shù)和菌落總數(shù)也比較高（需要說(shuō)明的是一般礦井水中均有一定量的COD，但其主要是由煤粉引起的，并因水中還原性碳元素所致，一般隨懸浮物的去除，COD也隨之去除）。本工程礦井水處理后，既要作為生活飲用水，又要將多余部分排放至地表三類水中。經(jīng)以上分析，本工藝主要考慮去除COD、SS、菌落數(shù)、TN等。尤其是TN的去除需要達(dá)到地表三類標(biāo)準(zhǔn)。由于原水中含鹽量并不高，且TN處理精度要求嚴(yán)格，因此，本工藝采用了專業(yè)脫氮樹(shù)脂對(duì)總氮進(jìn)行深度處理。




綜上所述，項(xiàng)目采用了“生化、混凝沉淀及**脫氮離子交換樹(shù)脂”的組合式處理工藝。



項(xiàng)目工藝分析：

1、根據(jù)水中氮的形態(tài)，可對(duì)該廢水直接進(jìn)行反硝化，由于廢水中BOD5的含量很低，需另外投加碳源，但外加碳源無(wú)法精確控制，會(huì)引起**物**標(biāo)。因此需在反硝化池后接氧化池，去除多余碳源，同時(shí)對(duì)廢水中可能存在的**氮或氨氮進(jìn)行硝化反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。好氧池末端設(shè)有內(nèi)循環(huán)，將好氧池末端水，部分回流至缺氧池前段，對(duì)殘余或部分新產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化脫氮，從而對(duì)生化脫氮起**作用。2、因出水需達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中的三類水標(biāo)準(zhǔn)，即總氮要≤1mg/l。該標(biāo)準(zhǔn)較嚴(yán)，普通的生化處理脫氮很難達(dá)到，所以對(duì)好氧池后端的出水進(jìn)行離子樹(shù)脂交換，用專業(yè)脫氮樹(shù)脂對(duì)廢水中硝態(tài)氮進(jìn)行深度去除，穩(wěn)定做到1mg/l以下。

3、對(duì)生化出水采用沉淀、砂碳過(guò)濾和精密過(guò)濾的方式去除懸浮物及一些水溶性的**物，滿足離子交換的進(jìn)水要求，防止離子交換樹(shù)脂的污堵。



工藝流程：
1、主要工藝流程圖

主要工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)規(guī)模：2000m3/d，設(shè)計(jì)流量：83m3/h。


調(diào)節(jié)池：

主要作用：均質(zhì)、均量，穩(wěn)定pH值在6-8之間；

結(jié)構(gòu)：地下鋼結(jié)構(gòu)；
工藝尺寸：14x10x4.5m(有效水深4米)；
有效容積：536m3；
反應(yīng)時(shí)間：6.45h；

主要設(shè)備：

1、浮球液位計(jì)：數(shù)量：1臺(tái)；

2、離心泵：數(shù)量2臺(tái)（1用1備）；Q：100m3/h，H：1520m，N: 15kw；材質(zhì)：鑄鐵；

3、引水桶：數(shù)量2個(gè)，材質(zhì)：Q235；

4、電磁流量計(jì)：數(shù)量：1臺(tái)，口徑：DN150。




缺氧池：

主要作用：廢水進(jìn)入鐵碳床，通過(guò)微電解反應(yīng)對(duì)**物進(jìn)行預(yù)氧化，提高廢水可生化性，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造條件；

結(jié)構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)；
設(shè)進(jìn)水硝態(tài)氮：25mg/L，出水硝態(tài)氮：8mg/L； 
設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷：0.06kgNO3-N/（kgMLSS.d）；
MLSS：2500mg/L；
有效容積：400m3；
工藝尺寸：16x5x5.5m（有效深度5m）；
反應(yīng)時(shí)間：4.8小時(shí)；
主要設(shè)備：
1、乙酸鈉加藥系統(tǒng)：
①機(jī)械隔膜泵：數(shù)量：1個(gè)；Q：200L/h，P：3bar；
②溶藥桶：數(shù)量：1個(gè)；材質(zhì)：PE；容積：5m3；
③溶藥桶攪拌器（不銹鋼材質(zhì)）：數(shù)量：1臺(tái)；
2、組合填料：400m3；材質(zhì)：醛化維綸絲
3、填料框：材質(zhì)：Q235；2套；
4、潛水?dāng)嚢杵鳎?.1kw；4臺(tái)；材質(zhì)：sus304。




