作者：＊程 琳 （中国节能减排有限公司 北京 100011）

摘要：本文主要对宁煤枣泉煤矿现有矿井水处理系统改造方案进行探讨，通过对原系统深度处理增加一套超滤、反渗透系统，同时对所 有池体进行清淤清理的改造，可以使V型滤池处理后的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》-GB18918-2017一级A排放标准， 为企业节约大量的排污费用，降低治理技术投入成本，带来良好的经济效益。

关键词：煤矿；矿井水；超滤、反渗透系统；改造

宁煤枣泉煤矿现有矿井水处理项目是中国节能减排有 限公司在宁夏回族自治区银川市宁东镇枣泉煤矿以BOT模 式投资建设的污水深度处理回用工程，处理规模为矿井水 10800m3 /d。随着国家环保政策日趋严格，原矿井污水处理 系统已不能满足要求，必须对矿井水污水处理站进行扩容改 造。其中，对原系统进行改造包括预处理及深度处理，具体 改造如下：

1.现有工艺系统运行概况

从现场考察情况分析，现有矿井水处理原系统目前问题 较多，主要问题有：（1）预沉调节池尘泥严重；（2）高效 沉淀池不起作用；（3）V型滤池，出水水质较差；（4）超 滤系统污堵过快，清洗频繁；（5）反渗透设计缺陷，回收 率较低，以及运行中的疏忽，导致反渗透严重结垢污堵，清 洗频繁，缩短了膜元件使用寿命；（6）现场仪表大部分不 能正常工作，显示数据没有参考意义等。

2.现有工艺系统改造方案
为使原有预处理系统经改造后达标直接外排，考虑深 度处理增加一套超滤、反渗透系统，反渗透产水量设计值在 50m3 /h。同时，在改造过程中，对所有池体进行清淤清理。 改造前后工艺流程分别见下图1、图2。

(1)预沉调节池改造方案 因原水的SS高，泥沙沉积快，目前调节池刮泥及排泥系 统负荷高，同时因设计排泥管道细，污泥来不及排出，造成 池体淤积严重，有效容积不足。此外，预沉调节池还存在进 水悬浮物无法计量，现有刮泥机行走部分可正常运转但刮板 力量不足等问题。 为此，进行如下改造方案：①进水母管上设置浊度仪， 便于统计悬浮物。②更换新刮泥机，原刮泥机可利旧部分做 设备备用件，如行走部分、刮油板、刮泥板等。③对原调节 池除油装置进行改造，恢复除油能力。

(2)高效沉淀池改造方案 目前高效系统的加药絮凝部分效果不理想，沉淀部分填料坍塌损坏，影响高效沉淀池出水效果，并伴有跑泥现象； 排泥不畅，排泥系统易堵塞。此外，还存在池内有淤积；污 泥泵损坏；取样系统不能正常使用；加药效果不理想；搅拌 机药剂搅拌不均匀；除1组新换斜板外，其余3组斜板也有坍 塌需要更换；导流筒结构不合理及刮泥机效果不理想等问 题。 为此，进行如下改造方案：①池体及时清淤。②重新 改造PAM加药管，按导流桶内、污泥回流泵出口两路重新设 计。③对3组斜板进行更换。

(3)V型滤池改造方案 目前，V型滤池存在前端高效沉淀池跑泥阻塞过滤孔 隙，出水效果差；滤池反洗系统的泵、管道等设计不准确； 滤池布水布气不均匀，过滤效果差；滤料强度不够，大量粉 碎；反洗程序控制不足；进出水质情况无法监测；滤池无设 置液位计；电动闸板阀开度不均，当阀门开关时卡涩严重， 导致无法正常开关；产水阀设置不合理，没有与液位连锁控 制等问题。 为此，进行如下改造方案：①对反洗排放管道及配套反 洗泵、反洗排水管、反洗水池等进行核算。②清理填料后， 更换全部滤板及滤头，包括原有滤板、滤头拆除，新滤头安 装、滤板浇筑，改造的V型滤池共3套。③清理现有填料，投 加新滤料，改造包括全部滤砂、垫层砂。④设置时间及液位 双重反洗控制程序，并配套相应仪表。⑤增加1套进水浊度 仪及3套出水浊度仪监测进出水质。⑥在滤池池顶增设超声 波液位计三套，监控滤池液位，防止滤池液位低过反洗排污 渠以造成偏流。⑦阀体拆卸、重装、二次灌浆，并更新损坏 阀门改造设备包括电动闸板阀及安装。⑧产水出口更换为电 动调节阀并与液位连锁，电动调节阀数量为3个。

