重力式無(wú)閥濾池工作原理

       重力式無(wú)閥濾池工作原理

       1、正常情況下的工作原理 ：一次揚水由水源揚至分配水箱，再由分配水箱經(jīng)過(guò)進(jìn)水管道平均分配給二個(gè)無(wú)閥濾池，經(jīng)過(guò)濾室石英砂過(guò)濾后的水，經(jīng)過(guò)出水廊道進(jìn)入池體，加藥混合消毒后，經(jīng)出水管流入清水池。

       2、非正常情況下（反沖洗）的工作原理：

       當濾室沙層表面的淤泥和沉積物較厚，影響水流通過(guò)時(shí)，迫使濾室水位通過(guò)虹吸下降管逐步上升，當水位升至最高點(diǎn)（虹吸管的彎頭部位）時(shí)，水流快速流出，產(chǎn)生強大的虹吸作用，使池體內的存水通過(guò)濾料底部倒流。從而使濾料（石英砂）翻動(dòng)，淤泥和沉積物經(jīng)虹吸管排入地溝。當池體內存水排至設定位置時(shí)（虹吸破壞斗的位置），虹吸管的虹吸作用被破壞，濾料的通過(guò)能力得到了改善，濾池恢復正常工作。

       無(wú)閥濾池是一種不用閥門(mén)切換過(guò)濾與反沖洗過(guò)程的快濾池，由濾池本體、進(jìn)水裝置、虹吸裝置三部分組成，不是沒(méi)有閥門(mén)的快濾池。在運行過(guò)程中，出水水位保持恒定，進(jìn)水水位則隨濾層的水頭損失增加而不斷在吸管內上升，當水位上升到虹吸管管頂，并形成虹吸時(shí)，即自動(dòng)開(kāi)始濾層反沖洗，沖洗廢水沿虹吸管排出池外。

       無(wú)閥濾池分為壓力式無(wú)閥濾池和重力式無(wú)閥濾池。

煤礦為什么會(huì )有地下水處理

       一、 概述

       煤炭在我國能源結構中占％以上，煤炭開(kāi)采過(guò)程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴重污染，同時(shí)造成水資源的大量浪費，無(wú)法實(shí)現循環(huán)經(jīng)濟的目標。據統計我國％的礦區嚴重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。西北礦區多處于山區，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節流量相當懸殊，常年流量稀釋能力差，排入河流的污水造成嚴重污染。因此，開(kāi)發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續發(fā)展具有重要意義。

       1、煤廢水污染嚴重

       據包括多位院士在內的專(zhuān)家學(xué)者鑒定通過(guò)的一項課題研究表明，山西每年挖5億噸煤，使億立方米的水資源受到破壞。這相當于山西省整個(gè)引黃河水入晉工程的總引水量。專(zhuān)家呼吁，應當從技術(shù)、人才、資金投入和經(jīng)營(yíng)機制等多方面解決這一世紀難題，幫助山西省等煤炭主產(chǎn)區擺脫“產(chǎn)煤致旱、因煤致渴”的困擾。

       這項關(guān)于山西省煤炭產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展的研究表明，山西省采煤造成嚴重的水資源破壞，加劇了水資源短缺問(wèn)題。這項課題研究表明，山西每挖1噸煤損耗2.噸的水資源。每年挖5億噸煤，使億立方米的水資源受到破壞。這相當于山西省整個(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?jì)H占全國平均水平不到五分之一的地區來(lái)說(shuō)是個(gè)非常嚴重的問(wèn)題。

       目前，由于煤炭開(kāi)采對地下水系破壞非常嚴重。據統計，山西采煤對水資源的破壞面積已達平方公里，占全省總面積的％。山西省大部分農村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤礦開(kāi)采恰好破壞了該層段的含水層。據統計，全省由于采煤排水引起礦區水位下降，導致泉水流量下降或斷流，使近萬(wàn)人及幾十萬(wàn)頭大牲畜飲水嚴重困難。

       2、煤炭采掘業(yè)廢水治理技術(shù)問(wèn)題

       %的采煤項目廢水沒(méi)有進(jìn)行治理，從主觀(guān)上應該說(shuō)是環(huán)保監管不力。從客觀(guān)上說(shuō)是我們環(huán)保部門(mén)對采煤項目廢水治理技術(shù)持謹慎態(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、運行費用最低，一直是我們環(huán)保部門(mén)在尋求的。由于采煤廢水復雜多變，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(lái)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，把礦井廢水往池子一放，就是對廢水進(jìn)行處理了。事實(shí)上不是這樣簡(jiǎn)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(chǎng)和矸石場(chǎng)淋溶廢水等。在進(jìn)行處理前，應先委托地區環(huán)境監測站進(jìn)行監測，以監測資料作為廢水處理工程設計的依據。DFMC煤礦廢水治理技術(shù)和成套設備是目前經(jīng)實(shí)踐證明的實(shí)用技術(shù)，萬(wàn)噸以下、小時(shí)涌水量m3以下的煤礦可采用此技術(shù)和設備。對于酸性煤礦廢水還需新增設備和藥劑。煤礦廢水經(jīng)處理達標后盡可能循環(huán)使用，循環(huán)使用率不低于％，經(jīng)處理后排放的廢水列為總量控制指標進(jìn)行考核。