好氧池：

主要作用：在有氧狀態(tài)下，微生物降解廢水中的**物，對(duì)**氮進(jìn)行硝化作用；

結(jié)構(gòu)：半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)；
工藝尺寸：16x5x5.5m（有效水深4.8米）；
有效容積：384m3；
反應(yīng)時(shí)間：4.6h；
主要設(shè)備：
1、曝氣盤片：數(shù)量：600套；盤片直徑：200mm；膜材質(zhì)：EPDM；
2、組合填料：數(shù)量：560m3；材質(zhì)：醛化維綸絲；
3、填料框：數(shù)量：2套；材料：Q235；
4、羅茨風(fēng)機(jī)：數(shù)量：2臺(tái)（1用1備）；
Q：25.92m3/min，H：6m，r：1000r/min， N：45kw
5、內(nèi)回流泵：數(shù)量：2臺(tái)（1用1備）；Q：100m3/h，H：10-15m；
6、引水桶：數(shù)量：2個(gè)。




沉淀池：

主要作用：利用泥水密度差，對(duì)絮凝反應(yīng)出水實(shí)現(xiàn)泥水分離，出水自流進(jìn)入水解酸化池，污泥重力流排入已建污水處理系統(tǒng)污泥池，使出水SS小于8mg/l；

結(jié)構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)；
表面負(fù)荷：0.5m3/m2.h；
工藝尺寸：Φ12x4.5m；
主要設(shè)備：
1、周邊傳動(dòng)半橋式刮泥機(jī)：數(shù)量：1臺(tái)；直徑：12m；材質(zhì)：碳鋼防腐；
2、污泥回流泵：數(shù)量：2臺(tái)，1用1備；Q：100m3/h，H：10-15m。




中間水池：

主要作用：起二次提升作用；

結(jié)構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)；
設(shè)計(jì)規(guī)模：2000m3/d；
設(shè)計(jì)流量：83m3/h；
工藝尺寸：14x6x4.5m（有效水深4米）；
水力停留時(shí)間：4.0h；
主要設(shè)備：
1、浮球液位計(jì)：數(shù)量：1臺(tái)；
2、離心泵：數(shù)量2臺(tái)（1用1備）；
Q：100m3/h，H：20-25m，N: 3 kw；材質(zhì)：鑄鐵；
3、引水桶：數(shù)量2個(gè)，材質(zhì)：Q235；
4、電磁流量計(jì)：數(shù)量：1臺(tái)，口徑：DN150。




砂、炭濾池/罐：

主要作用：去除比重較輕，不易通過(guò)重力作用去除的懸浮物及**物雜質(zhì)，過(guò)濾精度20μm，防止離子交換樹(shù)脂堵塞；

結(jié)構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)；
設(shè)計(jì)規(guī)模：2000m3/d；
設(shè)計(jì)流量：83m3/h；
工藝尺寸：Φ3.25x3.5m（內(nèi)徑*總高）；
主要設(shè)備：
1、石英砂罐：數(shù)量：1套，填充高度1200mm；
2、活性炭罐：數(shù)量：1套，填充高度1200mm；
3、濾料：各10m3。




保安過(guò)濾器：

主要作用：進(jìn)水前對(duì)原水進(jìn)行過(guò)濾處理，除去固體懸浮物雜質(zhì)，控制SS<1mg/l，防止堵塞樹(shù)脂；

材質(zhì)：SUS304；數(shù)量：1臺(tái)，1μm濾芯。




離子交換床：

主要作用：在進(jìn)水硝酸鹽氮8mg/l左右情況下，保證出水總氮含量<1mg/l。用常規(guī)的普通陰離子交換樹(shù)脂處理含硫酸鹽水中的硝酸鹽是困難的。因?yàn)闃?shù)脂幾乎交換了水中的所有的硫酸鹽后，才與硝酸鹽交換。即硫酸鹽的存在會(huì)降低樹(shù)脂對(duì)硝酸鹽的去除能力。