(4)超滤反渗透系统改造方案 目前，超滤反渗透系统存在超滤反洗及反渗透冲洗设 计存在缺陷，如泵流量不足、无清洗水箱、保安过滤器等； 超滤反渗透共用化学清洗系统；超滤进水阀门设计缺陷，不 能精确控制流量；超滤产水无浊度仪；超滤无压力变送器； 反渗透膜系统仪表配置不足且很多已不能正常使用，对系统 操作失去指导作用；反渗透无冲洗泵；反渗透进水温度不稳 定；自清洗过滤器失效等问题。 为此，针对性进行如下改造方案：①超滤反洗泵流量 不足，需要根据实际需要重新选型。②超滤及反渗透的化学 清洗管道断开，增设反渗透化学清洗系统及管路。③为精确 控制超滤产水流量，将超滤进水电动阀更改为超滤进水电动 调节阀，其他阀门根据实际运营状况考虑是否更换。④增加 在线产水浊度仪以监控超滤产水浊度。⑤超滤进水、产水增 加两套压力变送器以监控超滤压差变化在线监测超滤压差变 化，及时发现水质变化情况造成的污堵倾向。⑥反渗透每段 都需要设压力表及压力变送器；进水管及反渗透产水管设电 导仪；增设进口pH计；更换进水ORP表置于加药点后。⑦停 机使用进水冲洗导致膜结垢污堵，增加停机冲洗程序，单 独冲洗泵并对管路进行改造，新增冲洗泵至反渗透连接管 路。⑧板式换热器增设进出温度仪，调节反渗透水温。⑨更 换自清洗过滤器，同时新增一套超滤系统、反渗透系统，反 渗透产水量设计值在50m3 /h。

(5)加药系统改造方案 目前，加药系统存在加药系统与部分投加点距离太远， 布置不合理，加药管道结垢严重影响药剂投加；PAM配药装 置简单，溶药效果不好；柠檬酸、NaOH、阻垢剂计量泵流量 选取不合适；膜系统配药水采用自来水；加药间储存药剂方 式不合理；PAM加药装置简易，配置效果不好，无稀释装置 等问题。 为此，针对性进行如下改造方案：①膜系统加药装置 在现有加药间内进行合理布置，加药管路重新铺设。②对计 量泵量程进行核实，更换不合适的计量泵，并根据工程需要 在其他工段充分利旧原泵。③配药剂用于膜系统中采用RO产 水，用于预处理采用自来水，分别用在不同加药点。④加药 间进行隔断，危险化学品单独储存。⑤更换为一体化PAM加 药装置，并增加稀释装置。⑥将扩能系统软化剂加药系统单 独配置一套进入原系统高密度沉淀池。

(6)污泥脱水系统改造方案 污泥脱水系统针对性进行改造方案为：更换污泥脱水系 统中管道，重新设计配置污泥螺杆泵进出口管道阀门，更换 污泥螺杆泵。

(7)管道阀门改造方案 管道阀门针对性进行改造方案如下：①因本项目原水 的氯含量高（2160.5mg/L），对管道阀门腐蚀严重，改造管 道以设计委托为准；②对泵房内水泵出水管压力表段整体更 换，将不锈钢管段更换为碳钢衬塑；③RO膜壳法兰连接泄露 问题，因受目前膜壳及管道材质和连接方式的影响，若彻底 解决需将膜壳及管道全部更换，成本过高。为此改造膜壳端 盖连接方式，便于单独拆卸膜壳；④根据运营方提供内漏阀 门表对该部分阀门进行更换。

(8)电气及自控系统改造方案 电气及自控系统针对性进行改造方案如下：①根据现 场新增设备、仪表情况更换、增加低电配电柜、电缆、就地 控制箱等；增加上位机软、硬件一套，作为新主控机。同时 业主建议设置成整面电视墙，部分摄像头可显示在桌面监控 画面上。②根据改造后用电情况对电气及控制系统进行更 新。③对原有程控画面及下位程序进行修改，提升全厂自动 化程度。④根据需要合理增加房间内照明，满足使用条件。 此外，还需对厂区内电缆沟、暖气管沟进行清理疏通， 损坏支架进行更换，沟面高出地面200mm等。 经改造后的预处理段工艺可以发挥原设计功能，同时也 能到达直接外排标准，改造工艺具备切实可行性。

3.结论

综上所述，为使原有预处理系统经改造后达标直接外 排，考虑深度处理增加一套超滤、反渗透系统，反渗透产水 量设计值在50m3 /h；同时，在改造过程中，对所有池体进行 清淤清理。通过对原系统的改造，预处理后出水直接排放， 可以为企业节约大量的排污费用，降低治理技术投入成本， 带来良好的经济效益。