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矿井水处理工教案

授课时间：

2012年4月10日星期

（二）

教学形式：

业余培训

课题：

矿井下水处理操作

教学内容:

1、矿井水提升水泵的操作

2、矿井水添加药品的操作

目的与要求:

通过现场培训可以使职工掌握矿井水提升水泵的基本操作，熟练操作处理站药品添加方法。

重点与难点:

1、提升水泵的操作和基本维护

2、熟练操作，掌握矿井水药品添加配比浓度

授课提纲:

1、矿井水提升水泵的操作

2、干粉（PAC）加药装置的配比和操作

3、纯碱Na2CO3加药装置的操作

4、氢氧化钠（NaOH）加药装置的操作

汾西矿业新阳煤业干部上讲台培训

教

案

工种：

矿井水处理工

批准：

郭询

审核：

梁富平

编制：

宋丽兵

一、矿井水处理基础知识

1．矿井水的处理方法

污水的主要处理方法主要分为：

物理法、物理化学法、生物法、组合法

我矿井下水的处理方法为：

物理法

2．矿井水的预处理

矿井水的预处理是以去除矿井水中的大颗粒污染物和悬浮物在废水中的油脂类物质为目的的处理方法

我矿的预处理方法包括格栅、沉淀、及调节等。

除油方法主要有：

加滤板、加斜管。

水质水量的调节使用两个调节池。

3．矿井水的处理级别

预处理：

矿井水经过添加药品后絮凝反应、斜管沉淀后的水（中水）；

深度处理：

预处理后的出水再经过过滤、精过滤、反渗透脱盐、杀菌等其它技术，使出水达到更高的标准。

（纯水）

二、常用术语、名词

1．SS：

悬浮物，是指颗粒物直径在0.45um以下的无机物、有机物、生物、微生物等的污染物。

2．COD：

化学需氧量，是指在一定的条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量。

COD反映了水中受还原性物质的污染程度，又可反应水中有机物的量，水中的还原性物质有有机物、亚硝酸盐、硫化物亚铁盐等。

3．CODcr：

在强酸性溶液中，以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量。

4．CODmn：

高锰酸钾指数，是以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学需氧量。

5．TOC：

总有机碳，是以碳的含量表示水中有机物质总量的综合指标。

6．TOD：

总需氧量，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成温度的氧化物时所需要的氧量，结果以O2的mg/L表示。

7．BOD：

生化需氧量，指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的值。

8．BOD5：

五日生化需氧量，即在（20±1）℃下，培养五天前后水中溶解氧了的变化值。

9．NH3-N：

氨氮，是指以游离氨（NH3）和游离氨（NH4+）形式存在的氮。

10．浊度：

是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。

11．色度：

采用稀释法，与被测样品进行目视比较，以测定样品的颜色强度。

12．DO：

溶解氧，溶解在水中的分子态的氧。

13．PH：

是指溶液中氢离子活度的负对数。

表征水的酸碱性的强弱。

14．SV：

污泥沉降比，指氧化池中混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液体积的百分数。

15．SVI：

指的是氧化池混合液经30分钟沉淀后，1g干污泥所占的湿污泥体积。

16．MLSS：

1升氧化池污泥混合液所含干污泥的重量。

以mg/L或g/L表示。

三、我矿井下水水质、水量及工艺流程

1．处理水量：

我矿井下水处理站设计原水来源为我矿井下排出的废水，原水处理量为10000吨/天。

2．原水水质：

原水水质浊度较高，含沙量大，含有少量油污。

3．工艺流程说明：

原水经矿井中央泵房主排水泵直接注入流量调节池，提升水泵将调节后的水打至反应池，混凝剂PAC在管道静态混合器混合后到网格絮凝池，斜管沉淀池沉淀，虹吸滤池沉淀过滤处理后到生产水池、中间水池。

预处理系统主要是除去水中的泥沙，降低浊度，为深度处理做好准备。

生产水池的水经生产水泵输送到西山水池，满足矿井和洗煤用水，中间水池的水经中间水泵输送到细砂过滤器、一级保安过滤器、二级保安过滤器，经高压泵打入深度处理设备，产水排到清水池。

