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摘 要：店坪煤矿原矿井水处理系统为初沉调节、絮凝、斜管沉淀、无阀滤池、活性炭过滤工艺，处理后作为回用，回用水质不高。通过新增一套超滤系统，对原系统进行改造，进一步对回用水做深度处理，处理后水质达到地表水Ⅲ类水质。本次引进的超滤系统全部为PLC控制，自动完成冲洗、过滤、反冲洗、CEB、CIP等操作，实现超滤系统全自动运行，经济效益和社会效益明显。
关键词：矿井水；水处理；超滤系统；深度处理；错流过滤
前言
霍州煤电吕梁山煤电有限公司店坪煤矿属于井下矿，在采掘过程中会有大量废水产生，并抽排至地面，经原处理系统初沉、混凝沉淀、过滤、消毒工艺等处理后，产生的水质只能达到《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002，只能用于井下消防用水、生产补充水、绿化用水等，不能用于生活用水，而店坪煤矿矿区生活用水十分紧张。为了充分利用井下水资源，对回用水作进一步的深度净化，处理后的废水补充矿区生活用水，缓解矿区生活用紧张的局面。
1、店坪煤礦矿井水处理系统原况
在原矿井水处理系统中，采用了斜管沉淀池、无阀滤池处理工艺，在斜管沉淀池前设置折板反应池进行加药絮凝反应。由于进水水质变化较大，系统运行不稳定，在实际运行中发现，加药后，在折板反应池内反应生成的絮体较小，沉降性能一般，在斜管沉淀池内沉降效率不高。
2、超滤膜系统
2.1、超滤
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20-1000A°之间。在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。
2.2、超滤膜系统
超滤膜技术作用目的是去除水中杂质，核心部件便是其中的膜结构物质，该物质属于半透膜结构，借助这一特殊结构将不同尺寸的物质分离。
本次项目采用的德国原装进口纳诺斯通品牌，纳诺斯通水务的高密度一体化陶氏膜组件，是针对广泛的工业水处理应用领域而设计的一款产品。本组件采用内压式结构设计，有效膜面积24.3㎡。进水可根据设计需要选择从膜底端或顶端进入膜组件。原水在被增压后流入毛细管流道，悬浮固体被截留在毛细管内壁表面，产水则透过毛细管内壁的纳米镀层透过陶瓷结构，然后汇集到容器内侧的产水流道中，最终从组件侧方出口流出，被截留的悬浮固体将在膜面积累积出污染物层，并导致膜压力（TMP）的升高，因此，需要周期性的通过反洗/正冲的方式将悬浮固体从膜表面冲掉排出，以降低TMP。
2.3 超滤系统工艺流程见下图，工艺流程简述如下：
矿井废水经过原有“预沉调节池+折板反应+斜管沉淀池+无阀过滤池+清水池”将废水中主要污染物含量如悬浮物（SS）、油等降低到超滤系统进水要求范围内后进入中间水池，后经真空引流罐由泵提升至自清洗过滤器进一步过滤后进入陶瓷膜超滤系统，92%的清水进入超滤产水池后达标排放，另外8%的浓水进入原预沉调节池内进行再次处理。处理一段时间后的陶瓷膜需进行反冲洗，其冲洗水来自超滤产水池及矿区自来水补给，反冲后的排水进入原预沉调节池。
2.4工艺控制要求
本项目超滤的自动运行分为开机正冲、错流过滤、反洗（CEB、CIP）、快冲洗四部分，设备具备远程操作功能，本工程超滤系统分为2组，每组14支CM151TM膜元件，每组设备独立运行并具备手动自动切换状态，各仪表阀门状态传至远程上位机系统实时监控及操作系统状态，并作历史数据记录。系统自动正反洗、过滤、化学辅助清洗时间及周期皆可手动设定。
2.4.1超滤膜运行条件
2.4.2超滤膜运行出水
在正常按照“工艺控制要求”进行运行操作，经超滤系统处理后，对出水进行抽样检测，发现出水水质明显提高，处理后的废水水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质基本标准，具体指标如下表所示：
3、经济效益及节能
据统计，系统耗电方面，吨水成本为0.25元；药剂消耗方面，吨水成本0.005元，膜组件按5a的寿命考虑，吨水成本为0.16元，则吨水总成本为0.415元。
回用水经超滤装置处理后，有1000m?回用于矿区工人洗澡，500m?回用于冲厕用水，其余全部回用于井下作业，矿井水回用率由原来的58%提高到83%，节约了大量的水资源。
4、结束
店坪煤矿通过引进超滤系统对原有井下水处理系统进行改造，对矿井水进行深度处理并再利用，不仅减少了矿区废水外排量，而且缓解了矿区生活用水紧张的局面，取得了显著的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]王卫东.矿井水处理技术在屯留煤矿中的应用[J].山西建筑，2004，30（23）：105-106.
[2]吕晓龙.连续超滤技术研究[J].天津工业大学学报，2003，22（6）：1-6
[3]唐海胜.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014（25）：115-115.
