煤礦生活污水處理研究Study on Coal Plant Domestic Sewage Treatment Project究陳鋒1楊德龍2Chen Feng Yang Delong(1.江西江聯能源環(huán)保股份有限公司,江西南昌330052; 2.南昌大學環(huán)境與化學工程學院，江西南昌330031)(1.Jianglian Energy Environmental Protection Stock Company, Jiangxi Nanchang 330052; 2.School ofEnvironment and Chemical Engineering, Nanchang University ,Jiangxi Nanchang 330031)摘要:通過對煤礦廠生活污水特點的分析,結合原有污水處理站工藝及多家同類污水站的實踐經驗,提出采用BAF工藝+混凝沉淀工藝處理煤礦廠區(qū)生活污水。運行結果表明:出水CODcr.BOD3、SS、色度均滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918- -2002)- 級B標準,同時CODcr、BOD3、SS及色度的去除率分別達到92.5% .92.5%、90.9%、90%,采用該組合工藝處理煤礦廠生活污水,在技術和經濟上穩(wěn)定可行。關鍵詞:煤礦廠生活廢水;BAF工藝;混凝沉淀中圖分類號:X703文獻標識碼:A文章編號:1671-4792(2012 )04-0131-04Abstract: Based on the analysis of the characteristics of coal plant sewage, and combined with the originalsewage treatment station technology and a number of similar sewage station practice experience, this paper propos-es to use BAF technology + coagulation sedimentation process for treatment of domestic sewage in coal mine wa-ter plant. The running results show that: CODer, BODS, sS, effluent chrome can meet the "urban sewage treatmentplant pollutant discharge standard" (GB18918-2002) level B standard, at the same time, CODer, BODS, ss andcolority removal rate is achieved respectively to 92.5%, 92.5% , 90.9% , 90% , the combined process for treatment ofliving sewage in coal mine factory, technology and the economy is stable and feasible.Keywords: Coal Plant Wastewater; BAF Technology; Coagulating Sedimentation0引言量增大,目前產生量為240m2/d。該企業(yè)早期生活廢隨著煤礦生產的擴大，特別是我國水資源的匱水處理系統(tǒng)始建于2000年.采用的是化糞池+多級乏,以及對煤礦環(huán)境保護問題的重視,對煤礦污水的自然沉淀工藝處理廢水,現因企業(yè)擴建生產,使原有處理越來越引起各級政府和環(huán)保部門]的高度重視"。污水處理系統(tǒng)處理能力遠不能滿足廠區(qū)生活區(qū)排放但大多數煤礦地處偏遠山區(qū),生產規(guī)模大小不- -,難的污水量,處理效果差,出水水質不能達標,現對原以統(tǒng)-模式處理。