摘要：矿井水含有大量的悬浮物，而悬浮物的高低照直接影响废水中COD的含量，不经处理对环境造成严重污染。某矿井水处理站设计规模为70m3/h，污水处理厂采用预沉调节池+高效混凝沉淀池+重力无阀滤池+二氧化氯消毒”工艺,出水COD≤30mg/L、SS≤10mg/L，出水水质全部达到《陕西省黄河流域污水综合排放标准》（DB61/224-2018）中A级标准。
关键词：矿井水；高效斜管沉淀池；重力无阀滤池
我国矿井水净化处理技术起始于上世纪70年代末，通过净化处理后，矿井水可以作为工业用水或生活用水。目前我国按照对环境影响以及作为生活饮用水水源的可行性，习惯上将矿井水按水质类型特征分为洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和含有毒有害元素或放射性元素矿井水五类。不同的矿井水采取不同的处理方法，处理后可作为生活饮用水或其他生产用途等。目前我国已经投入使用的净化处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤（混凝澄清过滤）、超滤、反渗透等，根据不同矿井水质特性和最终用途不同可选用不同的处理工艺。
结合该矿井水的水质特征，本工程从工程规模、投资、运行成本以及技术可行性等多方面考虑，选用“混凝沉淀+过滤+消毒”组合处理方法以满足达标排放水质要求。
1 设计水量及进出水水质
1.1设计水量
该项目涌水量最大时已达70m3/h，故设计规模为70m3/h。
1.2设计进水水质
1.3设计出水水质
该项目根据业主要求，处理后的产品水需满足《陕西省黄河流域污水综合排放标准》（DB61/224-2018）中A级标准。具体出水水质见下表。
2工艺设计
2.1工艺确定
矿井废水来源主要是矿床开采破坏了地下水原始赋存状态并产生了裂隙，密切了大气降水、地表水、地下水和生活用水各含水层之间的水力联系，使各种水沿着原有的和新裂隙渗入井下采掘空间形成矿井水。矿井水是煤炭生产过程中排放量最多的废水。
因矿井水中夹杂的煤粉、泥砂含量较大，且水质、水量变化较大，矿井水预处理通常采用预沉调节池，去除废水中大量悬浮物同时起到水量调节作用。考虑预沉调节池不能达到排放标准，需增设混凝沉淀+过滤做为加强级处理工艺。
混凝沉淀工艺选择
混凝沉淀法包括混凝和沉淀两个阶段。混凝是水处理工艺中十分重要的环节。混合过程是让药剂迅速而均匀地分散到水中，应在尽量短的时间内与原水均匀混合，使水中的全部胶体杂质都能和药剂发生作用。原水加混凝剂后，经过混合作用，水中胶体杂质凝聚成较大的矾花颗粒，在沉淀池中去除。混凝反应有机械、折板、隔板等方式，该工程水量较大、冬季水温较低，为保证混凝效果，充分混合反应，选择机械混凝方式。根据该项目处理规模、用地以及出水要求和特点，选用占地面积小、排泥更为便捷、投资较低的斜管沉淀方式。同时，斜管沉淀池型式多样，结合该项目水质检测分析，水量大，颗粒污染较轻，因此，该项目考虑采用占地面积小、高效并适合悬浮物浓度波动大的高效斜管沉淀池作为预处理核心工艺。
过滤工艺选择
经过混凝沉淀后的污水不能满足部分排放要求，需设置过滤设施，考虑到重力无阀滤池在国内矿井水项目采用较多，有成熟的运行经验，运行稳妥可靠；滤料采用石英砂，材料易得，价格便宜；运行灵活，出水水质较好；滤池反冲洗自动运行，不需要配备专用的反冲洗设备，运行操作简单，运行费用低。因此，该项目过滤工艺考虑采用“重力无阀滤池”。
3.2工艺流程
本工程废水预处理工艺采用“预沉调节池+高效混凝沉淀池+重力无阀滤池+二氧化氯消毒”工艺。污泥采用带式压滤机，脱水后污泥装车回用于矿区煤场。消毒采用二氧化氯接触消毒。
3.3主要构筑物及设备参数
（1）预沉调节池1座，沉淀采用平流沉淀方式，配置刮泥机；进水端设调节配水井、集油池，出水端设置隔墙、及集水区。预沉调节池采用钢筋混凝土结构，尺寸为18.0×10.0×4.0m。
主要设备：桁架式刮泥机，2台，功率0.75kW。提升泵，2台，流量70m3/h，扬程17m，功率5.5kW。污泥排放泵3台，流量12m3/h，扬程15m，功率1.5kW。
（3）高效混凝沉淀池1套。采用钢结构成套设备，尺寸为6.0×4.0×6.6m，内含搅拌机、刮泥机、导流设备、斜管填料、出水堰槽等。
主要设备：循环及排泥泵3台，流量3.3m3/h，压力0.6MPa，P=1.5kW，变频控制。
（4）无阀滤池。采用钢结构成套设备，尺寸为5.0×2.5×6.1m。
（5）消毒池1座，采用钢筋混凝土结构，尺寸为6.0×3.0×4.0m。
（6）污泥池1座，采用钢筋混凝土结构，尺寸为4.0×4.0×4.0m。
主要设备：污泥泵2台，流量15.8m3/h，压力0.6MPa，P=5.5kW，变频控制。
（7）污泥脱水设备1台，转鼓浓缩脱水一体机，带宽：1.5m，N=3.0kw，264kg干泥/h。
（8）消毒设备1台，二氧化氯发生器，有效氯产量为500g/h。
4运行效果及成本效益分析
该项目总投资900万元，运行费用0.9元/m3，其中电费0.31元/m3，药剂费0.35元/m3。工程建成投运后，COD、SS削减量分别为42.9、913.7t/a。由此可见，该工程投资少、运行费用较低且环境效益显著。
5结语
（1）该工程的运行结果表明，经高效混凝沉淀池+重力无阀滤池处理后，出水COD＜30mg/L，SS＜10mg/L，去除效果显著。
（2）该项目的建设进一步消减了污染物排放量，对当地水环境的改善及流域水环境保护有积极的作用。
参考文献：
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