关键词：矿井水；水处理；超滤系统；深度处理；错流过滤
前言
霍州煤电吕梁山煤电有限公司店坪煤矿属于井下矿，在采掘过程中会有大量废水产生，并抽排至地面，经原处理系统初沉、混凝沉淀、过滤、消毒工艺等处理后，产生的水质只能达到《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002，只能用于井下消防用水、生产补充水、绿化用水等，不能用于生活用水，而店坪煤矿矿区生活用水十分紧张。为了充分利用井下水资源，对回用水作进一步的深度净化，处理后的废水补充矿区生活用水，缓解矿区生活用紧张的局面。
1、店坪煤礦矿井水处理系统原况
在原矿井水处理系统中，采用了斜管沉淀池、无阀滤池处理工艺，在斜管沉淀池前设置折板反应池进行加药絮凝反应。由于进水水质变化较大，系统运行不稳定，在实际运行中发现，加药后，在折板反应池内反应生成的絮体较小，沉降性能一般，在斜管沉淀池内沉降效率不高。
2、超滤膜系统
2.1、超滤
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，以大分子与小分子分离为目的，膜孔径在20-1000A°之间。在超滤过程中，水溶液在压力推动下，流经膜表面，小于膜孔的溶剂（水）及小分子溶质透水膜，成为净化液（滤清液），比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流排出，成为浓缩液。超滤过程为动态过滤，分离是在流动状态下完成的。溶质仅在膜表面有限沉积，超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡，且通过清洗可以恢复。
2.2、超滤膜系统
超滤膜技术作用目的是去除水中杂质，核心部件便是其中的膜结构物质，该物质属于半透膜结构，借助这一特殊结构将不同尺寸的物质分离。
本次项目采用的德国原装进口纳诺斯通品牌，纳诺斯通水务的高密度一体化陶氏膜组件，是针对广泛的工业水处理应用领域而设计的一款产品。本组件采用内压式结构设计，有效膜面积24.3㎡。进水可根据设计需要选择从膜底端或顶端进入膜组件。原水在被增压后流入毛细管流道，悬浮固体被截留在毛细管内壁表面，产水则透过毛细管内壁的纳米镀层透过陶瓷结构，然后汇集到容器内侧的产水流道中，最终从组件侧方出口流出，被截留的悬浮固体将在膜面积累积出污染物层，并导致膜压力（TMP）的升高，因此，需要周期性的通过反洗/正冲的方式将悬浮固体从膜表面冲掉排出，以降低TMP。
2.3 超滤系统工艺流程见下图，工艺流程简述如下：
矿井废水经过原有“预沉调节池+折板反应+斜管沉淀池+无阀过滤池+清水池”将废水中主要污染物含量如悬浮物（SS）、油等降低到超滤系统进水要求范围内后进入中间水池，后经真空引流罐由泵提升至自清洗过滤器进一步过滤后进入陶瓷膜超滤系统，92%的清水进入超滤产水池后达标排放，另外8%的浓水进入原预沉调节池内进行再次处理。处理一段时间后的陶瓷膜需进行反冲洗，其冲洗水来自超滤产水池及矿区自来水补给，反冲后的排水进入原预沉调节池。
2.4工艺控制要求
本项目超滤的自动运行分为开机正冲、错流过滤、反洗（CEB、CIP）、快冲洗四部分，设备具备远程操作功能，本工程超滤系统分为2组，每组14支CM151TM膜元件，每组设备独立运行并具备手动自动切换状态，各仪表阀门状态传至远程上位机系统实时监控及操作系统状态，并作历史数据记录。系统自动正反洗、过滤、化学辅助清洗时间及周期皆可手动设定。
2.4.1超滤膜运行条件
2.4.2超滤膜运行出水
在正常按照“工艺控制要求”进行运行操作，经超滤系统处理后，对出水进行抽样检测，发现出水水质明显提高，处理后的废水水质达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水质基本标准，具体指标如下表所示：
3、经济效益及节能
据统计，系统耗电方面，吨水成本为0.25元；药剂消耗方面，吨水成本0.005元，膜组件按5a的寿命考虑，吨水成本为0.16元，则吨水总成本为0.415元。
回用水经超滤装置处理后，有1000m?回用于矿区工人洗澡，500m?回用于冲厕用水，其余全部回用于井下作业，矿井水回用率由原来的58%提高到83%，节约了大量的水资源。
4、结束
店坪煤矿通过引进超滤系统对原有井下水处理系统进行改造，对矿井水进行深度处理并再利用，不仅减少了矿区废水外排量，而且缓解了矿区生活用水紧张的局面，取得了显著的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]王卫东.矿井水处理技术在屯留煤矿中的应用[J].山西建筑，2004，30（23）：105-106.
[2]吕晓龙.连续超滤技术研究[J].天津工业大学学报，2003，22（6）：1-6
[3]唐海胜.浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用[J].建筑工程技术与设计，2014（25）：115-115.