在清水池投加二氧化氯消毒后，经生活用水输送泵送至生活用水管网。

斜管沉淀池排泥水和虹吸过滤池反冲洗水分别排放至污泥调节池1和2，经污泥调节池潜污泵将泥水输送到污泥浓缩机。

同时，流量调节池的排泥水和压缩机液体也输送到污泥浓缩机。

污泥浓缩机的上清液返回到调节池。

污泥浓缩机的污泥水经压滤机入料泵输送到压滤机，压滤机的泥饼外运进行处理。

心

山西新阳矿井水处理站工艺流程图

工艺流程分为预处理系统、污泥系统、深度处理系统，工艺图分别如下：

心

山西新阳矿井水预处理系统工艺流程图

山西新阳矿井水深度处理系统工艺流程图

四、水质保证

井下水的出水水质达到国家城市供水水质标准、市杂用水水质标准、生活饮用水水质标准。

饮用水检验项目及限值

序号

项目

限值

1

微

生

物

学

指

标

细菌总数

≤80CFU/ml

总大肠菌群

每100ml水样不得检出

耐热大肠菌群

每100ml水样不得检出

余氯（加氯消毒时测定）

与水接触30min后出厂游离氯≥0.3mg/l;

或与水接触120min后出水总氯≥0.5mg/l；管网末梢水总氯≥0.05mg/l

二氧化氯（使用二氧化氯消毒时测定）

与水接触30min后出厂游离氯≥0.1mg/l;

