高庄煤矿生活污水处理及综合利用

高庄煤矿生活污水处理及综合利用（通用3篇）

高庄煤矿生活污水处理及综合利用 篇1

高庄煤矿生活污水处理及综合利用

论述了高庄煤矿生活污水处理的工艺流程,分别介绍了调节水池、水解池、曝气生物滤池、活性炭滤池等工艺环节的设备布置及作用;处理后的.水质能达到回用和外排标准,减少了污染物的排放,节约了水资源,取得了较好的经济、环境和社会效益.

作 者：邢洪魁 王宜海 作者单位：高庄煤矿,山东,微山277605刊 名：煤炭加工与综合利用英文刊名：COAL PROCESSING AND COMPREHENSIVE UTILIZATION年，卷(期)：“”(3)分类号：X703关键词：煤矿 生活污水 处理 综合利用

高庄煤矿生活污水处理及综合利用 篇2

关键词：煤矿,生活污水,处理,综合利用

高庄煤矿位于南水北调东线工程的南四湖畔,与矿井同时建设的生活污水处理厂采用接触氧化法处理工艺,处理规模仅为600m3/d,处理后的废水仅能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准,而达不到回用标准,造成水资源的巨大浪费。随着南水北调东线工程逐步实施,国家提高了沿线企业污水排放标准(地方政府规定外排水质要达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质标准要求),加上矿井人员不断增加,原有处理设施已不能满足目前的要求。针对这种情况,高庄煤矿经过大量调研和分析,于2006年5月建造了生活污水处理站,并把处理后的污水进行回用。经过1a多的应用实践,达到了预期的效果,取得了较好的经济、环境和社会效益。

1设计处理水量及水质

为节省投资和便于管理,按照集团公司要求,将邻近集团公司付村煤矿的生活污水通过管道引到高庄煤矿一起处理,设计处理水量为:高庄矿生活污水排放量2800m3/d,付村矿井4200m3/d,即设计总处理能力为Qd=7000m3/d,Qh=300m3/h。

根据煤矿生活污水特点,设计处理进出水水质见表1,处理后回用的水质要达到回用水水质要求,外排水要达到地方政府规定的标准要求。

2处理工艺

采用水解酸化—C/N曝气生物滤池—N曝气生物滤池—活性炭池吸附的处理工艺,具体流程见图1。

3主要处理工艺单元及参数

3.1 机械格栅

调节水池进水端设机械格栅1套,型号及规格为GSHZ-500,设备宽0.5m,长4m,栅渠宽0.6m,栅条间隙为5mm。其主要作用是去除废水中>5mm的漂浮物,以保护后续污水管道、水泵及滤帽不会堵塞和损坏。

3.2 调节水池

建有1座规格为28.7×15.9×4.7m的全地下调节水池,分三格,位于C/N池和N池下部,有效水深4m。其主要作用是废水进入调节池后,可停留一定时间,使有机负荷、水量、pH值、温度调节均匀,确保进入后续处理工艺的水质稳定。

池内设有2台防止杂质沉淀的潜水搅拌机,分别设在第一、二格的进水口处。同时调节池内设有大力推流器,具有推流和搅拌作用,从而使水质混匀。

3.3 水解池

站内建有1座规格为19.8×7.8×8.4m的水解池。池内设间距80mm的斜管,安装倾角60°,有效停留时间4h,上升流速1.9m/h,采用静压排泥,排泥高度4m。其主要作用是将污水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物,使其中难以生物降解的大分子有机物转变为可以生物降解的小分子有机物,提高污水的可生化性,以利于后续好氧生物的处理。同时截留污水中大部分固体悬浮物、胶体物质,实现泥水分离。

3.4 一级曝气生物滤池(C/N池)

