煤礦污水處理工藝改造研究

陳明景

據(jù)相關(guān)資料顯示，我國每年煤炭的生產(chǎn)量和消耗量在全球范圍內(nèi)占據(jù)前列，且在未來很長一段時間內(nèi)煤炭依然在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著我國采煤技術(shù)及采煤設(shè)備自動化水平的不斷提升，煤礦采煤效率不斷提升。煤炭開采作為一種地下活動，勢必會對地下水資源造成破壞甚至污染，不僅會造成水資源的流失，還會對煤礦周邊地表環(huán)境及地下水構(gòu)成嚴重威脅。對于水資源相對匱乏的北方而言，由于煤炭開采造成的水資源短缺嚴重影響著礦區(qū)周邊人們生活水平的提升和經(jīng)濟發(fā)展速度，就當前技術(shù)而言，無法做到避免地下水資源的流失，但可以對煤礦開采產(chǎn)生的廢水進行處理，以供居民生產(chǎn)用水。

1 煤礦污水的關(guān)鍵來源

一是含有懸浮物的礦井水。這種水體的礦化度與硬度都比較低，它屬于酸性的水質(zhì)，較小的巖塵與煤塵是里面的主導(dǎo)懸浮物，一般應(yīng)用混凝沉淀法進行處理。二是酸性礦井水。在進行采煤的時候，煤當中的硫鐵礦跟水形成氧化反應(yīng)之后使硫酸形成，從而使水的PH 值在6 以下，排放這種水體會提升地表水的酸性，從而對水生物種構(gòu)成危害，以及對土壤的酸堿性形成影響作用，導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)。除此之外，這種水體非常容易腐蝕有關(guān)的管路，而一般借助微生物處理、濕式生態(tài)處理、中合法等工藝來處理酸性礦井水。三是高礦化度礦井水。這種水體礦化與硬度比較高，一般其蘊含至少1000mg/L 的無機鹽，呈現(xiàn)偏堿性或者是中性。飲用此水會對人體的健康構(gòu)成危害、充當鍋爐水容易使水垢形成、充當建筑水會使混凝土的強度減小、灌溉農(nóng)業(yè)會導(dǎo)致鹽漬化土壤的形成，而處理高礦化度礦井水的根本所在是實施脫鹽處理，經(jīng)常應(yīng)用電滲析法、離子交換法、反滲透法等進行處理。四是生活污水。鍋爐用水、澡堂、辦公、宿舍、食堂等是礦區(qū)生活污水的來源。這種污水當中的化學(xué)需氧量、懸浮物濃度、感官性狀、細菌總數(shù)等都超標嚴重。

2 煤礦污水處理工藝改造研究

2.1 污水深度處理工藝

首先利用水泵將煤礦井下排出的污水抽到地面沉淀池里，礦井水經(jīng)過沉淀池進行沉淀以后繼續(xù)流向調(diào)節(jié)池進行處理，在調(diào)節(jié)池中主要是經(jīng)過加藥泵處理，加藥泵中主要成分是絮凝劑，絮凝劑的作用是使污水形成混合液，然后混合液在助凝劑的作用下形成絮凝體，經(jīng)過助凝劑作用后污水經(jīng)過迷宮斜管進行沉淀、過濾處理，最后進入復(fù)用水池中等待進一步回收處理。深度水處理的工藝流程：通過以上步驟的預(yù)處理以后污水進入服用水池，通過過濾泵的抽取使復(fù)用水池水進入帶有超級濾網(wǎng)的盤式過濾裝置中，并且在進入超級濾網(wǎng)之前及之后都需要使用阻垢劑，通過超級濾網(wǎng)過濾以后，水進入超濾水池，然后通過高壓水泵抽取進入下一步的反滲透系統(tǒng)，在經(jīng)過反滲透裝置后水質(zhì)達標就可以進入清水池，在清水池中經(jīng)過進一步的消毒殺菌處理就可以提供給用戶作為生活用水使用了。

2.2 生物接觸氧化處理

近些年以來，我國不斷地分析污水好氧生物處理問題，也取得了一定的進步。為了優(yōu)化生物處理構(gòu)筑物與提升處理效率，一方面，以氧應(yīng)用率的提升與充氧能力的強化作為核心，從而使傳質(zhì)效率增強；另一方面，實現(xiàn)單位體積活性生物量的提升。為此，也出現(xiàn)了一系列的生物處理工藝，像是活性污泥的生物接觸氧化法、曝氣生物濾池、純氧曝氣法、生物流化床工藝等，其都有著下面的一些特點：單位體積中的微生物量保持較高，以及生物污泥活性強和微生物代謝速度快等?？傊?，因為生物接觸氧化工藝的特點是工藝過程穩(wěn)定、占地少、微生物附著生長等，相比較于其它的生物處理工藝，其更適宜應(yīng)用于小型污水的處理方面，其特點具體表現(xiàn)為下面幾點：一是曝氣池中具備高濃度的總生物。曝氣池不但有活性污泥懸浮生長，而且有生物膜的附著生長，以及因為通常的填料大于表面積，在內(nèi)部與填料表生長的微生物具備較多的類別與龐大的數(shù)量，跟一般的活性污泥濃度進行比較，其污泥濃度可以達到30g——40g/L。二是在填料表面上生長著固定的微生物，盡管硝化菌的增殖速度比較慢，可是也獲得了繁殖，為此具備較高的硝化率。除此之外，絲狀菌也會大量地生長在填料上，因為絲狀菌的氧化能力非常強，能夠通過其實現(xiàn)出水水質(zhì)的優(yōu)化，從而改進污泥膨脹的不足之處。三是在氧應(yīng)用率的提升上，管式曝氣器是應(yīng)用的曝氣裝置，其特殊的結(jié)構(gòu)確保了損失的壓力小、通氣量大，以及具備均勻的曝氣，從而使充足的氧氣接觸氧化池微生物。曝氣層的微孔構(gòu)造能夠使比較高的傳遞效率實現(xiàn)，通常能夠?qū)崿F(xiàn)12%～25%。

3 結(jié)語

煤礦的污水主要包括生產(chǎn)污水及生活污水，對不同的污水水源應(yīng)該進行分流后單獨進行處理。雖然我國的煤礦污水處理已經(jīng)經(jīng)過了多年的發(fā)展，并且在處理過程中取得了一定的成效，但是煤礦污水處理不合理導(dǎo)致環(huán)境污染的惡劣事件仍然還在發(fā)生，煤礦開采不僅造成地下水的流失，還會造成地表水等居民生活用水的污染。為確保煤礦周邊居民的用水能夠達到相關(guān)標準要求，避免煤礦污水對地表水的污染，在實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)參數(shù)制定有效可行污的水處理工藝，達到最佳的污水處理效果。