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一、概况
由于地质原因，矿井水水质受地下含水岩石层、岩石性质和地下水迁移流动的影响。矿井水属于高矿化度、高含铁锰量、高硬度的苦咸水，直接排放会给周边环境带来严重环境污染，需进行深度处理才能达到环保排放标准。为实现达标排放，促进供水区的工农业和经济发展，2010年-2011年，新汶矿业集团有限责任公司正式对原华源矿井水处理站项目进行立项，由煤炭工业济南设计研究院承担项目设计，新泰市汶城建筑公司承建，山东宏达环保工程有限公司负责设备安装，济南康拜恩建设项目管理有限公司新汶监理部监理。在新泰市政府、新矿集团、孙村煤矿及社会各界人士的关心和支持下，该项目一期工程于2011年7月10日建成并投入生产试运行。生产出水后，通过对此水质多方面的实验、分析，现在只能少部分的作为电厂煤泥掺混、脱硫用水不能直接作为循环冷却水和锅炉补充水使用，利用量约为30 m3/h。因此，需要进一步深度除盐处理后供给电厂。
二、矿井水再生利用及电厂用水评价指标
电厂锅炉补给水主要标准指标
硬度 ≤0umol/l
溶解氧 ≤7ug/l
铁 ≤30ug/l
铜 ≤5ug/l
二氧化硅 ≤20ug/l
PH 8.8-9.3
电导率 ≤0.2us/cm
矿井水处理站（一期）出水水质指标（常规）
电导率 2760us/cm
硬度 12.0mmol/l
硫酸盐 2501mg/l
氯离子 170 mg/l
碱度 7.2 mmol/l
PH 7.0
悬浮物 12mg/l
由此水质指标来看，属于高矿化度、高硬度的苦咸水且硫酸盐偏高，不符合电厂循环冷却用水和锅炉补给水标准，只达到环保排放标准。
三、水处理二期的项目介绍
由于华源矿井水处理一期工程处理后的水质含盐量仍较高，仅符合环保排放标准，不能满足泰安新汶顶峰热电有限公司生产使用。为此，通过多方面分析、实验、论证以及可行性报告研究确定了华源矿井水处理二期工程方案。该项目得到了新矿集团、孙村煤矿和兄弟单位的大力支持，于2012年9月份，华源矿井水处理二期工程正式开工建设，2013年1月底完成并投入使用。
1、矿井水处理方式。华源矿井水处理二期工程采用国内对含盐量去除方法比较成熟的膜渗透法和离子交换进一步深度除盐处理。华源矿井水处理站一期工程作为水处理的第一步已经完成去除矿井水中的超标铁、锰、SS满足矿井水达标排放的要求。二期经过膜渗透处理和离子交换处理，处理后水質满足电厂锅炉补给水的要求。
2、矿井水处理规模。根据统计，电厂原有化学除盐设备的生产能力为180 m3/h，目前最大出力只有160-170 m3/h，随着供热负荷逐年增加，化学需水量已达到200 m3/h。尤其是供暖初期，供暖回水质量不合格，产供矛盾更加突出。经过反复论证，华源矿井水处理站二期工程可选择产水能力100 m3/h的反渗透系统配合离子交换器、活性炭过滤器等设备进行处理。处理后约30m3/h再经过电厂化水车间原离子交换器设备进行除盐处理后作为锅炉补充水（电厂原有除盐设备也直接使用一级出水作为原水），约70 m3/h与一级出水40 m3/h混合后作为电厂循环冷却水和其他工业用水。处理后的水质如下表。
硬度 ≤0umol/l
二氧化硅 ≤20ug/l
电导率（25℃） ≤0.2us/cm
3、主要设备及建筑物。设备主要利用孙村煤矿下属新业公司闲置的水处理设备两台机械过滤器、两台活性炭过滤器和两套反渗透装置配套电厂化水车间原有设备，并经过拆卸、搬运至华源矿井水处理站重新组合安装，购置更换了四台过滤器的滤料、一套反渗透膜元件和多项附件设备以及敷设了1600多米管道。总投资400余万元。
（1）机械过滤器：2 台，处理能力50m3/h；主要是通过不同规格级配的滤料进行过滤，利用其表面的薄膜过滤作用，达到截污的能力。
（2）活性炭过滤器：2台，处理能力50m3/h；利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯和有机物，可除去水中60%-80%的胶体物质，50%左右的铁和50%-60%的有机物。
（3）保安过滤器：2台，处理能力50m3/h；利用规格为5um的滤芯进一步过滤截留水中的杂质，为后面的RO反渗透装置提供安全保护作用。
（4）高压泵：CR90（丹麦格兰富），2台；向反渗透装置供水。同比国内行业该泵性能稳定、运行可靠。
（5）RO反渗透装置，出水能力：50m3/h，2套；反渗透装置是该处理站的核心设备。在有盐分的水中，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的；还可用于除去水中微粒、有机物、胶体物质，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。而且反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。
（6）阻垢剂加药装置：2套；通过在水处理过程中，向进保安过滤器之前水中投加药剂，进行水与药剂的混合，来阻止和缓解RO反渗透运行中产生结垢污堵现象，从而保证设备的稳定运行。
（7）反渗透清洗装置：1套；
（8）提升泵：2台；
（9）罗茨风机： 利用一期水处理站设备。
（10）反冲洗水泵：利用一期水处理站设备。
（11）储水箱30 m3.
