能源與節(jié)語2013年第5期(總第 92期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2013年5月.節(jié)能減排。晉城古礦礦井中水回用于采暖循環(huán)水系統(tǒng)研究王云霞(山西省晉城煤業(yè)集團機關(guān)物業(yè)公司，山西晉城048000)商要:將礦井中水通過深度處理后回用于采暖循環(huán)水系統(tǒng)，對緩減謀礦企業(yè)生活用水矛盾，節(jié)約水資源具有較強的現(xiàn)實意義。通過在晉城古礦礦區(qū)采暖循環(huán)水系統(tǒng)進行應(yīng)用研究試驗，提出了BF-30a防腐阻垢劑的應(yīng)用方法和工藝特點。關(guān)鍵詞:礦井中水; 循環(huán)水水質(zhì);防腐阻垢中圖分類號: P755.3文獻標識碼: I文章編號: 2095-0802- (2013)05 -0055 -03The recycling of Mine water for heating circulating water system in Jincheng Gukuang MineWANG Yun- xia(Property Management Company of Jjincheng Coal Industy Group, Jincheng 048000, Shanxi, China)Abstract: The recycling of mine water for heating circulating water system after advanced treatment has a great practical signifi-cance in migating the water contradictions and saving water resources in the coal mining enterprises. By applied research trials ofheating cireulating water system in the Jincheng Gukuang mining areas, the application methods and processes of BF- -30a scale andcorrosion inhibitor has been proposed.Key words: mine water; eirculating water quality; scale and corrosion古書院礦四噸鍋爐房南區(qū)采暖循環(huán)水系統(tǒng),供暖面0引言積為156971m',東區(qū)采暖循環(huán)水系統(tǒng)供暖面積為中國煤礦礦井水年排放量約為22x108 t,而礦井.76 556 m',這兩套采暖循環(huán)水系統(tǒng)的容水量為1 020水的資源化利用率僅在20%左右，大量未經(jīng)處理的礦m3，日補水量為102 m',一個采暖期共消耗水量為:井水被直接排放，不僅污染了環(huán)境，而且還浪費了寶1 020+ 102x 135=14 790 m3。由于采暖循環(huán)水系統(tǒng)目貴的礦井水資源。中國煤礦企業(yè)多分布在干旱和半干前使用的是生活飲用水，故采暖期間，由于系統(tǒng)的大量旱地區(qū)，水資源較貧乏，約2/3的煤礦缺水或嚴重缺失水，不但造成地下水資源的極大浪費,而且使生活飲水，生產(chǎn)和生活用水均非常緊張，在相當程度上制約用水十分緊張，給職工家屬的生活帶來了極大的不便。了煤炭生產(chǎn)和礦區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。礦井中水的回1概述用既可以有效地利用和節(jié)約有限的、寶貴的淡水資源，又可以減少污、廢水排放量,減少水環(huán)境的污1.1 礦井中水簡介染,還可以緩解城市下水道的超負荷現(xiàn)象。具有明顯中國礦井水凈化處理技術(shù)起始于上世紀70年代的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。末，在煤礦礦井水處理工藝中大部分被采用過，礦井晉城市位于山西省南部，古書院礦始建于1958水經(jīng)適當凈化處理后成為中水，可用于工業(yè)用水或生年，是隸屬于晉城煤業(yè)集團年產(chǎn)煤量約300x 104 t的活用水。