煤炭污水利用的处理方法.doc

0 引言 煤炭在我国能源结构中占70％以上，煤炭开采 过程中排放大量废水，若不经处理直接排放，势必 对环境造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费， 无法实现循环经济的目标。据统计我国40％的矿区 严重缺水，已制约了煤炭生产的发展。 宁夏气候干旱，降雨稀少，水资源匮乏，人均和 亩均占有量只分别占全国平均值的1/12 和1/28。尽 管近几年当地通过水权转换方式，实现了水资源总 体短缺下宁东基地用水的短暂平衡，可是从长远看 缺水依然是发展的最大瓶颈。因此，开发、管理、利 用好煤矿水资源，对煤炭工业可持续发展具有重要意义。矿井废水经治理后综合利用，对矿区及该地 区乃至宁夏经济的发展起到至关重要的作用。 1 研究现状 1．1 膜处理法 钟常明（2007）考察了两种超低压反渗透膜+纳 滤膜（ULPRO+NF）耦合工艺对矿山酸性废水处理的 水质以及重金属离子截留率的影响。试验发现，ULPRO、 ULPRO+NF 耦合工艺的水回收率有明显的提升，而 NF+ULPRO 却明显降低。耦合工艺也提高了重金 属离子和其它盐类的截留率，出水水质均有明显的 提高[1]。 1．2 混凝法 田永淑（1999）阐述了用聚合硫酸铁处理煤矿 的矿井污水、选煤污水和生活污水的试验工艺流 程、混凝剂用量及处理结果。试验结果表明，用聚合 硫酸铁作为混凝剂处理煤矿“三水”是可行的,工艺 过程简单[2]。 王海峰（2008）等介绍了一体化净水器处理煤 矿高悬浮物酸性矿坑污水的工艺。该处理系统将传 统污水处理中的中和反应、絮凝反应、斜管沉淀、多 介质过滤等工艺有机组合为一个整体。该系统对高 悬浮物酸性煤矿矿井污水处理效果良好，可达到《污 水综合排放标准》（GB 8978-96）一级的要求[3]。 付万军（2009）等为高效处理并循环利用矿井 污水，对舒兰矿区三号煤矿部分废弃巷道进行了改 造，该系统由絮凝池与沉淀澄清池、高效纤维滤池、 清水池等组成。试验结果表明，处理后的污水完全 达到了生产用水标准，进一步深度处理后可以满足 生活饮用要求[4]。 1．3 生物膜法 顾平（1998）等研究了膜生物反应器处理生活 污水。研究结果表明，出水中几乎无悬浮物和浊度， 对有机物和含氮化合物的去除效率很高。并研究了 膜通量与工作压力、冲击负荷、曝气强度等运行条 件之间的关系及膜生物反应器的能耗问题[5]。 1.4 SBR 法 陈磊（2006）等比较了几种常用的生化法在处 理煤矿生活污水中的应用，认为采用SBR 法作为处 理煤矿生活污水的工艺，具有其实用性和先进性。 平煤十三矿污水处理采用SBR 法，反应池出水各 项指标均达到GB8978-96《污水综合排放标准》中 一级排放标准要求，满足中水回用水质标准要求[6]。 王文庆等（2007）介绍了SBR 污水处理工艺及 伯方煤矿生活污水处理站采用SBR 法全地埋式结 构及安装方式，不需要地面建筑、采暖保温，处理时 没有噪音，可靠性好。其次，该处理工艺无剩余污泥 悬浮型生物填料，在曝气条件下脱氮、除磷和去除 有机物等功能同时实现，且剩余污泥少。再次，采用 一体化的整体结构，设备自动化程度高，日常操作 管理简便[7]。 1.5 生物氧化法 成志强（2000）根据煤矿生活污水的特点，论述 了生物接触氧化法的工艺流程。它是生物膜法的一 种，其原理是在池内设置填料，并浸没于充氧的污 水中，污水以一定的速度流经填料。填料上长有生 物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜上的微生物 的作用下，污水得到净化[8]。 高爱英（2003）介绍了河南神火煤电股份有限 公司新庄煤矿采用生物接触氧化法处理生活污水 的案例[9]。该生物接触氧化法是一种介于活性污泥法 与生物滤池两者之间的生物处理技术，也可以认为 是具有活性污泥法的生物膜法，且兼具二者优点，用 该法处理污水是较先进的方法之一。 李松（2005）等根据山东七五生建煤矿许楼矿 区生活污水水质特点和山东省环保局对南四湖水 质保护的要求，矿区生活污水处理采用生化法即厌 氧、好氧与物化法相结合，处理后水质达到中水水 质要求，可作为生产用水回用，实现废水综合利用 和零排放[10]。 耿慧平（2005）等分析了煤矿生活污水污染程 度，提出了接触氧化法净化污水工艺在实际应用中 存在的问题，细菌总数及大肠菌群均超过污水处理 设计要求的标准，超标倍数227 倍及93 倍。通过对 工艺的改造，定期清洗工艺设备，增大鼓风量，延长 药、水反应时间等达到了处理效果。 1. 6 氧化沟法 周如禄（2004）等介绍了兴隆庄煤矿采用卡鲁 塞尔（Carrousel）氧化沟法。该法能适应兴隆庄煤矿 生活污水水量和水质特点，在去除污水中有机污染 物的同时，还能有效地降低氨氮和磷的含量，避免 地表水体产生富营养化。该处理工艺构筑物简单、 运行管理方便、维