一种煤矿井废水回用的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及矿井废水处理领域，尤其涉及一种煤矿井废水回用的工艺方法。
【背景技术】
[0002]矿井水既在采煤过程中地下水与煤层、岩层接触，加上人类的活动的影响，发生了一系列的物理、化学和生化反应，因而水质具有显著的煤炭行业特征:含有悬浮物的矿井水的悬浮物含量远远高于地表水，感官性状差；并且所含悬浮物的粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差；矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。矿井水中含有的总离子含量比一般地表水高得多，而且很大一部分是硫酸根离子。矿井水往往PH值特别低，常伴有大量的亚铁离子，增加了处理的难度。
[0003]矿井水经过处理后水质较好，但水体中氯化物、硫酸盐、总溶解性固体等含量较高，无法直接取代水源井作为厂区用水的水源。
[0004]为保护水资源，合理利用地下矿井水资源，减少水资源浪费，煤矿拟对处理后的矿井水进行深度处理，经深度处理后的矿井水用于厂区的生产和生活用水，取代部分水源井。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种煤矿井废水回用的工艺方法，以解决上述技术问题。
[0006]矿井水在地下经过前处理后抽吸到地面贮存于原水池中，作为本案处理系统的原水(煤矿井废水)。
[0007]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种煤矿井废水回用的工艺方法，其特征在于，步骤为:
废水通过水栗抽吸，依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器，去除水体中的大颗粒悬浮物质；
然后进入软化系统，软化系统包括软化装置，软化装置前设置增压栗以保证软化系统所需要的运行压力，通过离子交换降低废水总硬度后进入消毒系统；
消毒系统采用二氧化氯发生器进行消毒处理，在管道中设置射流器，将二氧化氯添加到水体中，对水体进行消毒处理，消毒系统对水体中大肠杆菌的灭活率达到90%以上；消毒系统后设置精密过滤器，过滤精度为5微米，通过微孔滤芯去除消毒处理后残留于水体中被灭活的菌丝和其他杂质，精密过滤器出水进入储水池，出水满足生活用水水质要求。
[0008]所述石英砂过滤器内装的填料为:石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂中的至少一种，过滤精度在0.005-0.0lm之间，可有效去除胶体微粒及高分子有机物。
[0009]所述活性炭过滤器内的滤料，底部装填0.15-0.4米高的石英砂，作为支持层，石英砂的颗粒采用20-40毫米，石英砂上装填1.0-1.5米高颗粒状的活性炭作为过滤层；
活性炭过滤器在装料之前，底部滤料石英砂应进行溶液的稳定性试验，浸泡24小时后，符合以下要求:全固型物的增加量不超过20mg/L，耗氧量的增加不超过10mg/L，在碱性介质中浸泡后，二氧化硅的增加不超过10mg/L ；
石英砂装入活性炭过滤器内用水进行冲洗，水流应由上往下冲洗，脏水由下部排出，直至出水澄清，然后装入颗粒状活性炭滤料，再进行清洗，水流由下至上冲洗，脏水由上部排出。
[0010]所述活性炭过滤器在活性炭装入前，应在底部和顶部加铺2-3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2-3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。
[0011]所述软化系统的工作过程包括:工作、反洗、吸盐再生、慢冲洗置换、快冲洗五个过程;
软化系统工作一段时间后，会在树脂上部拦截很多由废水带来的污物，通过反洗过程把这些污物除去后，使离子交换树脂完全曝露出来；
反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走，这个过程需要5-15分钟；
吸盐再生:即将盐水注入树脂罐体的过程，使盐水慢速流过树脂，这个过程需要30分钟；
慢冲洗置换:在用盐水流过树脂以后，用废水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，此过程需要30分钟；
快冲洗:采用与工作过程相同的流速，用废水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水，快冲洗过程为5-15分钟。
[0012]本发明的有益效果是:
本发明的工艺方法能耗低、投资和运行费用少，可以对前处理后的矿井水进行深度处理，经深度处理后的矿井水可用于厂区的生产和生活用水，取代部分水源井；有效保护水资源，合理利用地下矿井水资源，减少水资源浪费。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0014]一种煤矿井废水回用的工艺方法，步骤为:
废水通过水栗抽吸，依次经过石英砂过滤器、活性炭过滤器，去除水体中的大颗粒悬浮物质；然后进入软化系统，软化系统包括软化装置，软化装置前设置增压栗以保证软化系统所需要的运行压力，通过离子交换降低废水总硬度后进入消毒系统；消毒系统采用二氧化氯发生器进行消毒处理，在管道中设置射流器，将二氧化氯添加到水体中，对水体进行消毒处理，消毒系统对水体中大肠杆菌的灭活率达到90%以上；消毒系统后设置精密过滤器，过滤精度为5微米，通过微孔滤芯去除消毒处理后残留于水体中被灭活的菌丝和其他杂质，精密过滤器出水进入储水池，出水满足生活用水水质要求。
[0015]一、石英砂过滤器
石英砂过滤器，学名浅层介质过滤器(英文:Shallow medium filter)，它是利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净化水质效果的一种高效过滤设备。
[0016]作用
石英砂过滤器是一种过滤器滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。并具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。主要用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用水、生活用水、循环用水和废水的深度处置领域。
[0017]工作原理
高效连续过滤器的运行可分为原水过滤和滤料清洗再生两个相对独立又同时进行的过程。二者在同一个过滤器的不同位置完成，前者动力依靠高位差或栗的提升，而后者则通过压缩空气完成的。
[0018]石英砂滤器是利用一种或几种过滤介质，常温操作、耐酸碱、氧化，PH适用范围为2-13。系统配置完善的保护装置和监测仪表，且具有反冲洗功能，泥垢等污染物很快被冲走，耗水量少，按用户要求可设置全自动功能。在一定的压力下，使原液通过该介质的触絮凝、吸附、截留，去除杂质，从而达到过滤的目的。其内装的填料一般为:石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。其过滤精度在0.005-0.0lm之间，可有效去除胶体微粒及高分子有机物。
[0019]主要用于去除水中的悬浮物。
[0020]活性碳过滤器主要用于吸附水中游离氯(吸附力达99%)，对有机物和色度也有较高的去除率。是软化、除盐系统制