處理后直接排放的礦井水,通常采用沉淀或-個老礦井，其每年的礦井水排放量在200x10* t以混凝沉淀處理技術(shù);處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水上，該礦投資興建的礦井水處理廠日處理能力在的，通常采用加藥處理技術(shù)或混凝沉淀過濾(混凝澄5 000 m'左右,這些處理后的礦井水(以下稱中水)清過濾)處理技術(shù);處理后作為生活用水，過濾后必每天復(fù)用于礦區(qū)綠化、酒水、洗煤廠等水量約在須再經(jīng)過消毒處理;處理后作為生活飲用水還必須在1 000 m3左右，其余的大量中水全部排至晉城市兩河。凈化后再經(jīng)過淡化處理。1.2古礦礦中國煤化工收稿日期: 2013- -03-20與生活HCNMH G較,礦井中水含作者簡介:王云霞，1972年生，女，山西晉城人， 1993年畢業(yè)有有機物、 微生物、化學藥劑含量少等特點。但要應(yīng)于長沙工業(yè)高等專科學校分析化學專業(yè)，化驗工程師。.2013年第5期能源與節(jié)站2013年5月用于鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)，還必須滿足循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)執(zhí)行標準: MYG100- -2006 <(BF- -30a防腐阻垢劑要求。采暖循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)要求如下:溶液及器具:廣口瓶，試片2片,蒸餾水，千燥給水pH≥7,符合國家標準CB1576- 2001《工業(yè)箱，吹風機，恒溫水浴鍋，緩蝕鹽酸(HCL): 1 000鍋爐水質(zhì)》凹ml鹽酸溶液(1+3溶液) 中,加入10 g六甲基四胺處理后的循環(huán)水pH 10.5~pH 12， 符合國家標溶解后，混勻。準CB1576- -2001《工業(yè)鍋爐水質(zhì)同實驗步驟:在1 000 ml廣口瓶中,加入1 000 ml腐蝕速度<0.1 g(m2h),符合企業(yè)標準MYG100-鍋爐給水和“BF -30a鍋爐防腐阻垢劑"若干，攪拌2006 (BF- -30a防腐阻垢劑》均勻。將2片20 g鋼試片(鋼試片尺寸、加工、處結(jié)垢速度<0.1 g/ (m2*h), 符合企業(yè)標準MYG100-理方法應(yīng)符合HG/T3523的規(guī)定。)詳細稱重(W),2006《BF-30a 防腐阻垢劑》然后用玻璃掛鉤掛入廣口瓶中，試片，上端距液面要使處理后的礦井中水能夠回用于鍋爐采暖循環(huán)30 mm，瓶蓋與瓶口留有1 mm縫隙。把廣口瓶放入系統(tǒng)，其水質(zhì)必須能夠滿足以上要求，為此，需要建恒溫水浴，在80 C+2 C下保持3 d, 然后在室溫立-套工藝系統(tǒng),并使用- -些處理手段,對經(jīng)礦井水18 C~25 C下保持3 do試驗結(jié)束后取出試片,用處理廠處理后的礦井中水進行進一步處理后，才能應(yīng)蒸餾水浸洗- -次，用吹風機吹干后放人干燥器，2 h后用于鍋爐采暖循環(huán)水系統(tǒng)。我們采用的處理手段是通稱重(W), 再用緩蝕鹽酸清洗，干燥后稱重(W)。 試過進行工藝改造和設(shè)備選型，在礦井中水中投加驗數(shù)據(jù)見表1。BF-30a防腐阻垢藥劑，對礦井中水進行深度處理。腐蝕速度和結(jié)垢速度按以下公式計算:R=(W7-w3)(A.t),2礦井中水回用于鍋爐采暖循環(huán)系統(tǒng)的技術(shù)S=( W2-W3)/(A *t),2)路線及工藝改造式(1)和(2)中: R為腐蝕速度, g(m'h); S為結(jié)礦井中水水樣送經(jīng)北京化工大學進行檢測后，發(fā)垢速度，g(m2h); WI 為試片處理前質(zhì)量, g; W2為現(xiàn)含鐵量0.38 mg/L, 總硬度6.74 mmol/L， 總堿度帶垢試片質(zhì)量, g; W3為試片處理后質(zhì)量，g; A為試9.64 mmo/L, pH 值為7.5,古礦鍋爐房原有的離子交片表面積，m2; l為試驗時間，h。