為了加強煤礦(kuang)(kuang)污水(shui)治理(li)，保護水(shui)環境(jing)，新(xin)建(jian)(jian)礦(kuang)(kuang)井非(fei)常重視環保建(jian)(jian)設，并投入了大量(liang)的資金。設計部門(men)也(ye)對生活污水(shui)處理(li)進行了多工(gong)藝、多方案(an)比較與探索。針對目前煤礦(kuang)(kuang)污水(shui)處理(li)中(zhong)有(you)關建(jian)(jian)設規模和(he)工(gong)藝技術談一些個人的看法。

1合理(li)確定(ding)建(jian)設規(gui)模(mo)對(dui)一個礦井(jing)來說，需根據礦井(jing)總體(ti)規(gui)劃和排水(shui)規(gui)劃，分(fen)期分(fen)批(pi)地建(jian)設污(wu)(wu)水(shui)管網和污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)，要(yao)根據水(shui)環(huan)境(jing)保護的目標，分(fen)期實施，逐步到(dao)位。

（1）目前部分(fen)煤礦工(gong)(gong)(gong)業場地和(he)(he)(he)居住(zhu)(zhu)區(qu)(qu)各(ge)建(jian)(jian)(jian)一座污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理廠，兩處(chu)(chu)(chu)(chu)征(zheng)地，重復建(jian)(jian)(jian)設(she)，投資(zi)(zi)增(zeng)加(jia)，運(yun)行能耗高，管理費用(yong)高，技術力(li)量分(fen)散(san)，噸水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理成本(ben)高。一般來(lai)說，礦井工(gong)(gong)(gong)業場地和(he)(he)(he)居住(zhu)(zhu)區(qu)(qu)相距不是很遠，合(he)建(jian)(jian)(jian)一座一定(ding)(ding)規(gui)模的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理廠更合(he)理，考慮從居住(zhu)(zhu)區(qu)(qu)向工(gong)(gong)(gong)業場地排水(shui)(shui)(shui)(shui)，管道埋設(she)太(tai)深，可(ke)(ke)在(zai)中(zhong)(zhong)間設(she)置污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)提升泵站，或者(zhe)在(zai)工(gong)(gong)(gong)業場地與(yu)居住(zhu)(zhu)區(qu)(qu)中(zhong)(zhong)間地段(duan)征(zheng)地建(jian)(jian)(jian)設(she)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理廠。采(cai)取合(he)建(jian)(jian)(jian)方式，不但可(ke)(ke)節省投資(zi)(zi)，且(qie)可(ke)(ke)大(da)大(da)降低運(yun)行成本(ben)。（2）目前許多(duo)新建(jian)(jian)(jian)礦井設(she)計(ji)(ji)中(zhong)(zhong)根(gen)據規(gui)范及全(quan)員效(xiao)率，勞(lao)動定(ding)(ding)員數(shu)量較少，而實際建(jian)(jian)(jian)成后煤礦招聘(pin)大(da)量的(de)(de)勞(lao)務(wu)人員，以及隨著煤礦的(de)(de)發展，涌(yong)進大(da)批的(de)(de)外來(lai)人員，使(shi)得煤礦的(de)(de)用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)量增(zeng)加(jia)，污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)量也隨之(zhi)增(zeng)大(da)。因(yin)此，對(dui)于(yu)新建(jian)(jian)(jian)煤礦污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理廠的(de)(de)設(she)計(ji)(ji)，在(zai)建(jian)(jian)(jian)設(she)規(gui)模時應(ying)考慮予留(liu)(liu)系數(shu)。（3）由于(yu)煤礦污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質水(shui)(shui)(shui)(shui)量變化(hua)較大(da)，合(he)理地確定(ding)(ding)設(she)計(ji)(ji)的(de)(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)量和(he)(he)(he)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質，直(zhi)接涉及工(gong)(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)投資(zi)(zi)、運(yun)行費用(yong)和(he)(he)(he)費用(yong)效(xiao)益。生產污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)與(yu)生活污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)通盤考慮，不使(shi)留(liu)(liu)余(yu)地過大(da)，避免(mian)增(zeng)加(jia)投資(zi)(zi)、使(shi)設(she)備閑(xian)置或低效(xiao)運(yun)行。2煤礦污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理設(she)計(ji)(ji)常用(yong)流程(cheng)一般來(lai)說，不同煤礦對(dui)出水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)差異較大(da)，應(ying)根(gen)據我國環保部門的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)確定(ding)(ding)處(chu)(chu)(chu)(chu)理程(cheng)度，以確保出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質。由于(yu)生活污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氮和(he)(he)(he)磷對(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)體有富營(ying)養化(hua)的(de)(de)影響，污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)(chu)理要(yao)求(qiu)(qiu)有脫氮除磷的(de)(de)效(xiao)果。

