煤礦污水處理廠設計探討

時間：2007-06-05 來源： 作者：

　　1 合理確定建設規模

　　對一個礦井來說，需根據礦井總體規劃和排水規劃，分期分批地建設污水管網和污水處理廠，要根據水環境保護的目標，分期實施，逐步到位。

　�。�1）目前部分煤礦工業場地和居住區各建一座污水處理廠，兩處征地，重復建設，投資增加，運行能耗高，管理費用高，技術力量分散，噸水處理成本高。一般來說，礦井工業場地和居住區相距不是很遠，合建一座一定規模的污水處理廠更合理，考慮從居住區向工業場地排水，管道埋設太深，可在中間設置污水提升泵站，或者在工業場地與居住區中間地段征地建設污水處理廠。采取合建方式，不但可節省投資，且可大大降低運行成本。

　　（2）目前許多新建礦井設計中根據規范及全員效率，勞動定員數量較少，而實際建成后煤礦招聘大量的勞務人員，以及隨著煤礦的發展，涌進大批的外來人員，使得煤礦的用水量增加，污水量也隨之增大。因此，對于新建煤礦污水處理廠的設計，在建設規模時應考慮予留系數。

　�。�3）由于煤礦污水水質水量變化較大，合理地確定設計的污水水量和污水水質，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。生產污水與生活污水通盤考慮，不使留余地過大，避免增加投資、使設備閑置或低效運行。

　　2 煤礦污水處理設計常用流程

　　一般來說，不同煤礦對出水的要求差異較大，應根據我國環保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。由于生活污水中的氮和磷對水體有富營養化的影響，污水處理要求有脫氮除磷的效果。

　　煤礦污水水質與一般城市污水性質類似，但不同于城市污水（ 城市污水中常包括部分工業廢水）。其特征可概括為：水質水量變化較大，污染物濃度偏低，污水可生化性好，處理難度小。

　　煤礦污水處理廠設計時在80年代采用活性污泥法處理工藝的較多，由于污水中有機物含量太低，在運轉過程中微生物得不到最低限度的營養物質，形不成活性污泥，運轉不起來。氧化溝污水處理工藝，也存在同樣的問題，回流活性污泥回流不起來，致使原氧化溝系統變成了附加曝氣的帶狀平流沉淀池，達不到要求的處理目標。

　　 90 年代許多礦井采用二級生物接觸氧化法處理煤礦生活污水，效果很好。此工藝的特點是能適應礦區低濃度、變化大的污水，同時投資省，操作維護也比活性污泥法簡單，但該法對脫氮除磷效果較差。

　　 90年代以來污水生物處理新工藝、新技術的研究開發應用取得了很大成就，許多新工藝應運而生，這些新工藝的共同特點是：高效、穩定、節能，并具有脫氮除磷等多功能。較典型的工藝有：

　　（1）A²/O工藝 該工藝是厭氧 , 缺氧 , 好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝（A/O）的基礎上開發的。

　�。�2）SBR工藝 序列間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。SBR實際上是出現最早的活性污泥法，70年代出現于美國，經過 20年的研究開發革新，將可變容積活性污泥法過程和生物選擇器原理進行有機結合，成為改良型的SBR工藝。

　�。�3）BAF工藝 即曝氣生物濾池工藝，是90年代初開發的新型微生物附著型污水處理技術，能同時完成生物處理與固液分離，通過調整濾池結構形式而成為具有脫氮除磷功能的組合工藝。

　　3 BAF工藝處理煤礦污水

　　3.1工藝流程

　　曝氣生物濾池是最先在歐美發展起來的在歐美和日本等發達國家廣為流行，近些年來在我國已有數十家污水處理廠應用。如大連、慈溪、新會、楊凌，在山西的煤礦生活污水處理中也有應用。

　　該技術綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用。污水從濾池底部進入濾料層，濾料層下部設有供氧的曝氣系統進行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，有機物被微生物氧化分解，NH₃-N被氧化成NO₃-N；另外，由于在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境，在硝化的同時實現部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統。

　　3.2 工藝特點

　　BAF 作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下的優點：

　　（1）具有較高的生物濃度和較高的有機負荷。曝氣生物濾池采用粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長環境，易于掛膜及穩定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量（可達10~15g/l），高濃度的微生物量使得BAF 的容積負荷增大，減少了池容積和占地面積，使基建費用大大降低。

　�。�2）工藝簡單、出水水質好。由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超過15mg/l。因進行周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現為生物膜較薄，活性較高。有時即使生物處理發生故障，在短期內其物理作用機理仍可保證高質量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標準，同時可用于回用。

　�。�3）抗沖擊負荷能力強。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題。

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