翟鎮(zhèn)礦污水處理系統(tǒng)改造研究

佟 強(qiáng)，楊仁樹，車玉龍，許 鵬

(1.山東能源新礦集團(tuán)，山東 泰安 271207；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點實驗室，北京 100083)

在我國能源結(jié)構(gòu)中，煤炭資源占70%以上。在礦區(qū)生活用水及煤炭開采過程中排放了大量的廢水，若不經(jīng)過處理而直接排放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，同時嚴(yán)重制約了煤礦自身的改革與發(fā)展。因此，結(jié)合煤礦自身條件，選擇合理的污水處理工藝，實現(xiàn)污水的綜合利用和零排放，不僅提高了煤礦經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，而且對煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前，國內(nèi)外在處理煤礦污水上的方法主要有曝氣生物濾池、SBR法、氧化溝法及生物接觸氧化工藝等多種方法[1-8]。

1 翟鎮(zhèn)礦現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)

圖1 現(xiàn)有生活污水處理系統(tǒng)工藝流程

現(xiàn)有的生活污水廠主要處理居民區(qū)生活污水、工業(yè)區(qū)生活污水、食堂、浴池廢水以及經(jīng)過消毒處理的醫(yī)療廢水?，F(xiàn)有生活污水處理系統(tǒng)工藝流程詳見圖1。但是，由于設(shè)計時考慮不足，設(shè)計進(jìn)水BOD5及SS濃度過高，實際BOD5濃度過低，造成微生物實際負(fù)荷低，使其營養(yǎng)不足，代謝緩慢，造成回流污泥量小，影響活性污泥的處理效果。同時設(shè)計時未考慮調(diào)節(jié)池，無法調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，而煤礦用水和排水時間較為集中，排水量大時對污泥的沖擊大，剛培養(yǎng)好的污泥被沖擊，無法形成良好的活性污泥，因此大大影響了污水處理效果。鑒于以上原因，現(xiàn)有生活污水處理系統(tǒng)效果不理想，故決定采取改造措施，對原有方案做出改變，達(dá)到治理標(biāo)準(zhǔn)。工程設(shè)計主要參數(shù)詳見表1。

表1 工程設(shè)計主要參數(shù)

2 污水處理系統(tǒng)改造方案

根據(jù)本工程的水質(zhì)水量和處理回用要求，結(jié)合現(xiàn)有水處理構(gòu)筑物和場地情況，為保證出水水質(zhì)穩(wěn)定，確?；赜茫钗鬯捎蒙?。生化法中生物接觸氧化工藝、SBR法、曝氣生物濾池等處理工藝常為人們所選用，對各處理工藝進(jìn)行研究對比。綜合幾種生活污水處理方案的優(yōu)缺點，結(jié)合本工程是利用原有土建設(shè)施改造，污水處理規(guī)模偏小的特點，本著技術(shù)成熟、工藝簡潔、出水水質(zhì)穩(wěn)定、維護(hù)管理簡單的原則，本次針對污水水質(zhì)的實際情況和出水水質(zhì)的要求，提出生物接觸氧化和SBR兩種主體工藝進(jìn)行比較(表2)。

表2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

通過比較可以看出，生物接觸氧化工藝無論在運(yùn)行管理、占地面積、運(yùn)行費(fèi)用方面均具有明顯優(yōu)勢，投產(chǎn)后運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果良好，運(yùn)行能耗低。因此設(shè)計采用生物接觸氧化法作為本工程生活污水的主導(dǎo)方案。

3 新生活污水處理系統(tǒng)分析

生活污水進(jìn)入集水井經(jīng)泵組一提升至水解調(diào)節(jié)池，在水解調(diào)節(jié)池內(nèi)一方面進(jìn)行均勻水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量作用，另一方面進(jìn)行水解酸化預(yù)處理等作用以提高廢水可生化性及提高后續(xù)生物處理效率，再由泵組二提升至接觸氧化沉淀池，由于接觸氧化區(qū)內(nèi)的填料上生長大量的生物膜及水中的活性污泥，廢水首先在接觸氧化區(qū)通過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，然后進(jìn)入沉淀區(qū)，進(jìn)行泥水分離。沉淀區(qū)的出水流入混凝沉淀池，在其混合區(qū)內(nèi)投加藥劑，通過攪拌產(chǎn)生混合反應(yīng)后進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離，出水自流入濾池，經(jīng)濾池過濾等作用，降低COD、BOD、SS及氨氮。濾池出水進(jìn)入消毒出水池，在消毒出水池內(nèi)經(jīng)ClO2殺菌消毒后即可達(dá)到回用要求。工藝流程見圖2，工程設(shè)計主要參數(shù)詳見表3.

圖2 新系統(tǒng)工藝流程圖

表3 工程設(shè)計主要參數(shù)

4 結(jié)論

1) 新處理廠日排放廢水量2300m3，經(jīng)處理回用后每天可削減CODcr總量約39kg，大大減少了污染物的排放量，保護(hù)地表水環(huán)境。年可減少污水排污費(fèi)支出近10萬元，年可回用污水40萬t，可節(jié)約水費(fèi)開支110萬元。

2) 新廠與舊廠比較，每年減少COD排放量約17t，氨氮排放量減少11t，提高了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3) 污水處理廠建成后，通過對處理后的污水進(jìn)行部分回用，減輕了現(xiàn)有水源井供水系統(tǒng)的壓力，節(jié)約了水資源，同時生產(chǎn)用水也得到了可靠保證，保證了礦井的可持續(xù)發(fā)展。

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