浅谈神东矿区水污染治理

车冬妮

（国家能源集团神东煤炭集团 陕西榆林 719315）

引言

随着工业生产不断发展，煤矿开采力度逐年提升，矿区内水污染日趋严重，对人们生产生活以及生态环境造成严重的影响[1]。神东矿区地处北部地区，随着工业生产不断发展，矿区开采力度逐年提升，矿区内水污染日趋严重，对生产生活、以及生态环境造成严重的影响。因此，神东矿区需要制定相应解决策略，提升污水处理效率，实现对矿区环境的保护。

1 神东矿区污废水现状

根据相关文献报道，我国煤矿生产中每年要排出23 亿立方米的矿井水，0.3 亿立方米的选煤水，5 亿立方米的生活废水以及0.35 亿立方米的其他工业废水。周边村庄因长期受未经任何处理的污水的影响，良田大面积污染，土质遭到破坏，治理得不到有效解决，对周围居民的生活生计造成一定的影响[2]。

神东公司作为煤炭生产大型企业，对矿区内居民的生活质量高度关注，为了避免造成水体污染事件，神东公司加大管控措施，针对性的提出技术提标改造，确保矿区内居民的生活及饮用水安全，提高员工幸福感。

2 神东矿区污废水的来源

（1）神东矿区横跨陕晋蒙三省，逐年开采的煤层导致地下蓄水层破坏，引发水文地质和条件的改变。（2）神东公司矿井单位开采产生的矿井水是最大的污废水来源，它对地表河流等水资源产生较大的污染[3]。（3）居民生活污水中除含有各种悬浮物外，还有较多的有机质。（4）厂区机修车间等由于冲洗轴承、清洗仪表灯，使得工业废水中含有大量的乳化剂、含油污泥等。（5）堆放的煤矸石经雨水的冲刷，一些有毒有害可溶物质进去土壤，带入地表水，造成水体污染。

3 存在问题

3.1 排放量增加

随着经济的飞速发展，为居民生活提供了很大的便利，随着神东矿区开采的工作面逐年增加，加之矿区建设初期未考虑雨污分流，后期不断工程改造，因工程量巨大，未实现全矿区雨污分流，仍有地区存在大量的雨水流入生活污水管网的现象，导致工业废水以及生活污水不断增加。

3.2 处理设施缺乏先进性

已有的污废水处理厂管理模式急需改变，设施设备老旧，虽逐年提标改造，仍不能满足先进科技的发展要求。

3.3 现有工艺的缺陷

污水处理厂原设计工艺应用A/O 活性污泥法，通过重力沉淀进行泥水分离，存在由于活性污泥性状本身培养不好，净水器斜板已污堵，沉淀泥水分离效果也较差，滤料表层有污泥，且有跑料现象，过滤效果不好，容易造成装置的跑泥和出水悬浮物不达标；采用二氧化氯消毒，发生器生成的二氧化氯不稳定，消毒池混合反应时间不充分，导致大肠杆菌超标；调节池提升泵及中间水池提升泵无法调节流量，不能保证污水综合处理设备正常连续24 小时稳定运行；氧化池曝气风机与净水器反洗风机共用，净水器反洗时，生化系统停止曝气，导致BOD5及氨氮超标，调节池和中间水池缺少液位计，无法与提升泵联锁，无法实现自动控制等。

4 解决方案

4.1 加强管理措施，严控水污染排放量

4.1.1 加强企业机制管理

一是根据现行的国家法律法规不断更新和完善企业管理制度，并落实到日常业务中，使各岗位管理制度化、规范化、程序化；二是建立生产安全、生态环境责任制，落实到每个岗位，各司其职；三是加强现场监督以及管控力度，加强考核机制；四是增加员工培训，能根据实际发生情况，提出合理有效的解决方案。

4.1.2 提高居民环保意识

加大提高居民生活节约用水意识，严格控制工业生产中药品的投放量，尽可能选择环保、污染小的、不会造成水体二次污染的原材料。加强矿区内雨污分流管网的改造，提升污水收集能力，推进雨水综合利用。

4.1.3 加快雨污分流改造

神东矿区建矿初期，矿区基础设施比较落后，没有对排水管道根据水的来源进行分别铺设。随之近年来的飞速发展和环保意识的增强，加之国家整体生态环境管控要求日趋严格，水资源短缺形势严峻，为了更好的实现水资源利用，减少不必要的浪费，神东公司逐年进行提标改造，对矿区内管道重新规划铺设，实现雨污分流，以便雨水通过雨水管网直接排到河道，污水通过污水管网收集后，送到污水处理厂进行处理，使污水再生回用。实现雨污分流，不仅便于雨水收集利用和集中管理排放，加快污水收集率，提高污水处理厂的处理效率，降低污水处理厂运行负荷，避免污水对河道、地下水的污染，可明显改善矿区生态环境，更减少企业运行成本、降低能耗，切实改善矿区居民的生存环境和生活质量。所以加强矿区污水管网和雨污分流设备的建设，提升污水收集能力及推进雨水综合处理资源化利用，在矿区内加大污水管网覆盖范围，进行污水节流、雨水收集，实现旧厂矿雨污分流的改造，是迫在眉睫的，对企业的长远发展具有重要的作用和意义[4]。

4.1.4 采用分类收集处理

对废水进行单独收集和单独处理，可降低处理的难度和管理难度。神东公司将废水处理厂按不同类型分为矿井水处理厂、生活污水处理厂、工业废水处理厂，针对污废水的性质、污染物不同而采用不同的工艺进行处理。此外，神东公司加大排污情况的监管力度，尽可能的进行处理后废水的二次利用，减少排放量，为了明确水污染防治责任，对各废水处理厂进行单独管理，避免管理环节的漏洞和空缺，以达到水污染防治的最佳效果。