（12）生水泵：2台；
（13）离子交换器：利用电厂化水车间原系统设
根据设备情况，选择在华源水处理站西侧空地，面积186 m2，安装两台机械过滤器、两台活性炭过滤器、中间水箱、两台生水泵、两台提升供水泵等；将华源水处理站综合车间内的污泥压滤设备拆除，安装反渗透设备、高压泵、保安过滤器及清洗设备等；在华源水处理站原控制室安装反渗透控制设备、配电设备等。
四、安全和经济效益
通过华源矿井水处理二期工程进一步深度处理不仅为电厂提供了符合标准的生产用水，每年可节省外购水及水处理费266.7万元，而且使原新业公司价值190余万元的闲置设备得到了合理利用，累计创造效益近500万元。最重要的是通过对矿井水的排放利用，降低了我矿的顶板压力，为我矿的安全开采奠定了坚实的安全基础。实现了水资源的综合治理和有效利用，具有巨大的安全效益、经济效益、环境效益和社会效益。
由于地质原因，矿井水水质受地下含水岩石层、岩石性质和地下水迁移流动的影响。矿井水属于高矿化度、高含铁锰量、高硬度的苦咸水，直接排放会给周边环境带来严重环境污染，需进行深度处理才能达到环保排放标准。为实现达标排放，促进供水区的工农业和经济发展，2010年-2011年，新汶矿业集团有限责任公司正式对原华源矿井水处理站项目进行立项，由煤炭工业济南设计研究院承担项目设计，新泰市汶城建筑公司承建，山东宏达环保工程有限公司负责设备安装，济南康拜恩建设项目管理有限公司新汶监理部监理。在新泰市政府、新矿集团、孙村煤矿及社会各界人士的关心和支持下，该项目一期工程于2011年7月10日建成并投入生产试运行。生产出水后，通过对此水质多方面的实验、分析，现在只能少部分的作为电厂煤泥掺混、脱硫用水不能直接作为循环冷却水和锅炉补充水使用，利用量约为30 m3/h。因此，需要进一步深度除盐处理后供给电厂。
二、矿井水再生利用及电厂用水评价指标
电厂锅炉补给水主要标准指标
硬度 ≤0umol/l
溶解氧 ≤7ug/l
铁 ≤30ug/l
铜 ≤5ug/l
二氧化硅 ≤20ug/l
PH 8.8-9.3
电导率 ≤0.2us/cm
矿井水处理站（一期）出水水质指标（常规）
电导率 2760us/cm
硬度 12.0mmol/l
硫酸盐 2501mg/l
氯离子 170 mg/l
碱度 7.2 mmol/l
PH 7.0
悬浮物 12mg/l
由此水质指标来看，属于高矿化度、高硬度的苦咸水且硫酸盐偏高，不符合电厂循环冷却用水和锅炉补给水标准，只达到环保排放标准。
三、水处理二期的项目介绍
由于华源矿井水处理一期工程处理后的水质含盐量仍较高，仅符合环保排放标准，不能满足泰安新汶顶峰热电有限公司生产使用。为此，通过多方面分析、实验、论证以及可行性报告研究确定了华源矿井水处理二期工程方案。该项目得到了新矿集团、孙村煤矿和兄弟单位的大力支持，于2012年9月份，华源矿井水处理二期工程正式开工建设，2013年1月底完成并投入使用。
1、矿井水处理方式。华源矿井水处理二期工程采用国内对含盐量去除方法比较成熟的膜渗透法和离子交换进一步深度除盐处理。华源矿井水处理站一期工程作为水处理的第一步已经完成去除矿井水中的超标铁、锰、SS满足矿井水达标排放的要求。二期经过膜渗透处理和离子交换处理，处理后水質满足电厂锅炉补给水的要求。