管网末梢水总氯≥0.05mg/l或二氧化氯余量≥0.02mg/l

2

感

官

性

状

和

一

般

化

学

指

标

色度

15度

嗅味

无异臭味，用户可接受

浑浊度

1NTU（特殊情况＜3NTU）

肉眼可见物

无

氯化物

250mg/l

铝

0.2mg/l

铜

1mg/l

总硬度（以CaCO3计）

450mg/l

铁

0.3mg/l

锰

0.1mg/l

PH值

6.5～8.5

硫酸盐

250mg/l

溶解性总固体

1000mg/l

锌

1.0mg/l

挥发酚（以苯酚计）

0.002mg/l

阴离子合成洗涤剂

0.3mg/l

耗氧量（CODMn，以O2计）

3mg/l（特殊情况≤5mg/l）

3

毒

理

学

指

标

砷

0.01mg/l

镉

0.003mg/l

铬（六价）

0.05mg/l

氰化物

0.05mg/l

氟化物

1.0mg/l

铅

0.01mg/l

汞

0.001mg/l

硝酸盐（以N计）

10mg/l（特殊情况≤20mg/l）

硒

0.01mg/l

四氯化碳

0.002mg/l

生活杂用水水质标准

序号

项目

冲厕

道路清扫、消防

1

PH值

6.0-9.0

2

色度≤

30

3

臭味

无不快感

4

浊度/NTU≤

5

10

10

5

20

5

溶解性固体/（mg/L）≤

1500

1500

1000

1000

-

6

五日生化需氧量BOD5/（mg/L≤

10

15

20

10

15

7

氨氮/（mg/L）≤

10

10

20

10

20

8

阴离子表面活性剂/（mg/L）≤

1.0

1.0

0.5

1.0

9

铁/（mg/L）≤

0.3

-

-

0.3

-

10

锰/（mg/L）≤

0.1

-

-

0.1

-

11

溶解氧/（mg/L）≥

1.0

12

总余氯/（mg/L）

接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2

13

总大肠菌群/（个/L）≤

3

消防洒水用水水质标准

项目

标准

悬浮物含量

≤30mg/L

悬浮物粒径

＜0.3mm

PH值

6.5-8.5

总大肠菌群

每100ml水中不得检出

粪大肠菌群

每100ml水中不得检出

选煤用水水质标准

项目

标准

悬浮物

含量

生产清水（mg/L）

不大于400

生产清水（mg/L）

50-100

悬浮物粒度（mm）

除洒水除尘采用不大于0.3外，其余不大于0.7

PH值

6-9

总硬度（mg·N/L）

水洗不大于10；浮选不大于2.86

五、设备存在问题解决办法

水泵常见故障及解决方法

故障

原因

解决方法

泵不能启动

1.新泵转、定子配合过紧

2.电压、电流过低

3.介质粘度过高

1.用工具人力帮助转动几圈

2.检查、调整

3.稀释料液

泵不出液

1.旋转方向不对

2.吸入管路有问题

3.介质粘度过高

4.转、定子损坏或传动部件损坏

5.泵内异物堵塞

1.调整方向

2.检查泄露，打开进出口阀门

3.稀释料液

4.检查更换

5.排除异物

流量达不到

1.管路泄露

2.阀门未全打开或局部堵塞

3.转速太低

4.转、定子磨损

1.检查修理管路

2.打开全部阀门、排除堵塞物

3.调整转速

4.更换损坏零部件

压力达不到

1.转、定子磨损

1.更换转、定子

电机过热

1.电机故障

2.出口欧压力过高，电机超载

3.定子烧坏或粘在转子上

1.检查电机、电压、电流、电频

2.检查扬程，开足出口阀门，排除阻塞

3.更换损坏件

流量压力急剧下降

1.管道突然堵塞或泄漏

2.定子磨损严重

3.液体粘度突然改变

4.电压突然下降

参照以上几项，逐项排除

轴密封处大量液体泄漏

1.软填料磨损

2.机械密封损坏

1.压紧或更换填料

2.修复或更换

潜污泵故障及排除方法

故障现象

可能产生的原因

排除方法

流量不足或不出水

1.叶轮反转

2.流到堵塞

3.装置扬程太高

4.叶轮严重磨损

1.纠正电机转向

2.排除杂物

3.换泵或降低装置扬程

更换叶轮

不能启动

1.缺项

2.叶轮卡住

3.绕组接头或电缆短路

4.定子绕组烧坏

5.电器控制故障

1.检查线路

2.清除杂物

3.用欧姆表检查修复

4.进行修理，更换绕组

5.检查控制柜，修理后调换电器元件

定子烧坏

1.缺项运行

2.被抽介质浓度过大

3.叶轮卡死或松动

4.密封损坏电机进水

5.紧固件松动造成电机进水

修理好电机后，使用前必须：

1.查清线路，清除故障

2.用水稀释

3.清除赃物，拧紧叶轮固螺栓

