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露天煤礦污水處理工藝研究論文
摘要：
文章首先闡述露天煤礦污水處理常見(jiàn)問(wèn)題、特點(diǎn)及處理相關(guān)要求，其次以哈爾烏素露天煤礦污水處理站現狀為實(shí)例，對污水處理工藝及自動(dòng)控制系統進(jìn)行研究，希望與污水處理專(zhuān)業(yè)人員一起分享經(jīng)驗，共同優(yōu)化自動(dòng)控制系統設計效果，進(jìn)一步改善露天煤礦污水處理的效果。
關(guān)鍵詞：煤礦污水；處理工藝；自動(dòng)控制系統
我國水資源在時(shí)間與空間上分布體現出高度不均勻特征，煤礦水處理系統面臨諸多的問(wèn)題，加強煤礦污水處理工藝的問(wèn)題研究，能夠循環(huán)利用處理的污水，促進(jìn)礦區經(jīng)濟的可持續發(fā)展進(jìn)程。但是污水處理工藝有很多種，國家對環(huán)保要求越來(lái)越高，對污水排放要求也提出高標準，以自動(dòng)控制技術(shù)加強污水處理工藝管理運行，是社會(huì )發(fā)展的趨勢和要求。
一、露天煤礦污水處理的問(wèn)題、特點(diǎn)及相關(guān)要求。
1、污水處理常見(jiàn)問(wèn)題。
�。�1）系統進(jìn)水無(wú)法實(shí)現雨污分離，雨季大量煤粉、泥沙進(jìn)入系統，而系統前端無(wú)調節池、沉砂池等預處理工段，水質(zhì)水量均有較大波動(dòng)，對生化系統形成較大沖擊，嚴重影響處理效果。
�。�2）礦區檢修車(chē)間含油廢水經(jīng)油水分離器后進(jìn)入系統，此部分含油廢水油分多為乳化油，而油水分離器主要針對浮油有較好去除率，對乳化油去除效果較差，難以實(shí)現油水充分分離。
�。�3）煤礦食堂污水未經(jīng)隔油直接排入污水處理系統，導致污水管道經(jīng)常堵塞，并影響進(jìn)水水質(zhì)。
2、特點(diǎn)與處理相關(guān)要求。
從性質(zhì)的角度分析，露天煤礦污水水質(zhì)和一般城市污水高度相似，但和城市污水之間存在明顯差別，其特點(diǎn)主要在如下幾方面有所體現：水質(zhì)水量變動(dòng)幅度相對較大、污染物濃度相對較低、污水的可生化性相對較好以及處理難度相對較低。一般而言，在露天煤礦的規模不同情況下，其在出水要求方面上也體現出較大差異，這就對煤礦處理廠(chǎng)污水的處理工藝提出一定標準，要求他們以國家環(huán)保部門(mén)相關(guān)規范要求為憑據，去明確水質(zhì)處理處理效果，進(jìn)而使出水質(zhì)量得到根本保障。
二、哈爾露天煤礦污水處理工藝。
哈爾烏素露天煤礦污水處理站于2008年11月建成投運，2012年進(jìn)行改造，采用納米生化反應工藝，由于多方面原因，污水處理系統不能長(cháng)期穩定達標排放，2017年進(jìn)行進(jìn)一步改造，采用MBR污水處理工藝�，F結合實(shí)際的污水處理情況，簡(jiǎn)析該污水處理站的污水處理工藝。
1、工藝單元設計。
污水處理工藝流程分污水處理系統、污泥處理系統及加藥系統。
�。�1）污水處理系統污水處理系統根據工藝過(guò)程主要包括預處理單元，生化處理單元，深度處理單元。
�。�2）污泥處理系統污泥處理主要對整個(gè)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行濃縮脫水，對污泥進(jìn)行處理：污泥→污泥濃縮池→廂式壓濾脫水機→泥餅外運處置。
�。�3）加藥系統系統有兩套加藥裝置，分別為PAC、PAM，兩種藥劑投加點(diǎn)為兩座初沉池。各種藥劑投配系統通過(guò)儲存罐、溶配單元、計量泵及相應管線(xiàn)，定量輸送至各投藥點(diǎn)，滿(mǎn)足裝置內污水處理工藝穩定運行的需要，混凝劑和絮凝劑等藥劑定期購置，儲存備用，藥劑溶配單元所需潔凈水由進(jìn)入污水處理界區的給水管線(xiàn)供給。