站内建有3座规格为8×6×7.3m的一级曝气生物滤池(C/N池)。3座滤池并列建设,气、水为同向上升流态。C/N曝气生物滤池内承托滤板的下部为配水室。来水由配水室经承托滤板上的专用长柄滤头(滤头契型缝隙2.5mm ,长440mm,共计5184个)均匀布置于整个滤池截面。承托滤板上部填装有轻质球型生物陶粒(粒径Φ4～6mm),用作微生物的载体(容积负荷1.8kg BOD/(m3滤料·d)),陶粒层厚4m。轻质球型生物陶粒层底部安装有5040个单孔膜曝气器,以供给微生物氧分;下部为多槽布水区;上部为悬浮污泥层区和出水区。采用气水联合反冲洗方式,冲洗周期根据实际运行情况而定,一般48～72h,反冲洗水流速度15～25m3/(m2·h),气流速度50～90m/h。C/N曝气生物滤池的作用主要是降解污水中的有机污染物,并截留污水中的SS,同时对部分氨氮进行硝化。

曝气生物滤池技术是在充分吸取国外曝气生物滤池(BAF)优点的基础上发展起来的,它的最大特点是使用一种新型的球形陶粒填料,在其表面及开口内腔空间生长有微生物膜,污水由下向上流经滤料层时,微生物膜吸收污水中的有机污染物作为其自身新陈代谢的营养物质,在滤料层下部提供曝气供氧的条件下,使废水中的有机物吸氧降解,并进行硝化脱氮。定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗,排除滤料表面增殖的老化微生物膜,以保证微生物膜的活性。曝气生物滤池具有体积小、占地面积省、处理效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便、可省去二沉池等优点。

3.5 二级曝气生物滤池(N池)

站内建有3座规格为8×5×6.3mm的二级曝气生物滤池(N池),同样为并列建设,气、水为同向上升流态。N曝气生物滤池内承托滤板下部也建有配水室,来水由配水室经承托滤板上的专用长柄滤头(滤头楔型缝隙2.5mm,滤头长440mm,共计4320个,)均匀布置于整个滤池截面。承托滤板上部填装有轻质球型生物陶粒(粒径Φ3～5mm),用作微生物的载体(硝化负荷0.5kg NH3-N/(m3滤料·d)),陶粒层厚3.5m。轻质球型生物陶粒层底部安装有4176个单孔膜曝气器,以供给微生物氧分。下部为多槽布水区,上部为悬浮污泥层区和出水区。采用气水联合反冲洗,反冲洗周期根据实际运行情况而定,一般48～72h,反冲洗水流速度15～25m3/(m2·h),气流速度50～90m/h。N曝气生物滤池的作用主要是截留污水中的SS,进一步硝化污水中的氨氮,同时降解剩余有机物及截留除磷后的化学沉淀物。

3.6 活性炭滤池

站内建有2座规格为5×5×4.4m的活性炭滤池,滤池位于地下3.4m。配水采用1800个缝隙为0.5mm、长150mm的短柄滤头布水系统,设计过滤速度6m/h,出水由不锈钢集水槽收集。采用反冲洗排泥(反冲洗水速30m /h,大量反冲洗水速17L/(m2·s)),反冲洗周期根据实际运行情况而定,一般48～72h,滤料为石英砂和活性炭(粒径Φ1～1.5mm ),料层厚2m。该工艺主要是将污水进一步过滤、吸附、脱色、除臭,确保外排水质达标。

3.7 污泥池及压滤间

站内建有地下污泥池1座,规格为8.3×8.3×3.5m,形状是斗形,其作用主要是暂时浓缩贮存水解池排放的污泥。污泥池上方是压滤车间,内设型号DYQ-1000、带宽1m的带式压滤机1套。首先在污泥中加入浓度为0.15%的PAM凝聚剂,然后对污泥进行压滤脱水,实现泥与水的分离。

3.8 消毒加药间

消毒间内有二氧化氯发生器2台(1台备用),利用浓度33%左右的工业盐酸与氯酸钠反应生产二氧化氯消毒剂,有效氯产生量为1kg/h,其作用是对处理后的废水进行消毒,杀死病菌,减少疾病传播。同时消毒间内还设有1套投加化学除磷的加药设备,规格为20L/h,其作用是采用FeSO4·H2O除去处理后废水中的磷。

4处理效果

高庄煤矿生活污水经过水解酸化—C/N曝气生物滤池—N曝气生物滤池—活性炭吸附工艺处理后,其水质经环保部门监测,不但达到了中水回用水质标准,外排也达到了国家规定的《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水体水质标准要求。处理前后水质监测结果见表2。

