煤矿生活污水处理研究

煤矿生活污水处理研究Study on Coal Plant Domestic Sewage Treatment Project究陈锋1杨德龙2Chen Feng Yang Delong(1.江西江联能源环保股份有限公司,江西南昌330052; 2.南昌大学环境与化学工程学院，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:通过对煤矿厂生活污水特点的分析,结合原有污水处理站工艺及多家同类污水站的实践经验,提出采用BAF工艺+混凝沉淀工艺处理煤矿厂区生活污水。运行结果表明:出水CODcr.BOD3、SS、色度均满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- -2002)- 级B标准,同时CODcr、BOD3、SS及色度的去除率分别达到92.5% .92.5%、90.9%、90%,采用该组合工艺处理煤矿厂生活污水,在技术和经济上稳定可行。关键词:煤矿厂生活废水;BAF工艺;混凝沉淀中图分类号:X703文献标识码:A文章编号: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,目前产生量为240m2/d。该企业早期生活废随着煤矿生产的扩大，特别是我国水资源的匮水处理系统始建于2000年.采用的是化粪池+多级乏,以及对煤矿环境保护问题的重视,对煤矿污水的自然沉淀工艺处理废水,现因企业扩建生产,使原有处理越来越引起各级政府和环保部门]的高度重视"。污水处理系统处理能力远不能满足厂区生活区排放但大多数煤矿地处偏远山区,生产规模大小不- -,难的污水量,处理效果差,出水水质不能达标,现对原以统-模式处理。尤其是受经济条件的限制,污水厂有污水处理站进行改扩建,确保污水经系统处理后的建设资金不足是-一个普遍的问题,因而不能期望出水各项水质指标均达到国家《城镇污水处理厂污污水处理达到最理想的处理程度田。贵州省毕节地染物排放标准》(GB18918- -2002)- -级B标准。区某国有煤矿厂是一家以煤矿开采、粗煤精加工为1废水水质分析主的中型煤矿企业，近年来由于开采规模的不断扩煤矿生中国煤化工住区和工业场大,厂区员工增多,导致厂区生活区产生的生活污水地的浴室、YHCNMHG和锅炉房等用/科技广场20124_水场合,其浴室排水的比重较大(占到40%- 60%);2.2工艺流程说明其次还有很大-部分来自于厂区地面冲洗水，因此(1)污水部分:生活污水通过管道收集流人污水此类废水往往具有水量水质波动较大,含煤泥、浮处理站,首先经过格栅池去除大块悬浮物和漂浮物，油砂量大等特点。但经济成分单一,没有城市中的然后进入调节预沉池中均匀水质水量，再由提升泵轻工、食品、饮食等有机物排放大户那么复杂,虽然泵人分配槽中将水均匀分配给每组曝气生物滤池,也具有一般生活污水所具有的有机污染的--面,但接着进入除磷池去除磷,然后再流人沉淀池,最后经在其污染物浓度上又有别于一般生活污水9。本次消毒贮水池达标排放。消毒贮水池有消毒和兼做存工程设计流量为240m2/d。本项目废水水质、污水处储滤池反冲洗的作用,滤池反冲洗出水、污泥池上清理站总进水口平均水质及排放标准见表-液、污泥脱水机滤液并流回调节池。表一废水水质及 排放标准表(2)污泥部分:调节预沉池除磷池、沉淀池排泥pL Cla(ngL)] BOD,(mg/4)] SS(myL 色度()进入污泥池中，再由污泥泵泵人污泥脱水机进行脱废水水质6.0-9.0350-450 180~ 220220200进水平均水质60-9.0400_20水,干污泥外运处置。排放标准60- 9.0(60520<30(3)空气部分:由罗茨鼓风机供气系统提供曝气2废水处理工艺生物滤池生物呼吸的氧气，反冲洗风机供气系统提2.1废水处理工艺的选择原有废水处理系统采用的处理工艺为化粪池+供滤池反冲洗时候的冲力。多级自然沉淀工艺,随着废水排放量的增大,该工艺(4)加药部分:除磷反应池中加入石灰PAC、已经不能有效地降解废水中的有机物,不能达到排PAM,污泥脱水时加入PAM。消毒加入二氧化氯，放标准要求。综合分析原水水质，由于污水的配置二氧化氯加盐酸和氯酸钠。BODJCOD值为0.5,可生化性能较好,因此本次改3主要建构筑物及配套设备技术参数建污水处理工艺采用BAF生物滤池+混凝沉淀为(1)格栅池。1座,砖混结构,设计尺寸1.6x主体工艺,二氧化氯消毒为辅助处理工艺处理该废0.8x0.8m,有效水深0.3m,设计过水量50m/h,过水。