4.更换机械密封或O型圈

5.拧紧各部紧固件

电流过大

1.管道、叶轮被堵

2.抽送液体的密度或粘度较高

3.流量过大

1.清理管道和叶轮中的堵塞物

2.改变抽送液体的密度和粘度

3.关小出口阀，减少流量

提升水泵

一、运行

1、根据进水量的变化及工艺运行情况，应调节水量，保证处理效果。

2、水泵在运行中，必须严格执行巡回检查制度，并符合下列规定：

1．应注意观察各种仪表显示是否正常、稳定。

2.轴承温升不得超过环境温度35℃，总和温度最高不得超过75℃。

3.应检查水泵填料压盖处是否发热，滴水是否正常。

4.水泵机组不得有异常的噪音或震动。

5.水池水位应保持正常。

3、应使泵房的机电设备保持良好状态。

4、操作人员应保持泵站的清洁卫生，各种器具应摆放整齐。

5、应及时清除叶轮、闸阀、管道的赌塞物。

6、泵房的提升水池应每年至少清洗一次，同时对有空气搅拌装置的进行检修。

二、安全操作

1、水泵启动和运行时，操作人员不得接触转动部位。

2、当泵房突然断电或设备发生重大事故时，应打开事故排放口闸阀，将进水口处闸阀全部关闭，并及时向主管部门报告，不得擅自接通电源或修理设备。

3、清洗泵房提升水池时，应根据实际情况，事先制订操作规程。

4、操作人员在水泵开启至运行稳定后，方可离开。

5、严禁频繁启动水泵。

6、水泵运行中发现下列情况时，应立即停机：

1.水泵发生断轴故障；

2.突然发生异常声响；

3.轴承温度过高；

4.压力表、电流表的显示值过低或过高；

5.机房管线、闸阀发生大量漏水；

6.电机发生严重故障。

三、维护保养

1、水泵的日常保养应符合本规程中的有关规定。

2、应至少半年检查、调整、更换水泵进出口闸阀调料一次。

3、应定期检查提升水池水标尺或液位计及其转换装置。

4、备用水泵应每月至少进行一次试运转。

环境温度低于0℃时，必须放掉泵壳内的存水。

干粉（PAC）加药装置

一、主体设备组成：

PVC溶液箱、搅拌机、配料斗、超声波液位计、进水电磁阀、干粉输送机、仓壁震动机、预混器、电控箱、PAC加药计量泵

二、开机准备：

1）将设备内外清理干净，电机注入专用油脂；

2）打开电控箱各电源开关；

3）启动仓壁震动机，观察电机的运行是否正常；

4）启动给料器电机，观察电机的运转方向是否正确；

5）取25kg原料，倒入配料斗；

6）将空余编织袋置于溶液箱内预混器下部接料；

7）将给料器转速调制50％，

8）启动仓壁震动机、给料器电机，计算25kg进料的时间是否为30分钟，如不是30分钟，根据进料时间调整给料器电机调速器，重新加料计算时间，直至25kg进料的时间为30分钟左右。

9）打开溶液箱底部排放阀；

10）打开预混器进水阀、溶液箱进水阀、总进水阀、进水电磁阀；

溶液箱底部排放阀排出水清澈后关闭；

11）校正液位计二次显示仪表显示值应与实际水位相符，并设定高、中、低3个液位控制点：

低位：

出液口上部300mm处

中位：

出液口上部400mm处

高位：

出液口上部750mm处

12）注入半箱水后启动搅拌机，观察电机的运转方向是否正确；

13）启动加药泵，观察电机的运转方向是否正确；

14）以上试验完毕关闭可以进入正式运行阶段。

三、手动运行：

1）取50kg原料，倒入配料斗；

2）启动仓壁震动机、给料器电机。

3）打开预混器进水阀、溶液箱进水阀、总进水阀、进水电磁阀，并利用总进水阀调整流量计流量为900-1000L/h，进水速度应比进料速度略慢，溶液浓度为5％左右；

4）溶液箱达高位后，启动加药泵即可正常运行，加药泵的出液流量可根据实际需要调整；

5）手动运行完毕可以自动运行阶段。

四、自动运行：

1）在手动运行正常后，在运行状态下进行停机，停机时只需将电器设备电源关闭即可，手动调节部分不能变动，如进水调节阀、给料器转速等；

2）将搅拌机、仓壁震动机、给料器、加药泵转成自动模式；

3）将电器总开关转入自动模式；

4）在配料斗内加入原料；

5）加药装置将按以下程序自动运行：

a、液位降至中位，仓壁震动机、给料器、进水电磁阀自动启动；

b、液位升至高位，仓壁震动机、给料器、进水电磁阀自动停止；

c、液位降至低位，加药泵、搅拌机自动停止，并发出声光报警；

d、加药泵电器故障，自动启动备用泵。

e、PAC加药泵3台，2用1备；NaCO3加药泵2台，1用1备。

五、注意事项：

1）溶液箱搅拌机严禁缺水空运转；

2）配料斗内装有搅拌桨叶，严禁给料器运行时用手伸入；

3）加药泵、给料器、搅拌机等须定期加注润滑油，严禁无油运行；

4）必须保持配料斗内有料；

5）配料时须佩戴必须的防护用具，确保人身安全。

纯碱Na2CO3加药装置

一、纯碱加药装置：

Na2CO3加药装置用来向原水中投加Na2CO3，加药点设置在管道混合器前，投加药剂后由管道混合器进行混合，使原水中的小颗粒的悬浮物、悬浮性有机物、胶体等形成絮状大颗粒，以便由过滤器去除。