2、主要工藝分析。
�。�1）曝氣沉砂在具體的工藝流程中，它主要的功能是實(shí)現對粒徑0。2mm以上且密度＞2.65t/m3的砂粒，從而達到保護的管道、閥門(mén)的目的，最大限度降低的磨損和阻塞的問(wèn)題。是在重力的至此下，控制進(jìn)水流速，使得無(wú)機顆�？梢韵鲁�，有機懸浮顆�？梢皂樌M(jìn)入到下一工序內。曝氣的作用下，使得砂粒中的污染物得到順利排出，再配合離心作用等，綜合實(shí)現曝氣脫臭的效果。
�。�2）砂水分離器砂水分離器主要作用是將砂水混合液中的砂水分離，分離出來(lái)的砂進(jìn)行外運處理，分離出來(lái)的水回流到調節池。
�。�3）MBR水處理在污水處理、水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱(chēng)膜生物反應器（MembraneBio—Reactor），是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術(shù)。
�。�4）氣浮工藝該工藝主要是用于分離水和懸浮物的方法，主要選擇的設備包括空壓機、攪拌機、刮渣機、溶氣罐等。氣浮設備的主要作用是分經(jīng)過(guò)沉砂處理后水中含有的難于沉淀的懸浮物及水中的浮油和乳化油。綜合上述幾點(diǎn)工藝，可為露天煤礦污水處理提供幫助，滿(mǎn)足污水的處理需求，全面降低煤礦生產(chǎn)污水的影響，保障煤礦開(kāi)采活動(dòng)的環(huán)保性，進(jìn)而綜合提升煤礦企業(yè)的持續健康發(fā)展。
三、污水處理自動(dòng)控制系統。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在污水處理系統的應用，會(huì )使污水處理效率更高，可靠性更強，水質(zhì)更穩定。結合現有污水處理技術(shù)，對具體自動(dòng)控制系統改造方向進(jìn)行研究。
1、自動(dòng)控制系統的構成。
污水處理站自動(dòng)控制系統構成主要有動(dòng)力配電部分、PLC控制部分以及電纜是其主要設施。動(dòng)力配電部分是所有工藝設備以及自動(dòng)控制系統供應動(dòng)力電源，并運行由控制系統傳導的相關(guān)指令，控制工藝設備的啟動(dòng)與停運；PLC控制部分由PLC模塊、控制系統電源、各種在線(xiàn)檢測儀表或傳感器以及工業(yè)控制計算機等構成，成為污水處理站自動(dòng)控制系統的重心。
2、自動(dòng)控制系統所需設備。
在對煤礦污水處理系統設計時(shí)，在選擇設備類(lèi)型過(guò)程這能夠一定要結合設備性能、設備造價(jià)，同時(shí)也要結合污水處理站環(huán)境潮濕度，在符合環(huán)境發(fā)展需求的基礎上，選擇性?xún)r(jià)比相對較高的產(chǎn)品。
�。�1）動(dòng)力配電柜：用電為二級負荷，低壓側采用放射式配電方式。
�。�2）電纜：動(dòng)力電纜選擇了YJV—0.6/1KV，控制電纜選擇了KVV—0.45/0.75KV。
�。�3）接地系統：采用TN—C—S系統，至配電柜的電源線(xiàn)采用5芯電纜，中性線(xiàn)N與保護線(xiàn)PE是分開(kāi)的，接地電阻不大于4Ω。
3、設備自動(dòng)控制設計。
�。�1）設備的控制方式。
�、佻F場(chǎng)手動(dòng)模式：
設備的現場(chǎng)控制箱或控制柜上的“手動(dòng)/自動(dòng)”開(kāi)關(guān)選擇“手動(dòng)”方式時(shí)，通過(guò)現場(chǎng)控制箱或控制柜上的按鈕實(shí)現對設備的啟/停、開(kāi)/關(guān)操作。
�、谧詣�(dòng)模式：