尤其是受經濟條件的限制,污水廠有污水處理站進行改擴建,確保污水經系統(tǒng)處理后的建設資金不足是-一個普遍的問題,因而不能期望出水各項水質指標均達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污污水處理達到最理想的處理程度田。貴州省畢節(jié)地染物排放標準》(GB18918- -2002)- -級B標準。區(qū)某國有煤礦廠是一家以煤礦開采、粗煤精加工為1廢水水質分析主的中型煤礦企業(yè)，近年來由于開采規(guī)模的不斷擴煤礦生中國煤化工住區(qū)和工業(yè)場大,廠區(qū)員工增多,導致廠區(qū)生活區(qū)產生的生活污水地的浴室、YHCNMHG和鍋爐房等用/科技廣場20124_水場合,其浴室排水的比重較大(占到40%- 60%);2.2工藝流程說明其次還有很大-部分來自于廠區(qū)地面沖洗水，因此(1)污水部分:生活污水通過管道收集流人污水此類廢水往往具有水量水質波動較大,含煤泥、浮處理站,首先經過格柵池去除大塊懸浮物和漂浮物，油砂量大等特點。但經濟成分單一,沒有城市中的然后進入調節(jié)預沉池中均勻水質水量，再由提升泵輕工、食品、飲食等有機物排放大戶那么復雜,雖然泵人分配槽中將水均勻分配給每組曝氣生物濾池,也具有一般生活污水所具有的有機污染的--面,但接著進入除磷池去除磷,然后再流人沉淀池,最后經在其污染物濃度上又有別于一般生活污水9。本次消毒貯水池達標排放。消毒貯水池有消毒和兼做存工程設計流量為240m2/d。本項目廢水水質、污水處儲濾池反沖洗的作用,濾池反沖洗出水、污泥池上清理站總進水口平均水質及排放標準見表-液、污泥脫水機濾液并流回調節(jié)池。表一廢水水質及 排放標準表(2)污泥部分:調節(jié)預沉池除磷池、沉淀池排泥pL Cla(ngL)] BOD,(mg/4)] SS(myL 色度()進入污泥池中，再由污泥泵泵人污泥脫水機進行脫廢水水質6.0-9.0350-450 180~ 220220200進水平均水質60-9.0400_20水,干污泥外運處置。排放標準60- 9.0(60520<30(3)空氣部分:由羅茨鼓風機供氣系統(tǒng)提供曝氣2廢水處理工藝生物濾池生物呼吸的氧氣，反沖洗風機供氣系統(tǒng)提2.1廢水處理工藝的選擇原有廢水處理系統(tǒng)采用的處理工藝為化糞池+供濾池反沖洗時候的沖力。多級自然沉淀工藝,隨著廢水排放量的增大,該工藝(4)加藥部分:除磷反應池中加入石灰PAC、已經不能有效地降解廢水中的有機物,不能達到排PAM,污泥脫水時加入PAM。消毒加入二氧化氯，放標準要求。綜合分析原水水質，由于污水的配置二氧化氯加鹽酸和氯酸鈉。BODJCOD值為0.5,可生化性能較好,因此本次改3主要建構筑物及配套設備技術參數建污水處理工藝采用BAF生物濾池+混凝沉淀為(1)格柵池。1座,磚混結構,設計尺寸1.6x主體工藝,二氧化氯消毒為輔助處理工藝處理該廢0.8x0.8m,有效水深0.3m,設計過水量50m/h,過水。該組合工藝具有耐沖擊負荷能力強、處理效果柵流速0.4m/s;配套不銹鋼自制粗格柵1臺，柵寬穩(wěn)定操作管理簡單、剩余污泥產量少等特點,是一0.4m,柵條間隙16mm;不銹鋼自制細格柵1臺,柵種運用成熟的廢水處理工藝。改擴建后的工藝流程寬0.4m,柵條間距16mm,另加2mm不銹鋼網。(2)預沉調節(jié)池。1 座，磚混結構，設計尺寸具體如圖- -所示。6.0x 3.5x 3.5m,有效容積63 m',HRT=7h。配套設備:50WQ10-10-0.75型潛水提升泵2臺(1用1備);LPF配套浮球液位計1套;曝氣量為1.0 m2/(m2.h)的環(huán)狀式水下空氣混合裝置1套;LDE-65型C萬E現門-一_.轉題- (C第3 C二口電磁流量計1套。(3 )BIOFOR生物濾池。4座,鋼混結構,設計尺寸2.0x 2.0x 4.5m,有效容積64 m'。配套設備:] CEKHSR50型羅茨鼓風機2臺(1用1備),轉速感PAC胸1430r/min,流量1.21m2/min, 升壓44.1Kpa，電機Y100L-4,功率2.2KW;HSR150c型反沖洗風機1C更期題口.落臺，轉速1310r.min-1,風量13.25m'.min-1,風壓58.8K中國煤化工)0(I)型反沖洗水泵1圖一工藝流程示意囹YHCNMH G132臺,流量100m3/h, 揚程20m,功率5.5KW。