本装置是粉状（或液态）高分子凝絮剂的全自动连续配置及投加系统。

干粉絮凝剂从螺旋推进器内进入预混器与清水进行预混，被湿润的物料进入配制槽进行稀释，按要求浓度进行配制；若为液态絮凝剂则由螺杆泵直接投加到配制槽中。

配制过程中，若水量产生变化，则絮凝剂投加装置自动跟随水流量的变化，从而保证在整个工作过程中，配制溶液浓度不变。

配制溶液从配制槽经熟化槽再进入储存槽，当储存槽液位处于高位时，配制过程自动停止，当溶液下降到中液位时，重新自动启动配料过程。

配制槽和熟化槽均设置多桨叶搅拌器，充分保证絮凝剂的稀释和熟化。

另外，可用储存槽下液位信号来控制二次稀释及投加过程的启停。

二、自动溶配加药装置由以下几部分组成：

　　　1,供水系统

　　　2,干粉投加系统

　　　3,液体药剂投加系统

　　　4,干粉预混系统

　　　5,一体化三槽式组合箱体

　　　6,搅拌系统

　　　7,自动控制及检测系统

三、特点如下：

1.自动化程度高，系统由PLC控制，采用中文人机对话界面。

在界面上操作及显示各单元运行状态，具有直观的人机界面，操作简单、方便。

2.系统稳定可靠，有故障时相关设备会自动按要求停止，同时发出声光报警。

3.采用双螺旋给料器投加粉体，速度闭环控制，保证投料均匀、分散、精度在1%以内。

4.在规定的生产量及连续投液条件下，所配制溶液的熟化时间保证在1小时以上。

其配制浓度为0.05%--0.5%。

5.采用PVC材质，抗腐蚀性好，美观。

6.用三槽溢流式溶液操作系统，使设备结构简单、体积小、安装方便。

适用于溶解和连续添加药剂的工艺流程。

7.搅拌器采用特殊设计的多级浆叶结构。

8.预混器加速粉料的水化作用，水流状态可以调节。

9.干粉投加量自动跟随水流量的变化，保持浓度恒定。

氢氧化钠（NaOH）加药装置

一、氢氧化钠加药装置：

1．JY型系列加药装置，该装置既能配制溶液，又能定量定时投加药剂。

构成：

它有以下几部分组成：

（1）搅拌机及溶药罐；

（2）投加药液计量泵；

（3）楼梯踏步、操作平台及支座；

（4）泵吸口配过滤器；泵出口配压力表、止回阀、泄压阀等附件。

2.适用：

广泛适用于电厂锅炉给水、循环水系统、排水工程中，投加酸、碱液、稳定剂、缓蚀剂、阻垢剂、絮凝剂、助凝剂等。

3.装置的工作原理：

按所需将一定的药剂放入搅拌溶液箱内进行搅拌，溶解完毕，静止几分钟后，再通过控制系统将计量泵输出投加药点的工作过程，加药量的大小可自由任意调节，以满足不同加药量的场所。

二、安全操作方式：

1、本装置具有操作简便，当加药装置必须连续使用时，最好配用三台计量泵，二台工作，一台备用。

2、按照所需配制的药液浓度，根据溶解槽的容积及药剂纯度计量出药量、水量，将药加入溶解槽内，打开给水阀门加入所需的水量。

3、开动搅拌机，使所加入的药剂完全溶解并搅拌均匀即可，同时将计量泵调至所需的投药室，便可开始投药。

4、当投药量不能满足工艺要求时，可调节计量泵的输出药量或调整溶解箱溶液浓度大小来满足加药点的要求。

三、运行

1、该设备的运行由上位电柜控制,根据系统要求可自动运行.

2、投加量一般为6-8PPM，按配比为10%的溶液投加计.投加量的多少可根据系统而定.

3、该设备的最大投加量为:

3000L/H.可手动调节计量泵上的旋钮，调节投加量。

4、需定期维护各电机,每台电机一般六个月需加注润滑油一次.

