礦井污水廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)
安順煤礦位于貴州省安順市。井田面積18.5km2，主煤層為M9，平均煤厚1.53m，屬近水平煤層，地質(zhì)儲(chǔ)量8737萬t，可采儲(chǔ)量4988萬t，服務(wù)年限40.1a，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬t/a，允許生產(chǎn)能力60萬t/a，屬煤與瓦斯突出礦井，煤種為無煙煤。礦井設(shè)計(jì)采用斜井開拓方式，共有三個(gè)斜井，其中主井和副井為進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)井為專用回風(fēng)井，為中央平行通風(fēng)方式。該礦已建成綜合機(jī)械化礦井。
安順煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量礦井污水經(jīng)處理后用于降塵和部分洗煤水，其余大部分經(jīng)處理后直接排放。地下水池兩座，三盤變電站750m3，中心變電站3700m3。安順煤礦生活污水主要來源于礦區(qū)職工和安順監(jiān)獄工作人員(兩個(gè)單位常住人口約3000人)日常生活中產(chǎn)生的洗菜、洗浴、洗衣、廁所、食堂污水等生活污水。主要污染物有懸浮物(SS)、化學(xué)需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)和總磷(TP)等。礦區(qū)生活污水經(jīng)處理后直接排放。
為加強(qiáng)環(huán)保部門對(duì)礦山廢水處理的監(jiān)管能力，確保礦山廢水達(dá)標(biāo)排放，急需設(shè)計(jì)建設(shè)一套新的礦山廢水在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括CDD水質(zhì)在線分析儀、酸度計(jì)、超聲波明渠流量計(jì)、懸浮物、數(shù)據(jù)采集儀、三維機(jī)柜、采樣泵、穩(wěn)壓電源、巴什爾堰槽及其配套線路和管道安裝等。
一、生產(chǎn)廢水處理流程
生產(chǎn)廢水的處理流程如圖1所示。
1.1礦山生產(chǎn)廢水工程概況
(1)礦井生產(chǎn)污水處理規(guī)模:日處理能力100 ~ 800 m3/d
(2)礦井生產(chǎn)廢水處理后的排放指標(biāo):滿足GB20426—2006《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中新建(擴(kuò)建或改建)生產(chǎn)線的排放限值，SS≤50mg/L，COD ≤ 50mg/L
1.2工藝技術(shù)特征
(1)初沉池:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積350m3，內(nèi)部分區(qū)并聯(lián)使用，可平衡污水和初沉的水質(zhì)，避免后續(xù)處理設(shè)施的沖擊負(fù)荷。
(2)加藥設(shè)備:主體鋼結(jié)構(gòu)，共5臺(tái)，由攪拌器、混合桶、儲(chǔ)藥箱和計(jì)量泵組成，用于配制各種藥品，能保證準(zhǔn)確、連續(xù)、穩(wěn)定的加藥。
(3)一體化設(shè)備:3套鋼結(jié)構(gòu)，每套處理能力為300m3/h，可獨(dú)立使用，也可并聯(lián)使用，集加藥、混凝、反應(yīng)、沉淀于一體。污水經(jīng)過設(shè)備后，懸浮物濃度可降至70mg/L以下，其他有害物質(zhì)也可大幅減少。
(4)污泥池:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積50m3，收集集水處理站所有處理設(shè)備的污水。
(5)提升泵:一用一備，共兩臺(tái)，每臺(tái)流量為18m3/h，將污泥從污泥池提升至污泥濃縮池。
(6)污泥濃縮池:兩套鋼結(jié)構(gòu)并聯(lián)使用，總?cè)莘e35m3。污泥和泥水在設(shè)備中重力濃縮后，污泥的體積可以減少一半。
(7)隔膜提升泵:揚(yáng)程50m，流量18m3/h，各種固液分離設(shè)備的前置供壓裝置采用壓縮空氣作為動(dòng)力源，具有耐腐蝕、無噪音、振動(dòng)小的特點(diǎn)，允許粒徑10mm，磨損極小。
(8)污泥脫水設(shè)備:處理污泥20m3/h。板框壓濾機(jī)是一種全自動(dòng)間歇過濾設(shè)備，采用板框壓濾機(jī)，用于各種泥水的分離處理，脫水率高，維修方便，運(yùn)行安全可靠。
二。生命污水處理過程
生命污水處理的過程如圖2所示。
2.1生活污水項(xiàng)目概述
(1)活污水處理規(guī)模:污水處理量70m3/h。
(2)生活污水處理后排放指標(biāo):達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 life 污水處理工藝
(1)生活污水生物接觸氧化具有容積負(fù)荷高、處理時(shí)間短、節(jié)省土地、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、能耗低、間歇運(yùn)行、無污泥膨脹問題、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。
(2)生活污水采用斜管沉淀。由于沉淀裝置表面負(fù)荷高，污水通過單位面積的量大，沉淀效果好。因此可以保證污水中的輕懸浮物快速沉淀，出水懸浮物含量極低。
(3)在污水處理的工藝設(shè)計(jì)中，考慮污水處理站的特殊環(huán)境條件，選擇低噪聲、低振動(dòng)的設(shè)備，盡量減少人工操作。
(4)污水處理系統(tǒng)采用兩套控制方式:自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。污水處理在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，可實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)控制操作；采用時(shí)鐘控制器，并提供系統(tǒng)運(yùn)行異常和設(shè)備故障的報(bào)警提示裝置。
(5)旋轉(zhuǎn)格柵機(jī)，塑料格柵:用于攔截污水中的大漂浮物和固體懸浮物，保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(6)調(diào)節(jié)池提升泵:1用1備，流量80m3/h，用于將污水從調(diào)節(jié)池提升至生物接觸氧化池。
(7)過濾器提升泵:用于將中間池的水提升至無閥過濾器進(jìn)行過濾。
(8)加藥裝置:塑料圓筒，耐腐蝕性強(qiáng)。
(9)無閥濾池:選用一臺(tái)YJZ-500G鋼制無閥濾池，處理能力為70 m3/h
2.3生命污水處理技術(shù)原理
