煤矿生活污水处理技术探讨
2010-12-08潘晓峰
李 平 潘晓峰
煤矿生活污水处理技术探讨
李 平 潘晓峰
煤矿生活污水和生产废水未能得到有效处理,是造成矿区水环境污染的主要原因,严重的水环境污染使矿区水资源短缺问题变得日益突出。为使环境保护能够跟上经济发展的步伐,节约宝贵的水资源,保护生态环境,保证人民的身体健康,必须加强矿区生活污水的收集、处理和资源化设施建设。
污水处理;对策
一 矿区生活污水处理现状及水质特征
矿区生活污水主要包括办公楼、食堂和洗浴产生的污水及其他污水。其中办公楼和洗浴洗涤污水约占80~85%,其他约占15~20%。主要特征是分布广泛且分散,一般呈粗放型排放,大部分没有收集和排放设施;歇性排水,污水浓度低,日变化系数比较大(一般3.0~5.0之间);水质相差不大,水质特征为:COD≤300mg/L,BOD5≤150 mg/L,SS120-500mg/L,NH3-N≤30mg/L,TP≤5mg/L,石油类≤8mg/L。
二 矿区生活污水处理技术
1.活性污泥法处理工艺。
活性污泥法是活性污泥中的微生物在酶的催化作用下,利用污水中的在机物和氧,将在机物氧化为水和二氧化碳,达到去除水中有机污染物的目的。该法在80年代采用的较多,由于污水中有机物含量太低,在运转过程中微生物得不到最低限度的营养物质,形不成活性污泥,运转不起来。另一方面,活性污泥法在水温较低时处理效果较差,在寒冷地区运行时要采取抗低温措施,增加了运行成本,也在一定程度上限制了该法在北方地区的使用。氧化沟污水处理工艺虽然流程简单,运行操作灵活,但也存在同样的问题,回流活性污泥回流不起来,致使原氧化沟系统变成了附加曝气的带状平流沉淀池,达不到要求的处理目标。
2.生物接触氧化法。
生物接触氧化法也称为接触曝气法,该法净化污水主要依靠载体上的生物膜的作用,生物接触氧化池内存在一定浓度悬浮性污泥,因此兼有活性污泥法和生物膜法的优点。可根据进水水质和处理程度来确定采用一段式或二段式生物接触氧化法,90 年代许多矿井采用二级生物接触氧化法处理煤矿生活污水,效果很好。此工艺的特点是能适应矿区低浓度、变化大的污水,同时投资省,操作维护也比活性污泥法简单,但该法对脱氮除磷效果较差。
3.A2/O工艺。
A2/O工艺是厌氧 , 缺氧 , 好氧生物脱氮除磷工艺的简称,典型的A2/O工艺由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。工艺流程如下:
典型的同时生物脱氮除磷A2/O工艺
厌氧池中,回流污泥中的聚磷菌释放磷,同时BOD5也得到了部分去除,进入好氧池后,聚磷菌又过量摄取磷;通过剩余污泥的排放将磷去除,而污水在好氧池,BOD5得到更进一步去除,同时氨氮被硝化,通过含硝酸盐混合液方式,使其NOX-N在缺氧段进行反硝化脱氮。
4.序批式活性污泥法。
序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,SBR), 又称间歇式活性污泥法,典型的 SBR工艺流程如下图
典型的SBR处理工艺流程
将初沉池出水引入具有曝气功能的SBR反应池,按时间顺序进行进水、曝气反应、沉淀、出水、待机(排泥与闲置)等基本操作,从污水的注入开始到待机时间为一个操作周期。操作周期不断循环,从而达到不断进行污水处理的目的。SBR工艺不需要设置专门的二沉池和污泥回流系统,该法工艺流程简捷,处理效果好,控制灵活,易于实现脱氮除磷。与传统活性污泥法相比,省去一些构筑物和相关设备,自动化程度较高,土建的造价相对较低,对于矿区生活污水处理厂,其造价要比相同规模传统活性污泥法污水处理厂省22%,占地少33%。经过改良型的SBR工艺除磷和脱氮的效果更明显。
5.曝气生物滤池工艺。
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF)是90年代初开发的新型微生物附着型污水处理技术,是由浸没式接触氧化与过滤相结合的生物处理工艺,是一种新型高负荷淹没式三相反应器,兼有活性污泥法和生物膜法两者的优点,并将生化反应与吸附过滤两种处理过程合并在同一构筑物中完成。典型曝气生物滤池工艺流程如下
典型曝气生物滤池工艺流程
该法不设二次沉淀池,省去二次沉淀池的占地;水力停留时间短,所需生物处理面积和体积都很小,因此占地面积小。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用,出水水质高。氧的传输效率高,供氧动力消耗低。抗冲击负荷能力强,受气候、水量和水质变化影响相对较小,采用模块化结构,便于后期改建、扩建,可以和其他传统工艺组合使用,适合老污水厂的技术改造,非常适合老矿区的污水处理改造。
三 建议与对策
1.充分发挥政府的领导作用,建立相应的矿区生活污水处理领导小组,落实国家关于“十一五”期间对环境保护项目的建设要求,以及改善矿区生态环境的有关政策、规划和措施,为矿区生活污水处理提供有力的政策支持和保障。
2.加快矿区生活污水处理技术的研究与中试进度,筛选成熟的具有针对性的技术、工艺,制定相应的技术规
范,指导矿区生活污水处理设施的技术选择、建设管理与运行维护。目前国内矿区生活污水处理技术还有很多的局限性和不足之处,与发达国家相比还有一定的差距,因此,需要联合科研院所和专业水处理公司,进行技术交流与合作,加快开发高效、低能耗、低成本的污水资源化技术,提高污水处理效率;引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,为矿区生活污水处理提供有力的技术支持。
3.要兼顾社会效益和经济效益,矿区生活污水处理工程将提高矿区基础设施水平,改善和提高环境质量水平,对预防各种传染病、公害病,提高人民生活健康水平,起重要作用,污水处理厂建设后,改善了水体水质,避免和减轻污水排放,对工农业生产及国民经济发展所造成的经济损失等所产生的间接经济效益将是世大的。体现在改善投资环境、吸引外资、提高农副产品和工业产品质量等方面。另外污染物的减少也将大大减少排污费用,所产生的社会、环境和经济效益是巨大的。
4.加强对矿区环境保护建设项目的可行性研究和环境影响评价,科学地组织建设项目的环境影响评价,落实好环境保护相关责任,积极开展污染源受损情况排查和环境风险评估判断,确保生活污水污染控制在最低限度。加强相关应急能力建设,建立相关组织协调体系,为矿区污水处理提供有力的制度保障。
总之,矿区污水处理技术的选择要量力而行,充分考虑矿区生活污水水质和水量,还到考虑到远期扩建的需要。处理工艺的选择不能盲目攀比,不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺,而着重应该考虑选用既成熟可靠,又适合矿区特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标:一是达标排放或回用;二是注重经济适用,运行成本低,管理维护简单。
OnDomesticSewageTreatmentTechnologyProducedinCoalMine
Li Ping Pan Xiaofeng
It is the domestic sewage produced in coal mines that polluted the water sources of the coal mining areas . It is imperative to construct the sewage treatment projects in order to protect the environment and to save the water resources .
sewage treatment ; countermeasures
ClassNo.:X52DocumentMark:A
张钦祥 蔡雪岚)
李平,高级环保工程师,鸡西市环保局,黑龙江·鸡西。邮政编码:158100
潘晓峰,鸡西矿业集团环保部,黑龙江·鸡西。邮政编码:158100
1672-6758(2010)05-0060-2
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