        1.2新建煤礦必須執行“三同時(shí)”規定，試產(chǎn)三個(gè)月必須申請地區環(huán)保局驗收，驗收達標的發(fā)給排污許可證，不達標的停產(chǎn)治理。

        1.3原有煤礦分期分批進(jìn)行治理，年%左右的原有煤礦治理完工并通過(guò)達標驗收。列入家年治理計劃的煤礦不治理的，依法予以處罰；治理不達標的，停產(chǎn)治理。治理計劃由各縣市環(huán)保局商煤炭局提出，報地區環(huán)保局綜合平衡后以治理計劃下達執行。

       表1 某A煤礦廢水處理監測結果 單位：mg/l

       指標 排放

       標準 處理前

       濃度 超標倍數（倍） 處理后

       濃度 比排放標準低（%） 懸浮物 2.7 .5 .6 鐵 1 2. 1.6 0. 硫化物 1 2.8 1.8 0.5 COD .9 1.8 7 錳 2 0. 未超標 0.1 —

       表2某B煤礦廢水處理監測結果單位：mg/ l

       指標 排放

       標準 處理前

       濃度 超標 倍數 （倍） 處理后

       濃度 比排放標準低（%） 懸浮物 3.5 4.5 .6 鐵 1 2. 1.3 0. 硫化物 1 3. 2.2 0.5 COD .4 1.3 .8 .2 錳 2 0. 未超標 0. — 1.4、煤礦廢水中鐵含量高，如濃度大于mg/l，其處理設備投資和運行費用將要增加。因為鐵含量過(guò)高，要達到1mg/l的排放標準，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使達標（6～9）。

        1.6、煤礦要對煤場(chǎng)、矸石場(chǎng)進(jìn)行硬化處理，建導流溝，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進(jìn)行處理。

        1.7、 預防事故和自然因素引起的非正常排放

        為預防因降暴雨致使廢水次理池溢流，工程設計必須考慮廢水處理池有足夠的容積。為防止事故性排放，必須建事故調節池。四、煤礦生活廢水處理要求洗煤廠(chǎng)和煤礦生活廢水處理采用深圳開(kāi)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)處理達標后可排放。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地區環(huán)境監測站監測、提出監測報告，從治理效果、投資、運行費用等全面評價(jià)后由地區環(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。然而回用才是當今污水治理發(fā)展的必然趨勢，將防治污染和回用結合起來(lái)，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染?，F國內使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過(guò)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(guò)濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過(guò)濾后必須再經(jīng)過(guò)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(guò)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(kāi)采過(guò)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(guò)程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設備產(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(kāi)采過(guò)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(kāi)采過(guò)程中水質(zhì)、水量的變化。某礦區M煤礦礦井廢水水質(zhì)取礦井正常排水時(shí)井口水樣，結果見(jiàn)表1。

       M煤礦礦井廢水污染物監測表

       表1 單位：mg/L

       序號 監測項目 日均值濃度范圍 序號 監測項目 日均值濃度范圍 1 肉眼可見(jiàn)物 微粒懸浮物 9 總氮 5.～5. 2 PH值 8.～8. 砷(ng/L) 3.4～5.2 3 CODcr .4～.7 總磷 0.～0. 4 硫化物 1.～1. 糞大腸菌 ～ 5 懸浮物 ～ 銅 0.～0. 6 酚 0.～0. 鉛 -- 7 BOD5 .～. 鎘 -- 8 LAS 0.～0. 鋅 0.～0.

       通過(guò)網(wǎng)絡(luò )調查和資料查找，收集了多年來(lái)某礦區有關(guān)礦井水和地下水的化驗數據資料，以及環(huán)境監測站監測數據（表1）綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機物略有超標，糞大腸菌群超標，揮發(fā)酚超標。

       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)標準分別為：

       a、防塵灑水《煤礦工業(yè)礦井設計規范》（GB－）

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

       b、空壓機、液壓支柱用水水質(zhì)SS≤～mg/L，粒徑d <0.mm；硬度（碳酸鹽）2～7mg/L；pH值為6.5～9；濁度<。

       c、礦井洗浴水水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB-）的Ⅲ類(lèi)水體標準。

       d、中水水質(zhì)達到《生活雜用水水質(zhì)標準》（CJ/T -）。

       5、生活飲用水達到《生活飲用水衛生標準》（GB-）。

       四、處理工藝

       從上表可知，M煤礦礦井廢水處理工程的設計處理能力為～m3/d，處理后作為生產(chǎn)和生活用水，采用混凝反應、過(guò)濾、活性炭吸附及消毒工藝，流程見(jiàn)圖1。