其中,每曝氣量。在此期間,每天通過測定曝氣生物濾池進、個BIOFOR濾池中填充中10-20mm礫石墊層3.2出水的水質變化,間接反映生物膜的生長情況,直至m3以及中4-6mm陶粒濾料5m'，濾料層高度為BAF出水水質穩(wěn)定時表明初步掛膜成功。初步掛膜煤2.05m。成功后進人第二階段,進-步增加進水水力負荷和生(4)除磷反應池。2座，鋼混結構，設計尺寸曝氣負荷,對生物膜進行馴化,避免因水力負荷的突活污0.5x 0.5x 1.8m, 有效容積0.4m2。配套PAC加藥裝然增加對尚未完全成熟的生物膜造成不利影響。水水處置1套，包括1個儲藥池、1個溶藥池及2臺加藥力負荷達到滿負荷時，池中已培養(yǎng)了足量的高活性理泵,儲菊池容積3m',溶藥池容積Im);加藥泵流量微生物膜,曝氣亦調節(jié)至滿負荷。研125 Lh"',壓力1.0MPa,功率0.55 KW;PAM加藥裝(2)BIOFOR濾池正常操作:當掛膜完畢,整個究置1套,包括1個儲藥池和2臺加藥泵,儲藥池容積系統(tǒng)調整到正常水處理操作階段。進水流量根據每1m3,擁藥泵流量32 L.h- ,壓力2.4 MPa,功率0.55天的實際水量由配水槽調節(jié)。供氣量由工藝曝氣風KW;石灰加藥裝置1套,包括1個儲藥池和2臺加機提供,跟蹤檢測進水水質和出水水質。當進水水質藥泵,儲藥池容積1m',加藥泵流量32L.h',壓力濃度污染物很高或流量脈動很大而影響出水水質2.4 MPa,功率0.55 KW。時,可同時啟動2臺羅茨鼓風機,加大空氣供給量,(5)沉淀池。1 座,鋼混結構,設計尺寸2.5x確保出水水質達到要求。BIOFOR 濾池經過-段時6.0x 3.0m,有效容積20m'。間的運行后,生物膜將越積越厚,衰老的生物膜將會(6)消毒貯水池。1座，鋼混結構，設計尺寸逐步脫落，影響出水水質，這時要對濾池進行反沖4.5x 2.0x 3.9m,有效容積30.6m2。配套二氧化氯發(fā)洗。濾池的反沖洗分開進行,即先對一一個濾池進行反生器1臺,產氣量為130g/h。沖洗,然后對另-一個濾池進行反沖洗，當-濾池在沖(7)污泥池。1座,磚混結構,設計尺寸2.0x洗時,其他濾池正常工作。實際的反沖洗周期由檢測2.0x 3.0m,有效容積10m'。配套設備:G25-1型螺桿濾池的出水濃度決定，當檢測的濃度逐漸增大到接泵1臺;XMLJ8/630型廂式壓濾機1臺, .過濾面積近于排放標準或濾池出水阻力太大時,需要反沖洗。8m2,濾板框內尺寸為630mm;PAM加藥裝置套1(3)BIOFOR濾池反沖洗:在運行過程中,隨著包括1個儲藥池和1臺加藥泵,儲藥池容積1m},加運行時間的推移,生物膜由于增殖而逐漸增厚,同時藥泵流量32 Lhr',壓力2.4 MPa,功率0.55 KW。濾料層截留的Ss不斷增加，使濾層阻力不斷增加(8)綜合間。1座,磚混結構，設計尺寸為4.0x最終達到極限水頭損失,出水水質變差,此時需對濾5.0x 3.0m。池進行反沖洗，用以去除濾池內老化的微生物膜及4工程啟動及運行濾床截留的ss,以恢復其處理能力,這是維持BIO-4.1水池進水試驗FOR濾池功能的重要環(huán)節(jié)。本工程采用氣水聯合反分別向水池中放人清水,試驗水池是否有漏水沖洗,即氣洗一氣水聯合洗一 -水漂洗 ,通過專用長柄現象,并停留48小時無滲漏現象,同時檢查各水池濾頭配水、配氣,濾池氣洗強度為10~20L . m2.s',的水位和高程是否滿足設計和使用要求。水洗強度為5~ 10L. m2.s'。反沖洗過程中控制濾料4.2 BIOFOR生物濾的啟動層的膨脹率S5%,實現對濾料的良好沖刷及濾料間(1)BIOFOR濾池掛膜:采用兩階段自然掛膜的輕微相互摩擦，保持生物膜的厚度在300~400法。第一階段曝氣量控制在設計風量的50% ,對濾uml6。在運行時控制合適的反沖洗時間也非常重要,池進行連續(xù)曝氣供氧,按設計流量的25%泵入廢水從本工程實際運行情況來看，反沖洗的時間控制在并適量補加化糞池經過濾后的水,悶曝24~30h后16min左右效果最佳,其中氣洗3min,氣水聯合洗8換水。如此反復2~3次,接著在間歇曝氣條件下運min,水漂洗5 min。