2、矿井水处理规模。根据统计，电厂原有化学除盐设备的生产能力为180 m3/h，目前最大出力只有160-170 m3/h，随着供热负荷逐年增加，化学需水量已达到200 m3/h。尤其是供暖初期，供暖回水质量不合格，产供矛盾更加突出。经过反复论证，华源矿井水处理站二期工程可选择产水能力100 m3/h的反渗透系统配合离子交换器、活性炭过滤器等设备进行处理。处理后约30m3/h再经过电厂化水车间原离子交换器设备进行除盐处理后作为锅炉补充水（电厂原有除盐设备也直接使用一级出水作为原水），约70 m3/h与一级出水40 m3/h混合后作为电厂循环冷却水和其他工业用水。处理后的水质如下表。
硬度 ≤0umol/l
二氧化硅 ≤20ug/l
电导率（25℃） ≤0.2us/cm
3、主要设备及建筑物。设备主要利用孙村煤矿下属新业公司闲置的水处理设备两台机械过滤器、两台活性炭过滤器和两套反渗透装置配套电厂化水车间原有设备，并经过拆卸、搬运至华源矿井水处理站重新组合安装，购置更换了四台过滤器的滤料、一套反渗透膜元件和多项附件设备以及敷设了1600多米管道。总投资400余万元。
（1）机械过滤器：2 台，处理能力50m3/h；主要是通过不同规格级配的滤料进行过滤，利用其表面的薄膜过滤作用，达到截污的能力。
（2）活性炭过滤器：2台，处理能力50m3/h；利用活性炭的活性表面除去水中的游离氯和有机物，可除去水中60%-80%的胶体物质，50%左右的铁和50%-60%的有机物。
（3）保安过滤器：2台，处理能力50m3/h；利用规格为5um的滤芯进一步过滤截留水中的杂质，为后面的RO反渗透装置提供安全保护作用。
（4）高压泵：CR90（丹麦格兰富），2台；向反渗透装置供水。同比国内行业该泵性能稳定、运行可靠。
（5）RO反渗透装置，出水能力：50m3/h，2套；反渗透装置是该处理站的核心设备。在有盐分的水中，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的；还可用于除去水中微粒、有机物、胶体物质，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。而且反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。
（6）阻垢剂加药装置：2套；通过在水处理过程中，向进保安过滤器之前水中投加药剂，进行水与药剂的混合，来阻止和缓解RO反渗透运行中产生结垢污堵现象，从而保证设备的稳定运行。
（7）反渗透清洗装置：1套；
（8）提升泵：2台；
（9）罗茨风机： 利用一期水处理站设备。
（10）反冲洗水泵：利用一期水处理站设备。
（11）储水箱30 m3.
（12）生水泵：2台；
（13）离子交换器：利用电厂化水车间原系统设
根据设备情况，选择在华源水处理站西侧空地，面积186 m2，安装两台机械过滤器、两台活性炭过滤器、中间水箱、两台生水泵、两台提升供水泵等；将华源水处理站综合车间内的污泥压滤设备拆除，安装反渗透设备、高压泵、保安过滤器及清洗设备等；在华源水处理站原控制室安装反渗透控制设备、配电设备等。
四、安全和经济效益
通过华源矿井水处理二期工程进一步深度处理不仅为电厂提供了符合标准的生产用水，每年可节省外购水及水处理费266.7万元，而且使原新业公司价值190余万元的闲置设备得到了合理利用，累计创造效益近500万元。最重要的是通过对矿井水的排放利用，降低了我矿的顶板压力，为我矿的安全开采奠定了坚实的安全基础。实现了水资源的综合治理和有效利用，具有巨大的安全效益、经济效益、环境效益和社会效益。