生活污水先進(jìn)入格柵池去除大的漂浮物，格柵池的出水自流進(jìn)入初沉池。自然沉淀懸浮的大顆粒經(jīng)初沉池去除后，污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)，使水量和水質(zhì)混合均勻后，由污水提升泵提升至接觸氧化池。在接觸氧化池中進(jìn)行好氧反應(yīng)，去除污水中的有機(jī)污染物。接觸池出水進(jìn)入絮凝反應(yīng)池后，與此處加入的混凝劑聚合氯化鋁混合?；旌虾笞孕辛魅氤恋沓亍８鶕?jù)“淺層沉淀”的原理，在沉淀池中增加一個(gè)蜂窩狀斜管，提高沉淀效率。投加混凝劑聚合氯化鋁不僅可以通過絮凝作用去除污水中的小顆粒懸浮物，還可以去除大部分有機(jī)物和懸浮物如磷酸鹽、微生物殘?jiān)?、無機(jī)固體雜質(zhì)等，并轉(zhuǎn)移到污泥中。污水由水泵提升至過濾系統(tǒng)，過濾后用于礦井生產(chǎn)用水，一部分進(jìn)一步處理為礦區(qū)生活用水，其余排放。
沉淀在傾斜沉淀池中的污泥通過重力沉降排入污泥池，污泥池中的污泥被泵送到梯級(jí)污泥脫水機(jī)脫水。脫水后，定期清理污泥并運(yùn)出。
三。礦井污水廢水在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)
3.1主要目的和方法
通過建設(shè)新型礦山污水廢水在線自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，改變礦前人工進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測的現(xiàn)狀，應(yīng)用近年來水質(zhì)監(jiān)測新技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和IOT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)礦山污水廢水達(dá)標(biāo)排放。
3.2系統(tǒng)組成
礦井污水廢水在線自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的采樣傳輸主要由采樣檢測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng)組成。
(1)采樣檢測子系統(tǒng):收集和輸送污水和污染物，顯示各項(xiàng)檢測指標(biāo)的自動(dòng)檢測數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng):以一定的時(shí)間間隔采集、存儲(chǔ)和測量各種指標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算污水、廢水中污染物的排放速率和排放量，顯示各種參數(shù)。
(3)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸子系統(tǒng):數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心站。
3.3自動(dòng)檢測指示器
根據(jù)環(huán)境保護(hù)管理和污染總量控制的要求，安順煤礦監(jiān)測因子:
(1)礦井水在線監(jiān)測因子包括:流量、pH值、懸浮物、CODcr(化學(xué)需氧量)等。
(2)生活污水在線監(jiān)測因子包括:流量、pH值、懸浮物、氨氮、CODcr(化學(xué)需氧量)等。
3.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能
COD、pH值、氨氮、懸浮物、流量自動(dòng)監(jiān)測儀在特定時(shí)間間隔檢測的數(shù)據(jù)顯示并打印出來，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)采集和控制器中。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集與控制器定期將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至環(huán)保局監(jiān)測站，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)程序?qū)ΡO(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、查詢、統(tǒng)計(jì)分析和輸出報(bào)告。該系統(tǒng)具有報(bào)警功能。當(dāng)監(jiān)測到的污染物指標(biāo)數(shù)據(jù)超過設(shè)定的報(bào)警限值時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備立即報(bào)警，并可調(diào)整系統(tǒng)通信參數(shù)和報(bào)警參數(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3.5實(shí)施計(jì)劃
為了實(shí)施污染物排放總量控制，記錄和控制污染排放，準(zhǔn)確及時(shí)地預(yù)防和控制污染事故，提高環(huán)境監(jiān)測和管理水平。它能自動(dòng)測量污水排放量，自動(dòng)監(jiān)測CDD、pH值、懸浮物、氨氮、流量等參數(shù)。，并自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)傳輸、分析和處理。其性能滿足國家對(duì)污染源治理設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求。
四。結(jié)論
(1)礦井污水廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)投入使用以來，改變了過去人工進(jìn)行水質(zhì)檢測、水質(zhì)檢測不準(zhǔn)確的現(xiàn)狀。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為礦井水處理系統(tǒng)的規(guī)范運(yùn)行提供了重要參考。同時(shí)，由于可以24小時(shí)不間斷在線測量，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)業(yè)務(wù)部門對(duì)凈水站運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)管。
(2)根據(jù)礦井自動(dòng)化的進(jìn)步，將礦井水在線計(jì)量裝置系統(tǒng)引入自動(dòng)化控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)值班人員對(duì)礦井水質(zhì)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保各種異常情況能夠得到及時(shí)處置，防止超標(biāo)排放的發(fā)生。(來源:永貴能源發(fā)展有限公司西秀分公司)
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