1、煤矿污水处理厂处理工艺的探讨【摘要】:针对目前煤矿污水处理在设计、使用等过程中所暴露出来的问题，根据煤矿实际情况，从建设规模和工艺技术等角度进行剖析，提出了合理的处理工艺。 【关键词】:煤矿污水;BAF 工艺 中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号： 为了加强煤矿污水治理，保护水环境，新建矿井非常重视环保建设。针对目前煤矿污水处理中有关建设规模和工艺技术进行剖析，提出了合理的处理工艺,供大家参考借鉴。 1 合理确定建设规模 (1)目前部分煤矿工业场地和居住区各建一座污水处理厂，重复建设，投资增加，运行能耗高。一般来说，矿井工业场地和居住区相距不是很远，合建一座一定规模的污水处理厂更合理
2、，考虑从居住区向工业场地排水，管道埋设太深，可在中间设置污水提升泵站，或者在工业场地与居住区中间地段建设污水处理厂。 (2)根据规范及劳动定员数量等因素，确定污水处理厂规模，但对于新建煤矿污水处理厂的设计，在建设规模时应考虑预留有余地。(3)由于煤矿污水水质水量变化较大，合理地确定设计的污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用。生产污水与生活污水应通盘考虑，不使留余地过大，避免增加投资、使设备闲置或低效运行。 2 煤矿污水处理设计 一般来说，不同煤矿的污水处理对出水水质的要求差异不大。但应根据当地环保部门的具体要求确定污水处理厂处理深度，以确保出水水质达到排放标准。由于生活污水中的氮和
3、磷对水体有富营养化的影响，城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 一级 A）对其最高排放浓度有明确规定（总氮 15mg/L，总磷0.5mg/L，氨氮 5（8）mg/L） ，因此，污水处理要求有脱氮除磷的效果。煤矿污水水质与一般城市污水性质类似，但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低。污水可生化性好，处理难度小。煤矿污水处理厂设计时在 80 年代采用活性污泥法处理工艺的较多，由于污水中有机物含量太低，在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质，形不成活性污泥，运转不起来。氧化沟污水处理工艺，也存在同样的问题，回流活性污
4、泥回流不起来，致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池，达不到要求的处理目标。90 年代许多矿井采用二级生物接触氧化法处理煤矿生活污水，效果很好。此工艺的特点是能适应矿区低浓度、变化大的污水，同时投资省，操作维护也比活性污泥法简单，但该法对脱氮除磷效果较差。 90 年代以来污水生物处理新工艺、新技术的研究开发应用取得了很大成就，许多新工艺应运而生，这些新工艺的共同特点是：高效、稳定、节能，并具有脱氮除磷等多功能。较典型的工艺有：(1)A2/O 工艺该工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，是 70 年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础上开发的。(2)SBR 工艺序列间
5、歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivated SludgeProcess)的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。SBR 实际上是出现最早的活性污泥法，70 年代出现于美国，经过20 年的研究开发革新，将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机结合，成为改良型的 SBR T 艺。(3)BAF 工艺即曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)工艺能同时完成生物氧化和截留悬浮固体，通过调整滤池结构形式而成为具有脱氮除磷功能的组合工艺。 3 BAF 工艺处理煤矿污水 3.1 工艺流程曝气生物滤池是
6、最先在欧美发展起来的在欧美和日本等发达国家广为流行，近些年来在我国已有数十家污水处理厂应用。该技术综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用。污水从滤池底部进入滤料层，滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气，气水为同向流。在滤池中，有机物被微生物氧化分解，NH3-N 被氧化成 N03-N；另外，由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧，缺氧环境在硝化的同时实现部分反硝化，从滤池上部的出水可直接排出系统。 3.2 工艺特点 BAF 作为一种膜法污水处理新工艺，与传统活性污泥法和接触氧化法相比，具有以下的优点： (1)具有较高的生物浓度和较高的有机负荷。曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料，为微生物
7、提供了较佳的生长环境，易于挂膜及稳定运行，可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量，单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量(可达 1015g/L),高浓度的微生物量使得 BAF 的容积负荷增大，减少了池容积和占地面积,使基建费用大大降低。(2)工艺简单、出水水质好。由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用，使得出水的 SS 很低。一般不超过 15mg/l。因进行周期性的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄，活性较高。 (3)抗冲击负荷能力强。由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物，其对有机负荷、水力负荷的变化不像传统活性污泥那么敏感,同时无污泥
8、膨胀问题。 (4)氧的传输效率高。曝气生物滤池中氧的利用率可达 2030，曝气量明显低于一般生物处理。其主要原因是：因滤料粒径小，气泡在上升过程中不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积提高了氧的利用率；气泡在上升过程中，由于滤料的阻挡和分割作用，使气泡必须经过滤料的缝隙，延长了其停留时间，同样有利于氧的传质；理论研究表明。BAF 中氧气可直接渗入生物膜，因而加快了氧气的传输速度，减少了供氧量。 (5)易挂膜、启动快。BAF 调试时间短，一般只需 712 天，而且不需接种污泥，采用自然挂膜驯化。BAF 在短时间内不使用的情况下可关闭运行，一旦通水并曝气，可在很短时间内恢复正常运行，这一特点说明曝
9、气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。 (6)菌群结构合理。传统活性污泥法中，微生物分布相对均匀，而在BAF 中从上到下形成了不同的优势菌种，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。 (7)自动化程度高。曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过 PLC 控制系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，做到优化运行，PLC 系统可控制滤池进行自动反冲洗。 4BAF 工艺的出水回用 众所周知，水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。污水再生利用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可
10、持续利用的有效途径之一。采用 BAF 工艺处理煤矿生活污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理工艺，其出水经消毒处理后，可以作为中水回用。 5 结论 曝气生物滤池工艺具有体积小、占地省、效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便等特点，实际运行中可以实现中央集中控制和现场手动自动控制，经过多个工程实际应用，日趋已经成熟，其出水经消毒处理后可以达到中水回用的标准。据了解，目前我国每处理 1m3 污水直接投资在 1000 元左右，而采用 BAF 工艺处理则可控制在 500 元左右，且能节省近 4/5 的占地面积。煤矿污水水质水量变化较大，污染物浓度偏低，污水可生化性好，BAF 工艺比较适用。 参考文献 1王小慧.施宅辛煤矿污水的处理和回用J.陕西煤炭,2001(3). 2胡希光.李文杰关于煤矿井水和生活污水回用处理研究J.中国科技纵横,2011(7). 3魏德江.周如禄煤矿生活污水处理厂自动控制系统设计J.煤炭科学技术,2004,33(7).