濾池的反沖洗的周期控制為4d,行,間歇曝氣周期為6 h,該過程持續(xù)8~10 d,隨后每次反沖中國煤化工進行,即先對一一個按設計水量的20%逐步增加進水量,同時逐步增大濾池進行YHCNMHG池進行反沖洗,當133霸(科技廣場20124_面一濾池在沖洗時,其他濾池正常工作。糞池+多級自然沉淀處理系統(tǒng),新系統(tǒng)容積負荷更4.3運行效果高.HRT更短、運行處理效果更穩(wěn)定。運行結果表本工程于2011年3月進行調試,調試期約3個明:改進后處理系統(tǒng)對廢水的CODer、BOD3、SS及月,結果發(fā)現該工藝對CODCr、BOD3 SS等的去除色度的去除率分別達到92.5%、92.5%、90.9%、90%,率達到了預期效果,并通過了環(huán)境監(jiān)測部廣]的驗收。達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》連續(xù)24 h滿負荷運行后的取樣監(jiān)測結果見表二。(GB18918-2002)- -級 B標準要求。表二工程運行監(jiān)測結果表(2)該污水處理站總投資54萬元,處理廢水總門pHCODer(mg/L) BOD(mg/L)SSlmg/L)色度(信)費用為1.066元/m'，單位廢水處理占地面積僅為6--94002202000.77 m?。系統(tǒng)正常運行每年減排COD約31.97噸、BOD5約15.984噸、SS約17.28噸。采用混凝沉淀從表二數據可以看出，該處理系統(tǒng)對廢水的裝置與曝氣生物濾池相結合的工藝技術，主要處理CODcr、BODs.SS及色度的去除率分別達到92.5%、構筑物采用組合式鋼混結構,具有占地面積小、使用92.5%、90.9% 90%。出水CODCr、BODs和sS的質壽命長、工程投資省、工藝簡單、操作管理方便、運行量濃度分別為30、15、20mg/L，色度為20, pH為中成本低等特點。性,各項指標均達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準>(GB18918- 2002)- 級B標準要求。參考文獻5經濟指標及環(huán)境效益分析[1]陳磊,郭光.SBR法在煤礦生活污水處理中(1)工程造價。該工程總投資為54萬元,其中的應用[].煤炭 工程, 2006, (01) :55-56.土建費14.39萬元,設備材料費27.62萬元,其他設[2]尚少鵬，趙玉侖煤礦生活污水處理模式探討計、安裝、運輸及調試等間接費用11.99 萬元。[].煤炭工程,2003 ,(10) : 64-66.(2)占地面積。該廢水處理工程總占地約[3]給水排水設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)184m2 ,處理1t廢水占地0.77m’。出版社, 1986, 12.(3 )運行成本。處理廢水的運行成本為1.066 元[4]邢洪魁,王宜海高莊煤礦生活污水處理及綜/m2(計設備折舊、維修費用),其中電費0.28元/m',合利用[] .西南給排水,2009,31(04): 23 -26.人工費0.33元/m;，藥劑費合計0.456元/m2(石灰投[5]王爭鳴，劉濤,周如祿,秦樹林曝氣生物濾池加量為100mg/L廢水、PAC投加量為80mg/L廢水、處理礦 區(qū)生活污水[]. 能源環(huán)境保護2004,18(04):PAM投加量為8.0mg/L廢水計)。38- 40.(4)環(huán)境效益。污水處理站建成后，每年減少約[6]鄭俊,吳浩汀曝氣生物濾池工藝的理論與工31.97噸CODer、15.984噸BOD5、17.28噸SS排入程應 用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.周圍環(huán)境水體,對改善周圍水體環(huán)境起到重要的作作者簡介用。陳鋒(1983- - -),男,本科,助理工程師,主要研究6結束語方向:污水處理與設計;(1)經過升級改造后,該生活廢水處理的工藝流楊德龍(1987- -),男,碩士研究生在讀,主要研程實際為“曝氣生物濾池+混凝沉淀”,相比原有化究方向:水污染控制 與治理。中國煤化工MYHCNMHG_134