煤(mei)礦(kuang)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)與一般城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)(xing)質(zhi)類似，但不(bu)同(tong)(tong)于城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)（城市污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中常包括部分工業(ye)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)）。其特征可概括為：水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)水(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)變化(hua)較(jiao)(jiao)大，污(wu)(wu)染物濃度偏低(di)，污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)可生化(hua)性(xing)(xing)好(hao)，處(chu)理(li)(li)難度小。煤(mei)礦(kuang)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠設(she)計時在80年代采(cai)用活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)法處(chu)理(li)(li)工藝的較(jiao)(jiao)多，由于污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中有機(ji)物含量(liang)太(tai)低(di)，在運轉(zhuan)過程中微生物得(de)不(bu)到最低(di)限(xian)度的營養物質(zhi)，形不(bu)成活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)，運轉(zhuan)不(bu)起(qi)來。氧化(hua)溝污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)工藝，也存(cun)在同(tong)(tong)樣的問題，回流活性(xing)(xing)污(wu)(wu)泥(ni)回流不(bu)起(qi)來，致使原氧化(hua)溝系統變成了附加曝(pu)氣(qi)的帶(dai)狀平(ping)流沉(chen)淀池(chi)，達(da)不(bu)到要求的處(chu)理(li)(li)目標。90年代許多礦(kuang)井采(cai)用二級(ji)生物接觸氧化(hua)法處(chu)理(li)(li)煤(mei)礦(kuang)生活污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)，效果很好(hao)。

此工(gong)藝(yi)(yi)的特點是能適應(ying)(ying)礦區低濃(nong)度、變化大(da)的污水(shui)，同(tong)時(shi)投資省，操作維護也(ye)比活(huo)性污泥法簡單(dan)，但該(gai)法對(dui)脫(tuo)氮除(chu)磷(lin)效(xiao)果(guo)較差(cha)。90年代以來污水(shui)生物(wu)處理新(xin)工(gong)藝(yi)(yi)、新(xin)技(ji)術的研究開發(fa)應(ying)(ying)用取得(de)了很大(da)成就，許多新(xin)工(gong)藝(yi)(yi)應(ying)(ying)運(yun)而(er)生，這些新(xin)工(gong)藝(yi)(yi)的共同(tong)特點是：高效(xiao)、穩(wen)定、節能，并(bing)具有脫(tuo)氮除(chu)磷(lin)等多功能。

較典型的(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)有：（1）A2/O工(gong)(gong)(gong)藝(yi)該(gai)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)是厭氧(yang)(yang)(yang),缺(que)氧(yang)(yang)(yang),好氧(yang)(yang)(yang)生物脫(tuo)氮(dan)除磷工(gong)(gong)(gong)藝(yi)的(de)簡稱(cheng)，是70年代(dai)由美(mei)國(guo)專家在厭氧(yang)(yang)(yang)-好氧(yang)(yang)(yang)除磷工(gong)(gong)(gong)藝(yi)（A/O）的(de)基(ji)礎上(shang)開發(fa)的(de)。

（2）SBR工藝序列間歇式活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)的(de)簡稱(cheng)，是一種按間歇曝氣方式來運行(xing)的(de)活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)污(wu)(wu)水處理(li)技術，又稱(cheng)序批式活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)。SBR實際(ji)上是出現(xian)最早的(de)活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)，70年代出現(xian)于(yu)美國，經(jing)過20年的(de)研究(jiu)開(kai)發(fa)革新(xin)，將可變容積活(huo)(huo)(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)過程和生物選(xuan)擇器原(yuan)理(li)進行(xing)有機結合(he)，成為改良(liang)型的(de)SBR工藝。