四、注意事项：

1、溶液箱搅拌机严禁缺水空运转；

2、配溶液箱内装有搅拌桨叶，严禁给料器运行时用手伸入；

3、加药泵、给料器、搅拌机等须定期加注润滑油，严禁无油运行；

4、必须保持配溶液箱内有液位；

5、配料时须佩戴必须的防护用具，确保人身安全。

污泥浓缩脱水

一、污泥浓缩机

1）说明：

污泥浓缩机主要用于污泥浓缩池，更好地分离污泥中的间隙水，减少污泥的体积，将浓缩后的污泥排出池外。

浓缩是减少污泥体积的一种方法，在污泥处理过程中，一般都采用重力浓缩的方法作为脱水操作的预处理。

因此，在浓缩池中进行污泥的浓缩，实际上与沉淀池的沉积过程相似。

浓缩机的功率除满足刮泥外还起缓速搅拌作用，提高浓缩的效果。

浓缩机的结构，在圆池刮泥机的刮臂上装有垂直栅条的一种机械。

2）主要结构：

浓缩刮泥机主要有以下部件组成：

驱动机构、传动轴、水下轴承、刮泥装置、竖向栅条、工作桥等。

该机的结构形式比较简单，主要由户外式电机、摆线针轮减速机、传动立轴、水下轴承、污泥搅拌栅条、刮臂及集泥槽刮板等部件组成。

整台刮泥机的荷载都作用在工作桥架的中心。

设备的水流方式为：

污泥水经中心配水筒布水后流向周边溢水槽，随着流速的降低，污泥水中的悬浮物被分离而沉降于池底，由刮板将沉淀的污泥刮集到中心集泥槽中，靠静水压力将其从污泥管中排出。

二、板框压滤机

1）说明：

板框压滤机用于污泥的压滤,经压滤后的干污泥便于运输。

板框压滤机是一种间歇式的加压过滤机设备,用于各种悬浮液的固液分离,分离效果好,使用方便,系统全自动控制,整机采用机、电、液一体化设计制造,能够实现自动压紧、过滤、穿流、压榨等过程,具有自动化程度高,生产能力大,滤饼中含液率低,单位产量高,占地面积小的特点。

深度处理

反渗透进水指标

项目

单位

指标

浊度

度

0．2

污染密度指数SDI

＜4

进水PH值

2-11

进水温度

0C

＜45

化学耗氧量

以O2氧mg/L

＜1

游离氯

mg/L

＜0．1

铁

mg/L

＜0．1

沉淀离子（SiO2、Ba等）

浓水不发生沉淀

朗格利尔指数（不加阻垢剂）

负数

一、工艺描述及流程

反渗透设备由美国进口的海德能复合膜组件，高压泵，电导率仪、流量计、PH仪、压力表、保安滤器等组成。

RO系统产水50L/H,回收率为90%。

反渗透工艺以压力差为推动力，具有无相变、无污染、能耗低等优点。

反渗透系统原水为工业新水，原水首先通过现有三台细砂过滤器进行过滤，去除原水中含有的悬浮物、胶体颗粒及泥沙等杂质和部分菌藻及余氯。

在原水进入膜系统前采用了两套自动计量加药系统，通过加入还原剂、阻垢剂。

可有效的降低原水中悬浮物对膜系统的污染对膜的氧化破坏作用，并防止膜结垢。

反渗透膜的清洗利用原清洗装置进行。

滤后水进入一级保安过滤器（选用10米微聚丙烯熔喷滤芯）和二级保安过滤器（选用5米微聚丙烯熔喷滤芯）再次过滤，能够有效的对水中可能含有的细砂及其他微小颗粒杂质起到拦截作用，确保膜元件不会被堵塞划伤。

由细砂过滤器和保安过滤器过滤后的水其浊度和污染指数（SDI）达到了膜元件进水指标（SDI<4），然后经多级离心泵加压后高压高速流过光滑螺旋式的膜表面，在渗透压的作用下，原水中的水透过反渗透以垂直于原水流动方向最终汇集于元件中心管中流出，浓缩水从膜元件另一侧排出。

二、操作规程

反渗透装置的操作运行

一、反渗透运行注意

1.   RO装置开启之前,必须检查经预处理来水是否达到RO装置进水指标,否则设备不得投入运行。

2.  在任何情况下,RO装置周围环境温度不能低于5℃和高于40℃,水温

控制在20-25℃为宜。

3.  检查各管路是否按工艺要求接妥,电器线路是否完整,接线是否可靠。

4.  注意检查高压、低压控制电接点压力表上、下限控制指针的位置，高

压泵进口前的低压电接点压力表限针在0.1Mpa位置,高压泵出口的高压

控制电接点压力表上限指针在2.0Mpa位置。

未装电接点压力表的系统要

配低压开关。

5.  打开高压泵进出口阀门,浓水排放阀门,回水阀门,打开压力表阀门,

电导率仪发送器阀门,关闭各取样阀。

6.  检查高压泵