泉上煤礦污水治理工程及污染減排技術(shù)

曹建國，李士忠，韓敬濤，王 偉，孫 建，付瑞文

（山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司泉上煤礦， 山東 滕州市 277512）

泉上煤礦污水治理工程及污染減排技術(shù)

曹建國，李士忠，韓敬濤，王 偉，孫 建，付瑞文

（山東泉興礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司泉上煤礦， 山東 滕州市 277512）

國家“南水北調(diào)”東線工程途經(jīng)山東南四湖，在南四湖周邊地區(qū)的工礦企業(yè)所排放的污水必須處理后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可排放。泉上煤礦在不斷創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，本著為社會(huì)創(chuàng)造更多的社會(huì)效益和環(huán)境效益的精神，走可持續(xù)發(fā)展之路。泉上煤礦總投資230多萬元建設(shè)一座污水處理站，礦區(qū)的礦井水和生活污水經(jīng)處理后的出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到南水北調(diào)重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)。

污水處理；礦井水；生活污水；工藝流程；效益分析

1 企業(yè)概況

泉上煤礦始建于1983年，1994年3月建成投產(chǎn)。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力30萬t/a，核定生產(chǎn)能力為39萬t/a。礦井采用一對(duì)立井開拓，中央并列式通風(fēng)，屬低瓦斯、低二氧化碳礦井，目前開采12下、16、17三層煤。礦井正常涌水量為141.1m3/h，最大涌水量為242m3/h?，F(xiàn)礦井實(shí)際涌水量為118.6m3/h。

泉上煤礦在不斷創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，本著為社會(huì)創(chuàng)造更多的社會(huì)效益和環(huán)境效益的精神，走可持續(xù)發(fā)展的路子，公司建立一座污水處理站，礦區(qū)的礦井水和生活污水經(jīng)處理后的出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)《GB8978－1996》。做到了環(huán)境保護(hù)設(shè)施與主體工程“同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用”，環(huán)保設(shè)施齊全完善，符合有關(guān)規(guī)定，治理措施合理，治理效果顯著。

2 水質(zhì)及處理量

（1）礦井水水質(zhì)。SS：288mg/L；CODcr：85 mg/L；BOD5：16.2mg/L；NH3－N：1.45mg/L；PH：7.2。處理水量：2800m3/d。

（2）生活污水水質(zhì)。SS：117mg/L；COD：146 mg/L；BOD：≤12.5mg/L；NH4－N：≤15.4 mg/L。設(shè)計(jì)處理量：1200m3/d。

（3）綜合后水量及平均處理量。綜合水量：2800＋1200＝4000m3/d；平均小時(shí)處理量：200 m3/h。處理后出水達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)《GB8978－1996》：CODcr：60mg/L；BOD5：20 mg/L；SS：50mg/L；NH3－N：10mg/L；PH：6.5～8.5。

3 處理工藝流程

水處理設(shè)施見表1。污水經(jīng)格柵去除粗大漂浮物和其它懸浮物后進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池。礦井水經(jīng)井下泵提升直接送到集水調(diào)節(jié)池，兩種污水在調(diào)節(jié)池內(nèi)得到水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)并停留沉降，通過行車式示泵吸排泥機(jī)將沉積在池底的煤泥及其它顆粒物質(zhì)吸入污泥池中，用泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)的水提升通過管道混合器，在管道混合器前投加混凝劑PAC和助凝劑PAM，混合反應(yīng)后，進(jìn)入高效斜管沉淀池，生成大量的有機(jī)膠團(tuán)將大部分懸浮物（濁度）在斜管沉淀池內(nèi)下沉除去，沉淀池的上清液進(jìn)入生物接觸氧化池，在生化池中通過好氧菌的新陳代謝作用，降解污水中的有機(jī)物。在生化池中安裝彈性填料，使好氧微生物附著在填料上，有利于細(xì)菌的繁殖、生存。在二沉池中將壞死的生物膜和其它懸浮物一起沉降、去除。沉淀池中的部分活性污泥回流至生化池中進(jìn)行反硝化反應(yīng)，提高有機(jī)物的去除率。經(jīng)生化處理二沉后的水進(jìn)入清水池，一部分清水可達(dá)標(biāo)排放。另一部分經(jīng)消毒后回用。

表1 水處理設(shè)施

集水調(diào)節(jié)池、高效斜管沉淀池、二沉池的污泥被排入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后用螺桿泵輸送到污泥干化池處理。污泥濃縮池的上清液回流到調(diào)節(jié)集水池重新處理。其工藝流程如圖1所示。

圖1 水處理工藝流程

4 工藝特點(diǎn)及處理效果

（1）采用成熟的物化處理和生化處理技術(shù)，礦井水、生物污水處理效果好。

（2）管理維護(hù)方便，電氣控制柜具有體積小、使用壽命長、靈敏度高和自動(dòng)報(bào)警等特點(diǎn)，并有過流、缺相、欠壓等故障的保護(hù)措施。安裝COD在線監(jiān)測儀器，并與環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)。

（3）設(shè)置事故旁通，以供緊急、特殊情況下使用。鋼制設(shè)備耐防腐，采用高壓噴砂除銹后，刷環(huán)氧防銹底漆，再刷兩遍面漆。

（4）對(duì)周圍環(huán)境影響小，平流式集水調(diào)節(jié)池、斜管沉淀池的排泥進(jìn)入濃縮池后用螺桿泵輸送至洗煤廠統(tǒng)一處理。

（5）處理前后的水質(zhì)對(duì)比見表2。按表中指標(biāo)計(jì)算，泉上煤礦因有效的水處理，每年減少CODcr、BOD5和SS的排放量分別為146，73和296t。

表2 處理前后的水質(zhì)對(duì)比

5 效益分析

污水處理的分項(xiàng)成本如下：

電費(fèi)以0.5元/kW·h計(jì)，運(yùn)行總功率為140 kW，則：0.5×140÷200＝0.35（元/t）；

PAC藥劑以1.8元/kg計(jì)，投藥量為40g/t，則：1.8×40÷1000＝0.072（元/t）；

PAM藥劑以18元/kg計(jì)，投藥量為3g/t，則：18×3÷1000＝0.054（元/t）；

額定人員6名，工月資為1500元/人，則人工費(fèi)用為：（1500×6）÷（200×24×30）＝0.065（元/t）；

合計(jì)水處理成本為：0.35＋0.072＋0.054＋0.065＝0.541（元/t）。

污水治理工程竣工后，明顯改善了礦區(qū)環(huán)境及周圍水體的水質(zhì)條件，對(duì)城河、郭河、群樂橋水質(zhì)起到了較大的改善作用，緩解了企業(yè)與地方居民之間的關(guān)系，塑立良好的公司形象。

水污經(jīng)處理后被回收利用，可減少對(duì)周圍環(huán)境和水質(zhì)的污染，有利于生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展，同時(shí)節(jié)約了水資源，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益。

［1］ GB20426－2006.煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］ DB37/599－2006.山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ GB8978－1996.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

2012－08－11）

曹建國（1976－），男，山東棗莊市人，地質(zhì)防治水工程師、CAD工程師、注冊(cè)執(zhí)業(yè)安全工程師，從事地測防治水工作。