（3）BAF工(gong)(gong)藝即曝氣生(sheng)物濾(lv)池工(gong)(gong)藝，是90年(nian)代初開發(fa)(fa)的(de)新(xin)型微生(sheng)物附著型污(wu)水處(chu)理技(ji)術，能同時完(wan)成生(sheng)物處(chu)理與固液(ye)分離，通過(guo)調(diao)整濾(lv)池結構形式(shi)而(er)成為具(ju)有(you)脫(tuo)氮除磷功能的(de)組合工(gong)(gong)藝。3BAF工(gong)(gong)藝處(chu)理煤(mei)礦污(wu)水3.1工(gong)(gong)藝流程曝氣生(sheng)物濾(lv)池是最先在歐(ou)美發(fa)(fa)展(zhan)起來的(de)在歐(ou)美和日本等發(fa)(fa)達國家廣為流行，近些年(nian)來在我國已有(you)數十(shi)家污(wu)水處(chu)理廠應用。

如(ru)大連、慈溪、新會、楊凌，在山西的(de)(de)(de)煤礦生(sheng)活污水處理中(zhong)也有(you)(you)應用。該技術綜(zong)合(he)了過濾(lv)(lv)(lv)、吸附和(he)生(sheng)物代謝等多(duo)種(zhong)凈化作用。污水從(cong)濾(lv)(lv)(lv)池底(di)部(bu)(bu)進入濾(lv)(lv)(lv)料層(ceng)，濾(lv)(lv)(lv)料層(ceng)下部(bu)(bu)設有(you)(you)供氧(yang)的(de)(de)(de)曝氣系(xi)統(tong)進行曝氣，氣水為同向流。在濾(lv)(lv)(lv)池中(zhong)，有(you)(you)機物被(bei)微(wei)生(sheng)物氧(yang)化分解，NH3-N被(bei)氧(yang)化成NO3-N；另外(wai)，由(you)于(yu)在堆(dui)積的(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)料層(ceng)內和(he)微(wei)生(sheng)物膜的(de)(de)(de)內部(bu)(bu)存在厭氧(yang)/缺(que)氧(yang)環境，在硝化的(de)(de)(de)同時(shi)實現部(bu)(bu)分反硝化，從(cong)濾(lv)(lv)(lv)池上部(bu)(bu)的(de)(de)(de)出(chu)水可直接(jie)排(pai)出(chu)系(xi)統(tong)。