換水處理方法對原水的要求中，含鐵量應(yīng)當小于等于實驗數(shù)據(jù)1，見表1。0.3 mg/L,否則會造成樹脂嚴重中毒,影響使用，因表1試驗用水:2007 年4月古礦-廠中水此該中水無法通過離子交換水處理設(shè)備進行處理，為[測試項目200300400500600實現(xiàn)中水回用，可以采用加藥法進行水處理，由北京x10*化工大學教授魏剛發(fā)明、北京化新通達清洗技術(shù)有限腐蝕速度0.800.680.480.140.06公司生產(chǎn)的防腐阻垢劑BF -30a2,不僅可以與水中的g/(m2*h)| 結(jié)垢速度硬度成份形成-種穩(wěn)定的水溶性鰲合物， 還可以使水g/(m2.h)0.300.120.0930.081中原有的固體粒子分散在管路系統(tǒng)中，易于被流水沖實驗數(shù)據(jù)2,見表2。走，防止其沉積到管壁，起到阻垢的效果，同時，該藥劑在水中的投加還可以吸附到鋼管內(nèi)壁,將金屬表表2試驗用水:2007 年4月古礦二廠中水面同時隔離，抑制鋼腐蝕的陽極過程和陰極過程起到測試項目防腐的作用，可以選擇防腐阻垢劑BF -30a 進入系統(tǒng)0.750.640.420.11加藥水處理，實現(xiàn)中水在水暖循環(huán)系統(tǒng)的回用。工藝改造及設(shè)備選型:0.440.280.0900.079完善四噸鍋爐房南區(qū)系統(tǒng)和東區(qū)鍋爐房東區(qū)系統(tǒng)| g/(m2.h)的礦井中水管網(wǎng)系統(tǒng)，將礦井中水回引至回收水箱,結(jié)果:在古書院礦井中水投加BF - 30a防腐阻垢與鍋爐房系統(tǒng)補水管道及補水泵連接。安裝循環(huán)水水藥劑濃度600 x 10*情況下可達到循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)要質(zhì)監(jiān)控設(shè)備的取樣，給水，投藥管道及電力設(shè)施。換求，此時檢測水中pH值為10.6。熱器高溫出口處安裝監(jiān)視管及取樣器。中水循環(huán)系統(tǒng)3.2設(shè)備運行及 系統(tǒng)水質(zhì)測試安裝補水流量計。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定:要充分發(fā)揮防腐阻垢藥劑BF-30a的防腐中國煤化工中藥劑的濃度相3應(yīng)用研究試驗對穩(wěn)定在6CNMHG-30a在水系統(tǒng)中3.1 通過實驗室小型樓 擬試驗確定藥劑的投放濃度的濃度和水系玩中的pr值有一定的對應(yīng)關(guān)系，因此，實驗方法: (靜態(tài)試驗) 腐蝕速度及結(jié)垢速度試驗"檢測系統(tǒng)水的pH值，即可間接檢測到系統(tǒng)中BF-●56..2013年第5期王云霞:晉城古礦礦井中水回用于采曖循環(huán)水系統(tǒng)研究2013年5月30a的濃度。用藥劑的投加量控制住系統(tǒng)水的pH值,試驗結(jié)論: BF -30a鍋爐防腐阻垢劑在中水復(fù)用即可控制BF- -30a的濃度。所以，將水質(zhì)監(jiān)測控制設(shè)采暖系統(tǒng)中阻垢緩蝕效果明顯,達到系統(tǒng)循環(huán)水水質(zhì)備中pH值參數(shù)設(shè)定為10.6。 .要求。設(shè)備運行時檢測單元檢測到爐水的pH值和人為4結(jié)語設(shè)定值10.6進行比較，將其比較結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后形成頻率可變的脈沖信號,用脈沖信號控制投藥計量在晉城煤業(yè)集團古書院礦和北京化新通達清洗技泵的投藥頻率，受頻率控制的計量泵將BF- -30a 投加術(shù)有限責任公司雙方積極的配合、協(xié)調(diào)下，“晉城古采暖系統(tǒng)中，引起系統(tǒng)水pH值的變化，檢測探頭從礦礦井中水回用于采暖循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用研究”項目采樣單元中檢測到系統(tǒng)水pH值的變化，新的檢測結(jié)圓滿完成。