李楼铁矿对井下疏干水的处理及利用
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摘要： 介绍了李楼铁矿将井下疏干水加PAC絮凝剂反应后，经过过滤、杀菌等净化处理后，输送至生活水管网供职工生活使用。实际运行结果表明：系统出水水质达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006），解决了矿区生活水紧张的问题。
Abstract： This paper presents in Lilou iron ore， after reactions of adding PAC flocculant in downhole dewatering water to living water pipe network through purification treatment， such as filtration， disinfection， etc， so as to support livelihood of the workers. The actual operation shows that water quality of output water in the system reaches Standard for Drinking Water Quality（GB5749—2006）， which solves the problems of nervous life water in mining area.
关键词： 疏干水；净化；饮用水
Key words： dewatering water；purification；drinking water
中图分类号：TD2 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0050—02
0 引言
李楼铁矿采选工程位于安徽省霍邱县冯井乡境内，矿区西距105国道1.5km，阜六（阜阳—六安）高速公路从矿区西侧通过，交通便利。安徽开发矿业有限公司于2004年4月取得了李楼铁矿采矿权，矿石资源储量2.76亿吨，安徽开发矿业有限公司于2007年通过了李楼铁矿和吴集铁矿（北段）联合建设工程联合建设方案并开始建设，规划建设规模为750万t/a，经过5年的建设，目前已经进入试生产阶段。该矿建成后将成为国内地下黑色金属矿山中规模最大、装备水平最高、安全环保型的大型现代化矿山。
随着安徽开发矿业有限公司由基建转入生产，大量的职工逐渐调入公司，生活用水是公司亟待解决的问题。公司组织人员通过取样化验、专家论证，发现井下疏干水净化后能达到国家饮用水标准。
1 水源情况
各巷道疏干水、作业面裂隙水等经过各水平排水沟流进泄水井，通过泄水井流入—525m水平沉淀池，经3个沉淀池沉淀后流入井下水仓，最后疏干水通过水泵房输送至地表事故池（事故池容量为8000m3，地表平均标高为
+40m）。地表疏干水采样数据为：色度为32度，浑浊度为160度，铁含量为0.311mg/L，PH为9.529，没有发现其他有害物质。
2 工艺流程
经化验分析，该疏干水中不符合饮用水标准的指标主要为色度、碱度、悬浮物及铁，而悬浮物主要成份为铁矿石粉末，色度也由铁矿石粉末引起。因此，通过对水中悬浮物的去除，同时可去除色度及过量的铁。再对水的PH调整后进行消毒，即可使其达到饮用水的标准。
疏干水经IH80—65—125提升泵泵从事故池提升，加入PAC絮凝剂进行反应，水中的悬浮物与药剂反应生成矾花后进入PF50气浮池，通过气浮，疏干水中绝大部分悬浮物得以去除。气浮出水进行PH调整后，用泵送入2.5米机械过滤器及2米活性炭过滤器进行过滤，机械过滤器可以将水中的悬浮物、凝聚的片状物、泥沙、铁质及用沉淀法不能去除的粘结胶质颗粒等。活性炭过滤器的工作是通过炭床来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大的比表面积，具有很强的物理吸附能力。活性炭过滤器能够吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，经过两次过滤滤除水中残留的极细小的颗粒物质。至此，疏干水除细菌数指标外的其它指标已达到饮用水标准。
选用臭氧对疏干水进行消毒杀菌，使细菌数指标达标。臭氧（O3）是强烈的氧化剂，水中的无机物和有机物质均易被臭氧所氧化。臭氧溶于水中后会自然分解，在水中分解时，所产生氢氧基具有强大的氧化力，可将水中的杂质如铁、锰、臭味、细菌、病毒等迅速清除，并将水分子变小，使水的味道甘甜。臭氧水溶液具有很强的杀菌作用，所需的浓度低、作用快，臭氧杀菌不产生有害气体物质、无污染、无残留物，具有环保节能等优点。
过滤器出水进入消毒池经臭氧消毒后，自流进入清水池，进入清水池中的水已完全达到国家规定的饮用水标准，经泵送入矿区生活水池，由生活水池水泵加压后输送至生活用水管网，满足矿区职工的生活用水的需求。
气浮及过滤器反冲洗产生的污泥排至污水处理系统的污泥池中统一处理。
3 设备及设施清单（表1）
4 运行效果
净化水系统运行后达到设计100m3/h处理能力，水质达到设计要求：色度为15度，浑浊度为3度，无肉眼可见物，总硬度为450mg/L，PH为6.5～8.5，铁含量为0.3mg/L，菌总数100个/ml，总大肠菌群3个/L。水样送达安徽省六安市进行化验，水质达到国家规定的饮用水标准。
5 投资效果分析
该工程总投资370万元，其中：设备费213万元，工程施工费130万元，其他27万元。
①运行电费：本工程总装机容量为73.9kw，运转系数0.85，电费按0.76元/kw·h计算，运行电费E1=73.9kw×24h×0.76元/kw·h×0.85/2400m3=0.48元/吨水。
②药剂费：PAC絮凝剂每天用量为0.06吨，按2600元/吨计算，药剂费E2=（0.06×2600）/2400=0.07元/吨水。
③管理费：操作人员4人，按20000元/人·年计算，四班三运转，管理费E3=4×20000/（330×2400）=0.10元/吨水。
总运转费用=E1+E2+E3=0.48+0.07+0.10
=0.65元/吨水
本工程日产饮用水2400吨，满足目前矿区生活用水的需要。自来水价格按2.97元/吨计算，经济效益=2400×（2.97—0.65）×330=183.7万元/年。
6 结论
本工程在原有事故池上方建设了水处理系统，节约了占地，节约了土建工程的投资。疏干水在—525水平进行了初步自然沉淀，输送地表事故池后进行了二次自然沉淀，大大减少了过滤的工程量。处理完的水直接打入生活水池，有效避免饮用水的二次污染。该工程结合安徽开发矿业实际情况进行设计，技术可行，设计、管理简单，运行成本低，在黑色矿山疏干水处理方面和有效的利用水资源提供了宝贵的实践经验。
参考文献：
[1]《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）.
[2]侯振鞠，沙包良，侯振英.水处理絮凝剂的研究与应用.中国科技信息，2005，（12）.
[3]李剑锋.矿井水井下净化处理工程.煤炭工程，2005，（4）.
[4]许吉现，胡卜元等.高浊度污水快速净化新技术.环境污染治理技术与设备，2006，（9）.