5实施生活污水综合利用的途径

为节约水资源,最大限度的减少对外界水环境的影响,高庄煤矿生活污水处理站安装了2台中水回用泵、架设了6700多米中水回用管道,使处理后的生活污水大部分回用到地面道路、煤场、工厂、矸石排放口等地,用于洒水降尘、刷车、绿化,喷泉、人工湖、厕所冲洗等,取代了这些地方以前使用的深井水。

6效益分析

6.1 经济效益

生活污水经处理后能够达到中水回用水水质的要求,回用量平均2500m3/d,深井水的费用按1.5元/m3计算,年可节约费用2500m3/d×365d×1.5元/m3=136.88万元。同时每年可免缴超标罚款和排污费约20万元,最主要的是避免了停产治理整顿带来的巨大损失。

6.2 环境效益

生活污水处理站建成投入运行后,处理后的水质经环保部门监测能达到地方人民政府要求的《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体水质标准。同时与建成前比较,全年可向南四湖减排CODcr 422.62t,SS 379.65t,氨氮52.86t,减少了对湖区鱼类和南水北调东线工程水质的影响,环境效益良好。

6.3 社会效益

煤矿矿井水处理综合利用 篇3

新疆屯南煤业有限责任公司是新疆生产建设兵团的重点国有企业，是兵团建设新型工业化的原煤供应基地。和布克河是该区工农业和生活用水及本矿生产、生活供水的唯一水源。由于河水流量有限，一旦进入枯水季节，矿区就发生水荒，给矿区的正常生产经营秩序造成了严重影响。因此，缺水问题已成为制约矿区经济发展的瓶颈，迫切需要彻底尽快解决。本项目的实施不但可以解决长期困扰矿区供水不足的矛盾，同时可以减少污染、节约资源、保证煤矿的生产安全，也给企业节约了大量排污经费。

光明井是新疆屯南煤业有限责任公司主力生产矿井之一，生产原煤45万t/a。该矿井地下水较为发育，日涌水量在2000m3左右（不包括203井日涌水量2250m3）。地下水的大量存在，使煤矿不得不花费大量的财力和电力消耗，对矿井废水进行抽排。且由于没有对井下废水进行收集、处理和加以利用，导致排到地面的矿井废水又重新渗入井下，对矿井造成二次危害。

水源现状调查

矿井涌水量与矿山所处的地理位置、气候、地质构造、开采深度和开采方法等因素有关。目前两矿矿井正常排水量一共为4250m3/d，其中光明井2000m3/d，203井2250m3/d。矿井废水为基岩裂隙水，除硬度大、矿化度高外，主要受开采过程中煤尘、岩尘的污染，同时还含有少量乳化液，表现出悬浮物、CODcr浓度较高。两矿矿井排水均没有进行处理，也未回用，全部排入工业场地附近干沟中。矿井排水水质经兵团环境监测中心站取样实测，用《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）中规定的水污染物排放限值要求，虽然只是SS浓度超标，其余各项均达标，但矿化度、总硬度、SO42-浓度高。用水质矿化度、总硬度、酸碱度分级标准衡量，矿井水属于微咸水、极硬度、中性的地下水。此矿井水若用于工业生产钙盐、镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。高硬度水用于生活时，饮用会对人体健康造成一定的影响。

矿井水处理综合利用项目实施

工艺要求

水质达标。矿井废水经处理后各项指标必须达到煤炭工业污染物排放标准和相关回用水质标准（井下消防洒水标准、生活饮用水卫生标准等）的要求。

工艺先进。要根据原水水质特点和水质标准，选择可靠的水处理工艺，做到技术先进、运行可靠、高效节能。

经济实用。尽量降低工程投资和减少经常运行费用，做到以最少的资金投入获得最大的经济、社会和环境效益，最大限度的满足生产和生活需要。

布局合理。总体布局要因地制宜、从实际出发，结合建设场地的面积、地形、标高等因素，充分考虑所有建（构）筑物、设施、管线等的效能，优化工艺、合理布局。

处理工艺：根据矿井实际，矿井水处理站设计处理能力为4500m3/d，矿井水处理站建在光明井工业场地内，203井的矿井水通过管道输送至光明井水处理站集中进行处理，处理之后的水供矿区各单元用水。根据原水水质特点及处理后排水水质的要求，确定主要处理工艺如下：