經(jīng)過處理后的礦井中水進人鍋爐循環(huán)水系果再和設(shè)定值進行比較。這樣，就形成了一個閉環(huán)控統(tǒng)后，系統(tǒng)循環(huán)水pH值為10.6,系統(tǒng)腐蝕速度為制系統(tǒng)。0.038 g(m'h), 系統(tǒng)結(jié)垢速度為0.041 g/(m2.h)。 達系統(tǒng)水質(zhì)數(shù)據(jù)，見表3。到了采暖循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)要求。表3系統(tǒng)水質(zhì)數(shù)據(jù)將礦井中水通過加藥處理后應(yīng)用于鍋爐采暖循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用研究試驗在國內(nèi)是首次，該項目的成功測試項目|運行前24h48 h72 h96h.實施將改變晉城古礦礦區(qū)水資源緊張的現(xiàn)狀，既節(jié)約給水pH7.467.657.47了地下水資源、保護了礦區(qū)地下水和地表水的自然平系統(tǒng)水pH 7.4410.3110.5210.54衡，又解決了礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短結(jié)果:設(shè)備投人運行24 h后系統(tǒng)水質(zhì)達標。缺的矛盾，改善了煤礦企業(yè)因過度開采地下深井水而帶來的環(huán)境問題，保證了煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)3.3 系統(tǒng)腐蝕速度和結(jié)垢速度的測定實驗方法:在系統(tǒng)換熱器人口處安裝監(jiān)視試片,營,提高了煤礦企業(yè)的綜合效益，促進了礦區(qū)的可持測量試片的腐蝕速度和結(jié)垢速度。(腐 蝕速度和結(jié)垢續(xù)發(fā)展。參考文獻:速度計算與3.1“實驗室小型模擬試驗”相同)[1] 郝景泰,于 萍,周 英.工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)[M].北京:氣實驗時間:6d,共144h象出版社, 2000.執(zhí)行標準: MYG100 -2006《(BF- 30a防腐阻垢劑)[2] 陳亦惠,沈 表.節(jié)能與環(huán)保:鍋爐房實用技術(shù)[M]北京:航腐蝕速度和結(jié)垢速度數(shù)據(jù)，見表4?？展I(yè)出版社, 1996.表4腐蝕速度和結(jié)垢速度[3]張輝.工業(yè)鍋爐 水處理技術(shù)[M].北京:學宛出版社,2004.腐蝕速度結(jié)垢速度試片編號g/(m2h)g(m2.h)21730.0421740.0340.035(責任編輯:劉倩倩)平均值0.0380.041(上接29頁)程多級離心式水泵，礦井正常涌水量和最大涌水量時井自動化控制的要求。主要實現(xiàn)功能: a) 檢測水泵均為水泵3臺工作, 3臺備用，1臺檢修。主排水管主電機三相定子及軸承溫度; b)實時監(jiān)測水泵各工路選用$377 mm x20(10) mm無縫鋼管，沿中央回況參數(shù)，如水倉水位、水泵出水口壓力、真空度、電風立井井簡敷設(shè)4趟,礦井正常涌水量和最大涌水量機溫度、水泵軸溫、流量及設(shè)備工作狀態(tài)等; c)根時均為2趟工作, 2趟備用。據(jù)水倉水位參數(shù)，自動控制開停及水泵的輪換運轉(zhuǎn);該礦井下中央水泵房與井下中央變電所,兩者為d)實現(xiàn)井下主排水系統(tǒng)的無人值守。一個聯(lián)合峒室，為節(jié)省投資，簡化自動化系統(tǒng),選用'通過礦井綜合自動化平臺內(nèi)各個系統(tǒng)的運行與監(jiān)一套PLC監(jiān)控分站完成水泵與變電所的監(jiān)控功能。測， 可完成碗共竹管今國附它望固定崗位的無人中國煤化工PIC監(jiān)控分站配有以太網(wǎng)接口,以O(shè)PC方式接人在該值守與礦井生中央變電所內(nèi)布置的工業(yè)控制環(huán)網(wǎng)交換機，實現(xiàn)水泵TYHCNMHG監(jiān)控子系統(tǒng)與全礦井的監(jiān)控系統(tǒng)信息共享，滿足全礦●57●.