翟镇矿污水处理系统改造研究

第２１卷第８期　２０１２年８月　中　国　矿　业　ＣＨＩＮＡ　ＭＩＮＩＮＧ　ＭＡＧＡＺＩＮＥ　Ｖｏｌ｜２ｌ，Ｎｏ．８　Ａｕｇ．　２０１２　翟镇矿污水处理系统改造研究　佟　强　，杨仁树　，车玉龙　，许　鹏　（１．山东能源新矿集团，山东泰安２７１２０７；　２．中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京１０００８３）　摘要：煤矿生活污水和生产废水是造成矿区环境污染的主要原因，同时严重制约了矿区的改革与　发展。为了节约水资源，保护生态环境，创建环境友好型企业，达到国家节能减排标准，就必须不断改进、　加强矿区生活污水的收集、处理和资源化设施建设。本文通过对多种污水处理工艺进行技术、经济、运行　和环境等多方面对比分析，并结合矿区实际条件，提出了适合煤矿矿井污水治理工程的设计方案。　关键词：污水处理系统；生物接触氧化工艺；循环利用　中图分类号：Ｘ７５２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４０５１（２０ｉ２）０８—００６４—０２　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｏｆ　ｓｅｗａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｚｈａｉｚｈｅｎ　ｍｉｎｅ　ＴＯＮＧ　Ｑｉａｎｇ　，ＹＡＮＧ　Ｒｅｎ—ｓｈｕ　，ＣＨＥ　Ｙｕ—ｌｏｎｇ。，ＸＵ　Ｐｅｎｇ。　（１．Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｘｉｎｗｅｎ　Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｉ’ａｎ　２７１２０７，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂ　ｏｆ　ＧｅｏＭｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｄｅｅｐ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ，ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｓｅｗａｇｅ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ　ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔＯ　ｓａｖｅ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｐｒｏｔｅｃｔ　ｔｈｅ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｃｒｅａｔｅ　ａｎ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｆｒｉｅｎｄｌｙ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ，ａｎｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｎａｔｉｏｎａｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｉｔ　ｍｕｓｔ　ｃｏｎｔｉｎｕｅ　ｔＯ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｓｅｗａｇｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｕｓｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｗｈｉｃｈ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｓｅｗａｇｅ　ｄｉｓｐｏｓａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｅｗａｇｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｔａｃｔ；ｃｙｃｌｉｃ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　在我国能源结构中，煤炭资源占７Ｏ　以上。在　矿区生活用水及煤炭开采过程中排放了大量的废　的医疗废水。现有生活污水处理系统工艺流程详见　图１。但是，由于设计时考虑不足，设计进水ＢＯＤ５　及ＳＳ浓度过高，实际ＢＯＤ５浓度过低，造成微生物　实际负荷低，使其营养不足，代谢缓慢，造成回流污　泥量小，影响活性污泥的处理效果。