       　圖1　礦井廢水處理工藝流程

       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)入混凝沉淀設備，同時(shí)加入混凝劑，經(jīng)過(guò)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，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、預沉池曝氣

       礦井廢水中含有少量的有機物，通過(guò)曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設備產(chǎn)生少量油類(lèi)，通過(guò)氣浮除油，使廢水中油類(lèi)達標。

       2、混凝沉淀

       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?；炷恋硌b置采用倒喇叭口作為反應區，水流在反應區中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應在反應器中逐漸全部完成。完全反應的廢水流出反應區后開(kāi)始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過(guò)布水區進(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，利用砂濾設備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過(guò)程，同時(shí)也是活性炭吸附深度處理過(guò)程的預處理。砂濾罐為重力式無(wú)閥濾池，采用自動(dòng)虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡(jiǎn)便，管理和維護方便。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(lèi)屬于高毒物質(zhì)，它可以通過(guò)皮膚、粘膜、口腔進(jìn)入人體內，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長(cháng)期飲用被酚污染的水源，會(huì )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?；钚蕴康谋缺砻娣e可達～m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置采用連續式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過(guò)濾，過(guò)濾速度在4～m/h，接觸時(shí)間一般不大于～min。隨著(zhù)運行時(shí)間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達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(guò)消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過(guò)消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現場(chǎng)用鹽酸和氯酸鈉反應產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無(wú)毒、穩定、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礦井水水質(zhì)特點(diǎn)確定工藝技術(shù)參數，采用一次提升到混凝沉淀裝置，再自流進(jìn)入后續各處理構筑物，出水水質(zhì)穩定可靠，動(dòng)力設備較少，能耗較低。

       2、采用混凝沉淀裝置與砂濾罐相結合的工藝技術(shù)，主要處理構筑物采用組合式鋼結構，具有占地面積小、使用壽命長(cháng)、工程投資省、工藝簡(jiǎn)單、操作管理方便、運行成本低等特點(diǎn)。砂濾罐設計采用重力式無(wú)閥濾池，反沖洗完全自動(dòng)，操作管理方便。

       3、該煤礦礦井廢水處理系統實(shí)現了自動(dòng)加藥、自動(dòng)反沖洗的全過(guò)程監控，包括電控系統、上位監控系統和儀表檢測系統。儀表檢測系統包括加藥流量、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自動(dòng)檢測。

重力無(wú)閥過(guò)濾器的工作原理是什么??？

       重力式無(wú)閥濾池過(guò)濾量一般為總循環(huán)水量的2%～5%，進(jìn)水濁度要求小于mg/L，過(guò)濾原水先進(jìn)入高位配水槽(常壓)，經(jīng)U形管進(jìn)入虹吸上升管，再由內布水擋板均勻地布水于濾料層中，水自上而下通過(guò)濾料層過(guò)濾，過(guò)濾水從阻力配水系統進(jìn)入集水器后，通過(guò)連通渠流到?jīng)_洗水箱———出水箱，當水位上升至出水管的喇叭口時(shí)，過(guò)濾后的清水就流入循環(huán)水池。

        濾池剛投入運行時(shí)，濾料層較清潔，水壓損失小。運行一段時(shí)間后，濾料層中雜質(zhì)逐步增多，水壓損失隨之增加，虹吸上升管中的水位慢慢升高。當虹吸上升管中的水位升高到虹吸輔助管管口時(shí)，水便從輔助管中急速流下，依靠水流的挾氣和引射作用，通過(guò)抽氣管不斷帶走虹吸管中的空氣，使虹吸管形成真空，虹吸上升管中的水便大量地越過(guò)管頂，沿虹吸下降管落下，這時(shí)就開(kāi)始了反沖洗過(guò)程。沖洗水箱的水經(jīng)過(guò)連通渠、集水區和配水系統從下而上沖洗濾料層，沖洗廢水通過(guò)虹吸管流入排水井后流至溝渠。在沖洗過(guò)程中，水箱的水位逐漸下降，當水位下降到虹吸破壞器緣口以下時(shí)，空氣便迅速從虹吸破壞管進(jìn)入系統，虹吸即被破壞，沖洗過(guò)程結束，過(guò)濾重新開(kāi)始。反沖洗時(shí)間約5min，每次反沖洗水量為沖洗水箱的存水量加上反沖洗過(guò)程中的進(jìn)水量。