综合污水处理工程在西铭矿选煤厂的应用

任 义

(山西西山煤电股份有限公司西铭矿选煤厂)

综合污水处理工程在西铭矿选煤厂的应用

任 义①

(山西西山煤电股份有限公司西铭矿选煤厂)

通过对西铭矿选煤厂污水处理工程中矿井污水和生活污水处理工艺的论述,以及对矿井污水和生活污水进水水质和出水水质的对比分析,得出结论:综合污水处理工程在西铭矿选煤厂得到了成功的应用,值得同行业借鉴。

矿井污水;生活污水;进水水质;出水水质;处理工艺

西铭矿选煤厂是山西西山煤电股份有限公司投产的第8个选煤厂,该厂建设工程项目包括建筑面积1 506 m2的主厂房一座,两个容量为2 250 t、直径15 m的原煤仓和两个容量为4 000 t、直径18 m的精煤仓,工程设计年入洗原煤210万t,洗选工艺为原煤重介旋流两产品分选+粗煤泥螺旋分选+细煤泥压滤回收,主要产品为电精煤。

西铭矿下工业广场位于西铭斜坡,选煤厂建设前一直没有建设污水处理系统,为使选煤厂投改项目达到环保要求,下工业广场工业污水和生活污水必须经污水处理站净化达标后循环复用。综合污水处理工程的成功应用,使生产区及生活区的矿井污水、生活污水处理净化达标,有效地保护了周边环境,具有可观的经济效益。

1 矿井污水和生活污水水质、水量调研分析

污水处理站内矿井污水水量为2 000 m3/d,生活污水(含浴室水)水量为500 m3/d,总水量为2 500 m3/d。

矿井污水和生活污水进水水质的调研见表1,表2。

由表1可知,矿井污水进水水质不能满足《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中规定的新(改、扩)建生产线的排放限值以及《城市污水再生利用》系列标准中的有关回用水质标准。

表1 矿井污水进水水质表

表2 生活污水进水水质表

由表2可知,生活污水进水水质也不能满足《城镇污水处理厂污水排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准。

2 矿井污水处理工艺

1)工艺流程。矿井污水处理工艺流程图见图1。

2)矿井污水处理工艺说明。煤矿矿井水主要污染物为悬浮物,处理悬浮物主要采用混凝沉淀法,用铝盐或铁盐做混凝剂,混凝剂混合方式采用罐式混合器混合,并在混凝沉淀之后加一套过滤系统和消毒设施,使出水水质达到回用水质标准。

a)调节池进水管中投加PAC和PAM两种药品,并设罐式混合器。

单独采用混凝剂PAC形成的絮粒往往细小松散,不易沉淀,投加助凝剂PAM可以提高混凝效果,大大减少混凝剂的用量。

图1 矿井污水处理工艺流程示意图

图2 生活污水处理工艺流程示意图

b)核心处理设备为斜管旋流澄清池。从现有混凝沉淀池的运行效果来看,作为工艺中的主处理设备将直接影响出水水质。斜管旋流澄清池在多个煤矿矿井水中得到应用,效果良好,社会效益、经济效益和环境效益显著。

c)为保证斜管旋流澄清池出水能达到回用水水质标准,在澄清池后设置一套过滤器,滤出水中多余杂质。

d)对于澄清池产生的煤泥,采用先进且脱水效果较好的厢式压滤机。厢式压滤机是一种间歇式的加压过滤设备,集机、电、液为一体,是具有先进水平的分离机,用于各种悬浮液的固液分离,分离效果好,使用方便。

e)采用一套化学法二氧化氯发生器进行消毒。粪大肠细菌群属于微生物指标。微生物的控制方法可分为两大类,阻截去除和杀灭消毒去除。前者以过滤截留为代表,包括混凝沉淀、过滤、活性炭吸附及膜分离等;后者包括加氯消毒、臭氧氧化和紫外线消毒等。加氯消毒法是价格便宜和应用广泛的消毒方法。

加氯消毒法的原理(以加入Cl2为例):

Cl2+H2O=HOCl+H++Cl-

Cl2加入水中后产生的HOCl和OCl-为氧化剂,都有杀菌能力。污水中含有氨,与氨发生如下反应:

氯氨副产物也具有杀菌能力,但较弱。

综上所述,采用二氧化氯发生器进行消毒。

3 生活污水处理工艺

1)工艺流程。生活污水处理工艺流程图见图2。

2)生活污水处理工艺说明。生活污水首先由厂区内管网收集流入格栅井内,人工格栅将污水中较大的固体渣物拦截,避免进入后续处理设施,保护整个系统的正常运行,然后进入调节池,调节水质水量,使进入SBR池的水质比较稳定,降低由于水质变化及水量的变化对生化系统的冲击,使其能稳定的运行。

生活污水经调节池提升泵提升至污水处理系统的主要处理设施—SBR池(SBR池结构示意图见图3)。在SBR池里,污水中的污染物被培养的微生物降解,并最终转换成CO2、H2O及微生物自身的能量,将污水处理达标,并由滗水器排出,完成整个处理。

SBR工艺的主要原理:序批式活性污泥法(SBR)通过安装了可升降的自动撇水装置,曝气、沉淀和排水在同一池子内周期性地循环进行,取消了常规生活污水处理方法的二沉池。

图3 SBR池结构示意图

SBR工艺每一操作循环由下列四个阶段组成:

第一阶段:曝气阶段及进水阶段。

由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。

第二阶段:沉淀阶段。此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。污泥逐渐沉到池底,上层水变清。

第三阶段:滗水阶段。沉淀结束后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐层排出上清液。

滗水器是SBR工艺中的关键设备,设置在SBR反应池中可升降的滗水器,以实现处理达标水的外排。

第四阶段:闲置阶段。闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。

为了保持适当的污泥浓度,系统根据产生的污泥量排出相应数量的剩余污泥。这样,通过反复循环操作完成废水的连续处理过程。

4 矿井污水和生活污水处理效果分析

矿井污水处理后出水水质已满足《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426-2006)中规定的新(改、扩)建生产线的排放限值以及《城市污水再生利用》系列标准中的有关回用水质标准。矿井污水出水水质表见表3。

生活污水处理后出水水质也已满足《城镇污水处理厂污水排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准。生活污水出水水质表见表4。

表3 矿井污水出水水质表

表4 矿井污水出水水质表

5 结束语

西铭矿选煤厂综合污水处理工程的成功应用,使生产区及生活区的矿井污水、生活污水处理净化达标,有效地保护了周边环境,产生了可观的经济、社会效益,值得在同行业推广应用。

Application of Comprehensive Sewerage Project in Ximing Coal Preparation Plant

Ren Yi

Through describing the processing technique of mine sewage and domestic sewage in the sewage treatment project of Ximing coal preparation plant in this article,and through contrasting and analysing the entering water quality and effluent quality of mine sewage and domestic sewage,draws the conclusion:the comprehensive sewage treatment project obtained the successful application in Ximing coal preparation plant, is worth the same profession using for reference.

Mine sewage;Domestic sewage;Entering water quality;Effluet quality;Processing technique

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2010-03-17

任 义 男 1984年出生 2006年毕业于山西煤炭职业技术学院 助理工程师 太原 030052