翟镇矿污水处理系统改造研究

佟 强，杨仁树，车玉龙，许 鹏

(1.山东能源新矿集团，山东 泰安 271207；2.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083)

在我国能源结构中，煤炭资源占70%以上。在矿区生活用水及煤炭开采过程中排放了大量的废水，若不经过处理而直接排放，会对环境造成严重的污染，同时严重制约了煤矿自身的改革与发展。因此，结合煤矿自身条件，选择合理的污水处理工艺，实现污水的综合利用和零排放，不仅提高了煤矿经济效益和环境效益，而且对煤炭工业的可持续发展具有重要意义。目前，国内外在处理煤矿污水上的方法主要有曝气生物滤池、SBR法、氧化沟法及生物接触氧化工艺等多种方法[1-8]。

1 翟镇矿现有污水处理系统

图1 现有生活污水处理系统工艺流程

现有的生活污水厂主要处理居民区生活污水、工业区生活污水、食堂、浴池废水以及经过消毒处理的医疗废水。现有生活污水处理系统工艺流程详见图1。但是，由于设计时考虑不足，设计进水BOD5及SS浓度过高，实际BOD5浓度过低，造成微生物实际负荷低，使其营养不足，代谢缓慢，造成回流污泥量小，影响活性污泥的处理效果。同时设计时未考虑调节池，无法调节水质水量，而煤矿用水和排水时间较为集中，排水量大时对污泥的冲击大，刚培养好的污泥被冲击，无法形成良好的活性污泥，因此大大影响了污水处理效果。鉴于以上原因，现有生活污水处理系统效果不理想，故决定采取改造措施，对原有方案做出改变，达到治理标准。工程设计主要参数详见表1。

表1 工程设计主要参数

2 污水处理系统改造方案

根据本工程的水质水量和处理回用要求，结合现有水处理构筑物和场地情况，为保证出水水质稳定，确保回用，生活污水采用生化法。生化法中生物接触氧化工艺、SBR法、曝气生物滤池等处理工艺常为人们所选用，对各处理工艺进行研究对比。综合几种生活污水处理方案的优缺点，结合本工程是利用原有土建设施改造，污水处理规模偏小的特点，本着技术成熟、工艺简洁、出水水质稳定、维护管理简单的原则，本次针对污水水质的实际情况和出水水质的要求，提出生物接触氧化和SBR两种主体工艺进行比较(表2)。

表2 技术经济比较

通过比较可以看出，生物接触氧化工艺无论在运行管理、占地面积、运行费用方面均具有明显优势，投产后运行稳定，处理效果良好，运行能耗低。因此设计采用生物接触氧化法作为本工程生活污水的主导方案。

3 新生活污水处理系统分析

生活污水进入集水井经泵组一提升至水解调节池，在水解调节池内一方面进行均匀水质、调节水量作用，另一方面进行水解酸化预处理等作用以提高废水可生化性及提高后续生物处理效率，再由泵组二提升至接触氧化沉淀池，由于接触氧化区内的填料上生长大量的生物膜及水中的活性污泥，废水首先在接触氧化区通过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，然后进入沉淀区，进行泥水分离。沉淀区的出水流入混凝沉淀池，在其混合区内投加药剂，通过搅拌产生混合反应后进入沉淀区进行泥水分离，出水自流入滤池，经滤池过滤等作用，降低COD、BOD、SS及氨氮。滤池出水进入消毒出水池，在消毒出水池内经ClO2杀菌消毒后即可达到回用要求。工艺流程见图2，工程设计主要参数详见表3.

图2 新系统工艺流程图

表3 工程设计主要参数

4 结论

1) 新处理厂日排放废水量2300m3，经处理回用后每天可削减CODcr总量约39kg，大大减少了污染物的排放量，保护地表水环境。年可减少污水排污费支出近10万元，年可回用污水40万t，可节约水费开支110万元。

2) 新厂与旧厂比较，每年减少COD排放量约17t，氨氮排放量减少11t，提高了经济效益和环境效益。

3) 污水处理厂建成后，通过对处理后的污水进行部分回用，减轻了现有水源井供水系统的压力，节约了水资源，同时生产用水也得到了可靠保证，保证了矿井的可持续发展。

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