该组合工艺具有耐冲击负荷能力强、处理效果栅流速0.4m/s;配套不锈钢自制粗格栅1台，栅宽稳定操作管理简单、剩余污泥产量少等特点,是一0.4m,栅条间隙16mm;不锈钢自制细格栅1台,栅种运用成熟的废水处理工艺。改扩建后的工艺流程宽0.4m,栅条间距16mm,另加2mm不锈钢网。(2)预沉调节池。1 座，砖混结构，设计尺寸具体如图- -所示。6.0x 3.5x 3.5m,有效容积63 m',HRT=7h。配套设备:50WQ10-10-0.75型潜水提升泵2台(1用1备);LPF配套浮球液位计1套;曝气量为1.0 m2/(m2.h)的环状式水下空气混合装置1套;LDE-65型C万E现门-一_.转题- (C第3 C二口电磁流量计1套。(3 )BIOFOR生物滤池。4座,钢混结构,设计尺寸2.0x 2.0x 4.5m,有效容积64 m'。配套设备:] CEKHSR50型罗茨鼓风机2台(1用1备),转速感PAC胸1430r/min,流量1.21m2/min, 升压44.1Kpa，电机Y100L-4,功率2.2KW;HSR150c型反冲洗风机1C更期题口.落台，转速1310r.min-1,风量13.25m'.min-1,风压58.8K中国煤化工)0(I)型反冲洗水泵1图一工艺流程示意囹YHCNMH G132台,流量100m3/h, 扬程20m,功率5.5KW。其中,每曝气量。在此期间,每天通过测定曝气生物滤池进、个BIOFOR滤池中填充中10-20mm砾石垫层3.2出水的水质变化,间接反映生物膜的生长情况,直至m3以及中4-6mm陶粒滤料5m'，滤料层高度为BAF出水水质稳定时表明初步挂膜成功。初步挂膜煤2.05m。成功后进人第二阶段,进-步增加进水水力负荷和生(4)除磷反应池。2座，钢混结构，设计尺寸曝气负荷,对生物膜进行驯化,避免因水力负荷的突活污0.5x 0.5x 1.8m, 有效容积0.4m2。配套PAC加药装然增加对尚未完全成熟的生物膜造成不利影响。水水处置1套，包括1个储药池、1个溶药池及2台加药力负荷达到满负荷时，池中已培养了足量的高活性理泵,储菊池容积3m',溶药池容积Im);加药泵流量微生物膜,曝气亦调节至满负荷。研125 Lh"',压力1.0MPa,功率0.55 KW;PAM加药装(2)BIOFOR滤池正常操作:当挂膜完毕,整个究置1套,包括1个储药池和2台加药泵,储药池容积系统调整到正常水处理操作阶段。进水流量根据每1m3,拥药泵流量32 L.h- ,压力2.4 MPa,功率0.55天的实际水量由配水槽调节。供气量由工艺曝气风KW;石灰加药装置1套,包括1个储药池和2台加机提供,跟踪检测进水水质和出水水质。当进水水质药泵,储药池容积1m',加药泵流量32L.h',压力浓度污染物很高或流量脉动很大而影响出水水质2.4 MPa,功率0.55 KW。时,可同时启动2台罗茨鼓风机,加大空气供给量,(5)沉淀池。1 座,钢混结构,设计尺寸2.5x确保出水水质达到要求。BIOFOR 滤池经过-段时6.0x 3.0m,有效容积20m'。间的运行后,生物膜将越积越厚,衰老的生物膜将会(6)消毒贮水池。1座，钢混结构，设计尺寸逐步脱落，影响出水水质，这时要对滤池进行反冲4.5x 2.0x 3.9m,有效容积30.6m2。配套二氧化氯发洗。滤池的反冲洗分开进行,即先对一一个滤池进行反生器1台,产气量为130g/h。冲洗,然后对另-一个滤池进行反冲洗，当-滤池在冲(7)污泥池。1座,砖混结构,设计尺寸2.0x洗时,其他滤池正常工作。实际的反冲洗周期由检测2.0x 3.0m,有效容积10m'。配套设备:G25-1型螺杆滤池的出水浓度决定，当检测的浓度逐渐增大到接泵1台;XMLJ8/630型厢式压滤机1台, .过滤面积近于排放标准或滤池出水阻力太大时,需要反冲洗。8m2,滤板框内尺寸为630mm;PAM加药装置套1(3)BIOFOR滤池反冲洗:在运行过程中,随着包括1个储药池和1台加药泵,储药池容积1m},加运行时间的推移,生物膜由于增殖而逐渐增厚,同时药泵流量32 Lhr',压力2.4 MPa,功率0.55 KW。滤料层截留的Ss不断增加，使滤层阻力不断增加(8)综合间。1座,砖混结构，设计尺寸为4.0x最终达到极限水头损失,出水水质变差,此时需对滤5.0x 3.0m。池进行反冲洗，用以去除滤池内老化的微生物膜及4工程启动及运行滤床截留的ss,以恢复其处理能力,这是维持BIO-4.1水池进水试验FOR滤池功能的重要环节。本工程采用气水联合反分别向水池中放人清水,试验水池是否有漏水冲洗,即气洗一气水联合洗一 -水漂洗 ,通过专用长柄现象,并停留48小时无渗漏现象,同时检查各水池滤头配水、配气,滤池气洗强度为10~20L . m2.s',的水位和高程是否满足设计和使用要求。