同时设计时未　考虑调节池，无法调节水质水量，而煤矿用水和排水　水，若不经过处理而直接排放，会对环境造成严重的　污染，同时严重制约了煤矿自身的改革与发展。因　此，结合煤矿自身条件，选择合理的污水处理工艺，　实现污水的综合利用和零排放，不仅提高了煤矿经　济效益和环境效益，而且对煤炭工业的可持续发展　具有重要意义。目前，国内外在处理煤矿污水上的　时间较为集中，排水量大时对污泥的冲击大，刚培养　好的污泥被冲击，无法形成良好的活性污泥，因此大　大影响了污水处理效果。鉴于以上原因，现有生活　污水处理系统效果不理想，故决定采取改造措施，对　方法主要有曝气生物滤池、ＳＢＲ法、氧化沟法及生　物接触氧化工艺等多种方法［１　］。　１　翟镇矿现有污水处理系统　现有的生活污水厂主要处理居民区生活污水、　工业区生活污水、食堂、浴池废水以及经过消毒处理　收稿日期：２０１２—０３—０５　图１　现有生活污水处理系统工艺流程　第８期　佟强，等：翟镇矿污水处理系统改造研究　６５　原有方案做出改变，达到治理标准。工程设计主要　参数详见表ｌ。　表１工程设计主要参数　处理方法　活性污泥法　建设规模　３０００ｍ０／ｄ　进水水质　ＢＯＤ５—１８０ｍｇ／ｌ；ＳＳ＝２５０ｍｇ／ｉ　出水水质　ＢＯＤ５≤３０ｒａｇ／１；ＳＳ≤７Ｏｍｇ／ｌ　２污水处理系统改造方案　根据本工程的水质水量和处理回用要求，结合　现有水处理构筑物和场地情况，为保证出水水质稳　定，确保回用，生活污水采用生化法。生化法中生物　接触氧化工艺、ＳＢＲ法、曝气生物滤池等处理工艺　常为人们所选用，对各处理工艺进行研究对比。综　合几种生活污水处理方案的优缺点，结合本工程是　利用原有土建设施改造，污水处理规模偏小的特点，　本着技术成熟、工艺简洁、出水水质稳定、维护管理　简单的原则，本次针对污水水质的实际情况和出水　水质的要求，提出生物接触氧化和ＳＢＲ两种主体工　艺进行比较（表２）。　表２技术经济比较　通过比较可以看出，生物接触氧化工艺无论在　运行管理、占地面积、运行费用方面均具有明显优　势，投产后运行稳定，处理效果良好，运行能耗低。　因此设计采用生物接触氧化法作为本工程生活污水　的主导方案。　３新生活污水处理系统分析　生活污水进入集水井经泵组一提升至水解调节　池，在水解调节池内一方面进行均匀水质、调节水量　作用，另一方面进行水解酸化预处理等作用以提高　废水可生化性及提高后续生物处理效率，再由泵组　二提升至接触氧化沉淀池，由于接触氧化区内的填　料上生长大量的生物膜及水中的活性污泥，废水首　先在接触氧化区通过好氧微生物的生物氧化和生物　絮凝等作用，去除水中污染物，然后进入沉淀区，进　行泥水分离。沉淀区的出水流入混凝沉淀池，在其　混合区内投加药剂，通过搅拌产生混合反应后进人　沉淀区进行泥水分离，出水自流入滤池，经滤池过滤　等作用，降低ＣＯＤ、ＢＯＤ、ＳＳ及氨氮。滤池出水进　入消毒出水池，在消毒出水池内经ＣｌＯ　杀菌消毒　后即可达到回用要求。工艺流程见图２，工程设计　主要参数详见表３．　阴　图２新系统工艺流程图　表３工程设计主要参数　处理方法　生物接触氧化法　建设规模　１９００ｍ０／ｄ　进水水质　ＢＯＤ５≤７０ｍｇ／Ｌ；ＳＳ≤１６０ｍｇ／Ｌ　出水水质　ＢＯＤ５≤１０ｒａｇ／１；ＳＳ≤５ｍｇ／ｌ　４　结论　１）新处理厂日排放废水量２３００ｍ。，经处理回　用后每天可削减ＣＯＤｃｒ总量约３９ｋｇ，大大减少了　污染物的排放量，保护地表水环境。年可减少污水　排污费支出近１０万元，年可回用污水４０万ｔ，可节　约水费开支１１０万元。　’　２）新厂与旧厂比较，每年减少ＣＯＤ排放量约１７ｔ，　氨氮排放量减少１Ｉｔ，提高了经济效益和环境效益。　３）污水处理厂建成后，通过对处理后的污水进　行部分回用，减轻了现有水源井供水系统的压力，节　约了水资源，同时生产用水也得到了可靠保证，保证　了矿井的可持续发展。　＿　参考文献　李平，潘晓峰．煤矿生活污水处理技术探讨［Ｊ］．鸡西大学学　报。２Ｏ１ｏ，１ｏ（５）：６０—６１．　闫新房。田君仓．煤矿污水处理及污水资源化综述ＥＪ］．煤炭技　术，２ＯｌＯ，２９（５）：４－６．　周金平，周如绿．氧化沟处理煤矿低浓度生活污水运行控制技　术探讨ＥＪ］．能源环境保护，２０１１，２５（５）：３６—３９．　尚少鹏，赵玉仑．煤矿生活污水处理模式探讨ＥＪ］．煤炭工程，　２００３（１０）：６４—６６．　邢洪魁，王宜海．高庄煤矿生活污水处理及综合利用广Ｊ］．西南　给排水，２００９，３１（４）：２３—２６．　李继良，苑菊英，刘元飞．翟镇煤矿生活污水深度处理中水回　用改造［Ｊ］．能源环境保护，２００９，２３（４）：３５—３７．　葛淑萍，许凯．煤矿污水的处理及其研究进展［Ｊ］．矿业安全与　环保，２００５（ＳＩ）：６８—６９．　刘晓慧．采用ＳＢＲ工艺处理煤矿生活污水的优越性［Ｊ］．科技　情报开发与经济，２０１１，２１（３２）：２０４—２０６．