 3.2工藝特點BAF作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下的優點：（1）具有較高的生物濃度和較高的有機負荷。曝氣生物濾池采用粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長環境，易于掛膜及穩定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量（可達10~15g/l），高濃度的微生物量使得BAF的容積負荷增大，減少了池容積和占地面積，使基建費用大大降低。
（2）工藝簡單、出水水質好。由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超過15mg/l。因進行周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現為生物膜較薄，活性較高。有時即使生物處理發生故障，在短期內其物理作用機理仍可保證高質量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標準，同時可用于回用。
（3）抗沖擊負荷能力強。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題。
（4）氧的傳輸效率高。曝氣生物濾池中氧的利用率可達20%-30%，曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是：1因濾料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧的利用率；2氣泡在上升過程中，由于濾料的阻擋和分割作用，使氣泡必須經過濾料的縫隙，延長了其停留時間，同樣有利于氧的傳質；3理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。
（5）易掛膜、啟動快。BAF調試時間短，一般只需7~12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失，使其運行管理簡單。BAF在短時間內不使用的情況下可關閉運行，一旦通水并曝氣，可在很短時間內恢復正常運行，這一特點說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。
（6）菌群結構合理。傳統活性污泥法中，微生物分布相對均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的優勢菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發生。
（7）自動化程度高。由于相關工業技術的發展，一些先進的自動化設備如液位傳感器、在線溶氧測定儀、定時器、變頻器及微電腦等產品的出現，使得曝氣生物濾池系統運行管理自動化得以順利實現。曝氣生物濾池系統可以對進水水質、水量以及污水中溶解氧濃度進行在線檢測，并通過PLC控制系統方便地調整曝氣時間的長短，控制風機的供氧量，做到優化運行，PLC系統對濾池進行自動反沖洗。
（8）脫(tuo)氮效果好(hao)。通(tong)過不(bu)同(tong)功(gong)能(neng)的(de)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)組合或同(tong)一(yi)(yi)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)的(de)不(bu)同(tong)功(gong)能(neng)區分布，使濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)在除(chu)碳(tan)的(de)同(tong)時可進行硝化和反(fan)硝化。其原理(li)是通(tong)過對(dui)兩組濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)或同(tong)一(yi)(yi)座濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)內分別(bie)人為地(di)造成(cheng)好(hao)氧(yang)、兼氧(yang)的(de)生物環境，不(bu)僅能(neng)去除(chu)一(yi)(yi)般有機物和懸浮固體，而(er)且具有較(jiao)好(hao)脫(tuo)氮功(gong)能(neng)。在一(yi)(yi)級(ji)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)（C/N池(chi)(chi)(chi)）和二級(ji)濾(lv)(lv)池(chi)(chi)(chi)（N池(chi)(chi)(chi)）中(zhong)的(de)曝氣階段需(xu)要不(bu)斷調節溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)水(shui)平(ping)，使溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)達到(dao)較(jiao)高水(shui)平(ping)（約2~3mgO2/l），而(er)在DN池(chi)(chi)(chi)中(zhong)使溶(rong)(rong)解(jie)(jie)氧(yang)達到(dao)較(jiao)低水(shui)平(ping)（約0.2~0.5mgO2/）。

BAF工藝的(de)(de)缺點是需要定(ding)期反(fan)沖洗：隨著(zhu)過濾的(de)(de)進(jin)行(xing)，濾料表面(mian)新(xin)產生的(de)(de)生物(wu)量越(yue)來(lai)越(yue)多，截留的(de)(de)SS不斷增加(jia)，在開始(shi)階段(duan)濾池水(shui)(shui)(shui)頭損(sun)(sun)失(shi)增加(jia)緩(huan)(huan)慢，當固體(ti)物(wu)質積累達(da)到一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)，使水(shui)(shui)(shui)頭損(sun)(sun)失(shi)達(da)到極限水(shui)(shui)(shui)頭損(sun)(sun)失(shi)或導(dao)致SS發生穿透，此(ci)時就必(bi)須對濾池進(jin)行(xing)反(fan)沖洗，以除去濾床內過量的(de)(de)微生物(wu)膜及SS，恢復其處理能(neng)力。4BAF工藝的(de)(de)出水(shui)(shui)(shui)回用(yong)眾所周知(zhi)，水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)緊缺已經(jing)成為(wei)世界(jie)性問題。我(wo)國(guo)也同樣面(mian)臨(lin)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)短(duan)缺的(de)(de)現(xian)實。污水(shui)(shui)(shui)再生利用(yong)是提高(gao)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)綜合利用(yong)率、緩(huan)(huan)解水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)短(duan)缺矛盾(dun)、減輕水(shui)(shui)(shui)體(ti)污染、實現(xian)有限水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)(de)可持續利用(yong)的(de)(de)有效途徑(jing)之(zhi)一(yi)。

煤礦污水經過處理消毒后，可用于綠化、沖洗、工業用水。采用BAF工藝處理煤礦污水，出水水質穩定，優于一般傳統生物處理工藝，其出水消毒處理后，就可以作為中水回用。5結論曝氣生物濾池工藝具有體積小、占地省、效率高、出水水質好、流程簡單、操作管理方便等特點，實際運行中可以實現中央集中控制和現場手動自動控制，經過多個工程實際應用，日趨已經成熟，其出水經消毒處理后可以達到中水回用的標準。據了解，目前我國每處理1m3污水直接投資在1000元左右，而采用BAF工藝處理則可控制在500元左右，且能節省近4/5的占地面積。煤礦污水水質水量變化較大，污染物濃度偏低，污水可生化性好,BAF工藝比較適用。
 

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