水洗强度为5~ 10L. m2.s'。反冲洗过程中控制滤料4.2 BIOFOR生物滤的启动层的膨胀率S5%,实现对滤料的良好冲刷及滤料间(1)BIOFOR滤池挂膜:采用两阶段自然挂膜的轻微相互摩擦，保持生物膜的厚度在300~400法。第一阶段曝气量控制在设计风量的50% ,对滤uml6。在运行时控制合适的反冲洗时间也非常重要,池进行连续曝气供氧,按设计流量的25%泵入废水从本工程实际运行情况来看，反冲洗的时间控制在并适量补加化粪池经过滤后的水,闷曝24~30h后16min左右效果最佳,其中气洗3min,气水联合洗8换水。如此反复2~3次,接着在间歇曝气条件下运min,水漂洗5 min。滤池的反冲洗的周期控制为4d,行,间歇曝气周期为6 h,该过程持续8~10 d,随后每次反冲中国煤化工进行,即先对一一个按设计水量的20%逐步增加进水量,同时逐步增大滤池进行YHCNMHG池进行反冲洗,当133霸(科技广场20124_面一滤池在冲洗时,其他滤池正常工作。粪池+多级自然沉淀处理系统,新系统容积负荷更4.3运行效果高.HRT更短、运行处理效果更稳定。运行结果表本工程于2011年3月进行调试,调试期约3个明:改进后处理系统对废水的CODer、BOD3、SS及月,结果发现该工艺对CODCr、BOD3 SS等的去除色度的去除率分别达到92.5%、92.5%、90.9%、90%,率达到了预期效果,并通过了环境监测部广]的验收。达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》连续24 h满负荷运行后的取样监测结果见表二。(GB18918-2002)- -级 B标准要求。表二工程运行监测结果表(2)该污水处理站总投资54万元,处理废水总门pHCODer(mg/L) BOD(mg/L)SSlmg/L)色度(信)费用为1.066元/m'，单位废水处理占地面积仅为6--94002202000.77 m?。系统正常运行每年减排COD约31.97吨、BOD5约15.984吨、SS约17.28吨。采用混凝沉淀从表二数据可以看出，该处理系统对废水的装置与曝气生物滤池相结合的工艺技术，主要处理CODcr、BODs.SS及色度的去除率分别达到92.5%、构筑物采用组合式钢混结构,具有占地面积小、使用92.5%、90.9% 90%。出水CODCr、BODs和sS的质寿命长、工程投资省、工艺简单、操作管理方便、运行量浓度分别为30、15、20mg/L，色度为20, pH为中成本低等特点。性,各项指标均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918- 2002)- 级B标准要求。参考文献5经济指标及环境效益分析[1]陈磊,郭光.SBR法在煤矿生活污水处理中(1)工程造价。该工程总投资为54万元,其中的应用[].煤炭 工程, 2006, (01) :55-56.土建费14.39万元,设备材料费27.62万元,其他设[2]尚少鹏，赵玉仑煤矿生活污水处理模式探讨计、安装、运输及调试等间接费用11.99 万元。[].煤炭工程,2003 ,(10) : 64-66.(2)占地面积。该废水处理工程总占地约[3]给水排水设计手册[M].北京:中国建筑工业184m2 ,处理1t废水占地0.77m’。出版社, 1986, 12.(3 )运行成本。处理废水的运行成本为1.066 元[4]邢洪魁,王宜海高庄煤矿生活污水处理及综/m2(计设备折旧、维修费用),其中电费0.28元/m',合利用[] .西南给排水,2009,31(04): 23 -26.人工费0.33元/m;，药剂费合计0.456元/m2(石灰投[5]王争鸣，刘涛,周如禄,秦树林曝气生物滤池加量为100mg/L废水、PAC投加量为80mg/L废水、处理矿 区生活污水[]. 能源环境保护2004,18(04):PAM投加量为8.0mg/L废水计)。38- 40.(4)环境效益。污水处理站建成后，每年减少约[6]郑俊,吴浩汀曝气生物滤池工艺的理论与工31.97吨CODer、15.984吨BOD5、17.28吨SS排入程应 用[M].北京:化学工业出版社,2005.周围环境水体,对改善周围水体环境起到重要的作作者简介用。陈锋(1983- - -),男,本科,助理工程师,主要研究6结束语方向:污水处理与设计;(1)经过升级改造后,该生活废水处理的工艺流杨德龙(1987- -),男,硕士研究生在读,主要研程实际为“曝气生物滤池+混凝沉淀”,相比原有化究方向:水污染控制 与治理。中国煤化工MYHCNMHG_134