4.1.5 加大资金投入

资金是污水处理工作正常进行的前提条件，如果资金缺乏就会让污水处理工作不能正常开展。老旧的设施设备无法满足现今生产生活及环保要求，必须加大环保资金投入，进行提标改造并引进先进的设施设备及处理工艺技术，从而提升处理污废水的整体效率和水平。

4.2 优化处理工艺，推进水污染防治

神东矿区内污废水处理厂分布分散，场所较多，部分处理后水质排入规定流域，存在环保风险。为了减少环境风险，避免环保处罚，需对矿区内污废水处理厂工艺进行提标改造。

4.2.1 矿井水优化工艺改进及可行性研究

矿井水处理的进水水源均为井下排水及生活污水厂处理后部分水质，经矿井水水处理厂处理后，会用于选煤厂用水、生活饮用水、消防降尘、绿化灌溉等，部分达标排放。

4.2.2 工业废水处理厂工艺改进及可行性研究

工业废水的主要来源为生产车间排污水，经废水处理厂处理后，全部回用生产车间进行地面冲刷、仪器清洗、消防降尘等，不外排。

4.2.3 生活污水处理厂工艺改进及可行性研究

兼顾当地的经济条件和环保要求，采用处理效果稳定、工艺流程简单可靠、运行管理方便、并结合已有处理工艺，采用“预处理+二级生化处理+三级深度处理”工艺，具体工艺流程如图1 所示。

图1 生活污水处理工艺流程

污水处理经管网收集流入格栅池，去除颗粒较大的无机悬浮物和漂浮物，自流进入调节池，均质均量后经泵提升至毛发收集器，然后依次进入综合污水处理设备（缺氧池），氧化池，降解有机污染物，最后自流进入MBR 膜池，经膜组件过滤抽吸后进入回用水池，抽吸泵出水管加管道混合器投加次氯酸钠消毒，MBR 膜池将剩余的污泥排出。预处理工艺采用粗格栅池+调节池工艺，在二级处理前去除水中比较大的漂浮物和砂砾，以避免损害后序工艺的机械设备，确保安全运行。二级生化处理将利用原有的A/O 工艺法，其优点在于工艺成熟、完善，结构简单；生物脱氮除磷效果明显；出水水质稳定，能耗较低，运行成本低。三级深度处理采用MBR 膜过滤技术，具有出水水质优良、稳定，工艺流程简单且运行稳定、灵活，泥龄长、泥量少、二次污染小的等特点，并且对水质的变化适应力强，系统抗冲击性强，基于这些特点，这种方式在当前污水中处理中使用比较广泛。通过提标改造将原有的二沉池改造为膜池，利用MBR 膜技术的高效分离作用取代活性污泥法中的二次沉淀池，使泥龄增长、剩余污泥量减少、出水水质显著提高，特别是对悬浮固体、病原细菌和病毒的去除尤为显著[5]。通过现场调研分析，使用二氧化氯消毒，出水效果不佳，未能到达排放标准，从出水效果和操作运行复杂的综合考虑下采用次氯酸钠消毒工艺。次氯酸钠是一种高效含氯的消毒药品，应用其化学反应机理进行杀菌。含氯消毒剂能够高效快速灭活水中微生物，且水解生成强氧化作用的次氯酸根离子（ClO-）[6]。次氯酸钠的浓度越高，杀菌作用越强。其使用优点：具有余氯的持续消毒作用；药剂易得，成本较低；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准确；不需要庞大的设备。

4.3 调整资源管理，实现水资源可持续利用

4.3.1 企业宏观调控

在对污废水的治理过程中，需要与防治工作有效的联系起来，进行宏观调控。神东矿区地处北部地区，属于缺水地带，水资源匮乏。实现水资源循环利用、土地资源修复利用、生态资源永续利用，是神东公司环保课题的一大突破。

4.3.2 废水回用零排

将废水处理部分回用，减少生产用水的取水量，可大幅度提高用水效率，以减少工业用水取水量。神东公司将矿井水、生活污水、工业生产废水，经废水处理工艺，将其回收利用，在确保达到地方政府部门设定的水质标准的前提下，可达到相对“零排放”的目的。

神东公司设备机修车间用水量大，配套建立工业废水处理厂，处理后达标水质全部用于车间回用，可用于冲洗支架、设备、地面等。不仅节约了水资源，还能降低企业的运行成本。

4.3.3 打造生态环境

处理后的工业废水灌溉土壤，不仅能够给予植物所需的养分，还能有效利用废水中各种微量元素（氮、磷、钾等）来增强土壤的肥力，帮助植物更快更好的成长。为了改善矿区生态环境和居民生活质量，节约水资源，神东矿区率先打造“绿色矿山”行动，在矸石山、沉陷区大面积种植绿色植物，建立绿化管网，利用部分经处理后的水质达标的水质进行灌溉绿化。

神东公司近年来又开展了“三期三圈”水土保持生态防治模式：采前防治：打造生态圈，营造绿色厂矿区，建成生态板块，形成有没矿区环境。采中控制：创新矿井水净化利用技术、实现矸石置换技术不升井、开采工作面地表整体下沉，大幅度减少生态破坏。采后利用：废水复用、煤矸石填补沟壑并绿化复垦、沉陷区造林，实现生态、经济、社会三大效益。

结语

本文通过对神东矿区水污染防治的研究，为企业节约大量的排污费用，降低治理技术投入成本，提标改造提升废水处理能力，实现废水再利用，最大程度的节约水资源、提高企业经济效益。同时对于当地构建和谐社会，创造人与自然和谐发展环境，加强当地环境保护，具有重大的现实意义和深远意义。