净化处理工艺。废水经净化工艺处理后，除矿物质超标外，其余各项指标均能达到煤炭工业污染物排放标准。具体如下：矿井废水—废水调节——废水提升—计量泵加药—微涡管式混合—微涡折板絮凝—异向流高效斜板沉淀—曝气生物过滤—普通过滤—加氯消毒—清水池。

淡化处理工艺。清水经淡化工艺处理后，可进一步去除水中的矿物质，出水水质高于煤炭工业污染物排放标准标准，可适应于各种用途。

清水池—清水提升—活性炭过滤—精密过滤—超滤膜过滤—纳滤膜过滤—淡化池—淡水加压。

污泥处理工艺。絮凝沉淀池污泥—储泥池—板框压滤机—泥饼作低热值燃料出售。

回用工艺。用水、浴室用水、洗衣用水、锅炉补水（或由清水池利用自然压力回用于井下消防降尘、湿式凿岩用水）。具体如下：经处理后的矿井水—清水池—泵站—井上降尘洒水、绿化。

主要工艺特点

微涡管式混合。微涡管式混合器不仅拥有传统静态管道混合器的全部优点，还因其在宏观混合的同时强化了亚微观混合，使药剂迅速扩散到水体的任何细部，可充分发挥药剂的作用，获得理想的混合效果，同时还可节省药剂投加量20～30%。

微涡折板絮凝。微涡折板絮凝是一种新型高效絮凝技术，池内设微涡折板絮凝填料，利用折板上设置的垂直扰流翼片，使水流产生高比例、高强度的高频涡旋，从而利用微涡旋的动力增强矾花颗粒之间的碰撞作用，形成密实、大颗粒、易沉淀分离的矾花。他对原水的水温、水质、水量变化适应性较强，对能量的利用率高，具有反应时间短、絮凝效果好、构造简单、施工方便、易于维护管理、占地面积小的特点。

异向流高效斜板沉淀。异向流高效斜板沉淀工艺，由于斜板部分能提高沉淀效率，使出水悬浮物含量更低，可达到较好的沉淀效果。高效斜板主体及零配件均由乙丙共聚材料制成，具有表面光滑、不易积泥，沉淀效果好、不易堵塞等优点。根据浅层理论，在斜板上部设置沉淀距离合理的沉淀段，下部控制斜板的结构，调整水力状态，通过强化其接触絮凝作用及浅池效能达到矾花与水有效分离的目的。

曝气生物过滤（BAF）。曝气生物过滤主要作用是去除水中的有机物及氨氮，是一种采用生物陶粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，集生物接触氧化与悬浮滤床截留功能于一体，可有效去除水中SS、CODcr、BOD5、NH3-N等有害物质，降低、浊度、色度。曝气生物过滤是国内近几年发展起来的新技术，广泛应用于微污染、轻度污染原水的处理。曝气生物过滤具有占地面积小、基建投资省、动力消耗低、处理效果好及运行稳定、管理方便、易于维护等优点。

超滤膜过滤（UF）。超滤膜过滤介于纳滤与微滤之间，是利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。超滤膜技术应用很广，除在水处理领域应用外，还可广泛用于许多特殊溶液的分离和精制，同时由于超滤是常温操作，对那些热敏性物质的分离、浓缩、精制特别有效，节能效果尤为显著。

纳滤膜过滤（NF）。纳滤膜过滤介于反渗透和超滤之间，是近十年发展较快的一项膜技术。目前国际上的纳滤膜多半是聚酰胺复合膜，对氯化钠的脱除率约80%左右，而对硫酸镁的脱盐率高达98%，最大的优点是操作压力仅为0.5MPa，在水的软化除盐和低分子有机物的分级等方面优点独特、应用广泛。特别是应用于饮用水的深度处理方面。