現場(chǎng)控制箱或控制柜上的“手動(dòng)/自動(dòng)”開(kāi)關(guān)選擇“自動(dòng)”方式，設備的運行完全由現場(chǎng)控制站根據污水處理站的工況及生產(chǎn)要求來(lái)完成對設備的運行或開(kāi)/關(guān)控制。
�。�2）主要工藝控制。
�、偌毟駯牛阂话闱闆r下細格柵的運行受格柵前水位調控，在高水位下運轉，低水位下停運。
�、谝患壧嵘�。一級提升泵的運行采用水位控制，控制柜根據調節池水位，自動(dòng)控制水泵的運行臺數，高水位運行，低水位停止，并根據每臺水泵的運行時(shí)間自動(dòng)輪換參與運行，使每臺水泵的運行時(shí)間均等，另外，調節池內設置超高液位報警器，報警時(shí)間持續10秒鐘之后，可實(shí)現兩臺泵同時(shí)啟動(dòng)。該系統還設有干運轉保護，來(lái)延長(cháng)水泵使用壽命。
�、畚勰酀饪s池。污泥濃縮池上清液回流采用電動(dòng)閥控制，通過(guò)液位控制器液位高低控制電動(dòng)閥的開(kāi)閉。采用現場(chǎng)手動(dòng)控制和PLC控制兩種方式。
�、苷{節池攪拌機。該設備應用自動(dòng)控制，同時(shí)在現場(chǎng)安裝手動(dòng)控制按鈕，集控室能實(shí)時(shí)呈現攪拌機運轉狀態(tài)。
�、荻壧嵘�。二級提升泵的運行采用水位控制，控制柜根據中間水池水位，自動(dòng)控制水泵的運行臺數，高水位運行，低水位停止，并根據每臺水泵的運行時(shí)間自動(dòng)輪換參與運行，使每臺水泵的運行時(shí)間均等，另外，中間池內設置超高液位報警器。
�、藜铀幭到y加藥泵對藥劑的投加量進(jìn)行準確的計量，加藥系統攪拌裝置可定時(shí)或人工調正開(kāi)啟時(shí)間及運行方式，由PLC控制站控制、管理。
四、結束語(yǔ)。
現代煤礦污水處理站系統用自動(dòng)控制系統設計方式，構建了穩定性好、系統自動(dòng)運行的格局，智能化產(chǎn)生班、日、月、年報表、圖表以及各種參數、控制曲線(xiàn)，且能打印輸出，大幅度降低了人員的作業(yè)量，提升了生產(chǎn)效率。因為該系統在設計期間結合了煤礦廠(chǎng)污水處理相關(guān)數據以及設備設施運行參數，有效規避了設備無(wú)效空轉現象，節省了大量能源，降低了運行成本，并實(shí)現了對污水的深度凈化處理，降低毒害物質(zhì)排放量甚至是“零排放”，經(jīng)處理的水可循環(huán)利用，大大節約了成本，對生態(tài)環(huán)境保護與可持續發(fā)展有很大現實(shí)意義。不久的將來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，無(wú)人值守的污水處理站會(huì )成為現實(shí)。
參考文獻：
[1]步長(cháng)存。煤礦污水處理工藝及自動(dòng)控制系統研究與應用[J]。中國煤炭工業(yè)，2014（02）：46—47。
[2]梁鈺祥。煤礦污水處理廠(chǎng)土建階段施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制策略研究[J]。煤炭與化工，2017，40（12）：78—80。
[3]董傳良，駱祥波，史強。計算機技術(shù)在煤礦污水處理技術(shù)中的應用[J]�，F代信息科技，2017，1（04）：93—94。
[4]張少飛。分析深井煤礦污水處理及污水資源化的利用[J]。民營(yíng)科技，2016（06）：270+272。
[5]胡士香。煤礦生活污水處理工藝初探[J]。河北企業(yè)，2015（07）：121。
[6]高清柱。深井煤礦污水處理及污水資源化分析[J]。中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（08）：172。
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