采用科海思（北京）科技有限公司Tulsimer?A-62MP硝態(tài)氮選擇性樹(shù)脂**交換硝酸鹽，對(duì)硝酸鹽的交換容量不受水中硫酸鹽（<500mg/l）的影響。A-62MP樹(shù)脂對(duì)水中（低鹽環(huán)境）陰離子的選擇性順序依次為：NO3-?> SO42- > Cl- > HCO3-
結(jié)構(gòu)：Q235；
單組設(shè)計(jì)流量：45m3/h；
工作流速：8BV/h；
單組工藝尺寸：Φ2.35x3m；共2組，一用一備；
樹(shù)脂有效高度：1.5m；
主要設(shè)備：
1、鋼結(jié)構(gòu)罐體：Φ2.35x3m，數(shù)量2套，一用一備；
2、樹(shù)脂體積：13m3；
3、再生罐：10m3；材質(zhì)：PE；
4、再生泵：8-10m3/h，H：10-15m；耐腐蝕；數(shù)量：3臺(tái)，2用1備；
5、玻璃管流量計(jì)：8-10m3/h，數(shù)量，2臺(tái)。












污泥池：

主要作用：接受沉淀池污泥，并由泵送至原污泥處理系統(tǒng)；

結(jié)構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)；
工藝尺寸：5.5x3.5 x2.5m（有效水深2米）；
有效容積：33.28m3；
主要設(shè)備：
1、疊螺機(jī)：DL301，數(shù)量1套；
2、螺桿泵：G30-1，數(shù)量2臺(tái)，1用1備；
3、液位計(jì)：數(shù)量：1臺(tái)。




紫外殺菌消毒：

經(jīng)過(guò)**脫氮樹(shù)脂處理，總氮達(dá)到地表三類的水，一般經(jīng)過(guò)殺菌消毒裝置后用于礦區(qū)生活飲用水，余量部分會(huì)直接達(dá)標(biāo)排放或用于澆灌綠植及礦區(qū)其他生產(chǎn)、生活用水。




3、運(yùn)行中部分問(wèn)題解決辦法匯總（1）總氮出水不達(dá)標(biāo)：①樹(shù)脂進(jìn)水總氮>10mg/l，則調(diào)節(jié)污泥回流比，控制生化產(chǎn)水總氮含量；②流速過(guò)快，導(dǎo)致接觸時(shí)間短，則需降低流速，正常流速范圍5-20BV/H；③樹(shù)脂進(jìn)水壓力不夠，建議2-3kg的進(jìn)水壓力為宜；④布水器布水不均，大罐體建議采用爪狀布水器。（2）樹(shù)脂污染：樹(shù)脂被懸浮物雜質(zhì)或活性污泥（可能有水溶性**物）污堵，用10%氯化鈉+2%**的堿性鹽溶液逆流快速?zèng)_洗（4BV/H流速），直至出水干凈清澈為止，輔以空氣擦洗效果較佳。（3）再生不下來(lái)：樹(shù)脂吸附效果沒(méi)問(wèn)題，再生總是不徹底，則需要排查罐體尺寸（反洗膨脹空間是否足夠）、再生/反洗泵流量、揚(yáng)程及管路是否能滿足使用要求（過(guò)大或過(guò)小）、再生劑成分是否有問(wèn)題（是否含有強(qiáng)氧化劑、成分含量夠不夠等）。（4）微生物滋生：間歇運(yùn)行，**過(guò)7天以上不運(yùn)行，則需用鹽水浸泡，以免藻類和細(xì)菌等微生物滋生，影響樹(shù)脂功能，下次使用前沖洗干凈繼續(xù)使用。

科海思（北京）科技有限公司專注于電鍍廢水除鎳,吸金樹(shù)脂,除重金屬離子等

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