煤矿废水处理趋势
Ⅰ 煤矿污水处理方案
仅能提供一些资料。具体应让有资质的单位设计。
煤矿污水处理厂设计探讨
为了加强煤矿污水治理,保护水环境,新建矿井非常重视环保建设,并投入了大量的资金。设计部门也对生活污水处理进行了多工艺、多方案比较与探索。针对目前煤矿污水处理中有关建设规模和工艺技术谈一些个人的看法。
1合理确定建设规模
对一个矿井来说,需根据矿井总体规划和排水规划,分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。
(1)目前部分煤矿工业场地和居住区各建一座污水处理厂,两处征地,重复建设,投资增加,运行能耗高,管理费用高,技术力量分散,吨水处理成本高。一般来说,矿井工业场地和居住区相距不是很远,合建一座一定规模的污水处理厂更合理,考虑从居住区向工业场地排水,管道埋设太深,可在中间设置污水提升泵站,或者在工业场地与居住区中间地段征地建设污水处理厂。采取合建方式,不但可节省投资,且可大大降低运行成本。
(2)目前许多新建矿井设计中根据规范及全员效率,劳动定员数量较少,而实际建成后煤矿招聘大量的劳务人员,以及随着煤矿的发展,涌进大批的外来人员,使得煤矿的用水量增加,污水量也随之增大。因此,对于新建煤矿污水处理厂的设计,在建设规模时应考虑予留系数。
(3)由于煤矿污水水质水量变化较大,合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。生产污水与生活污水通盘考虑,不使留余地过大,避免增加投资、使设备闲置或低效运行。
2煤矿污水处理设计常用流程
一般来说,不同煤矿对出水的要求差异较大,应根据我国环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。由于生活污水中的氮和磷对水体有富营养化的影响,污水处理要求有脱氮除磷的效果。
煤矿污水水质与一般城市污水性质类似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工业废水)。其特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,处理难度小。
煤矿污水处理厂设计时在80年代采用活性污泥法处理工艺的较多,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。氧化沟污水处理工艺,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。
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。
90年代以来污水生物处理新工艺、新技术的研究开发应用取得了很大成就,许多新工艺应运而生,这些新工艺的共同特点是:高效、稳定、节能,并具有脱氮除磷等多功能。较典型的工艺有:
(1)A2/O工艺该工艺是厌氧,缺氧,好氧生物脱氮除磷工艺的简称,是70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺(A/O)的基础上开发的。
(2)SBR工艺序列间歇式活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。SBR实际上是出现最早的活性污泥法,70年代出现于美国,经过
20年的研究开发革新,将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机结合,成为改良型的SBR工艺。
(3)BAF工艺即曝气生物滤池工艺,是90年代初开发的新型微生物附着型污水处理技术,能同时完成生物处理与固液分离,通过调整滤池结构形式而成为具有脱氮除磷功能的组合工艺。
3BAF工艺处理煤矿污水
3.1工艺流程
曝气生物滤池是最先在欧美发展起来的在欧美和日本等发达国家广为流行,近些年来在我国已有数十家污水处理厂应用。如大连、慈溪、新会、杨凌,在山西的煤矿生活污水处理中也有应用。
该技术综合了过滤、吸附和生物代谢等多种净化作用。污水从滤池底部进入滤料层,滤料层下部设有供氧的曝气系统进行曝气,气水为同向流。在滤池中,有机物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由于在堆积的滤料层内和微生物膜的内部存在厌氧/缺氧环境,在硝化的同时实现部分反硝化,从滤池上部的出水可直接排出系统。
3.2工艺特点
BAF作为一种膜法污水处理新工艺,与传统活性污泥法和接触氧化法相比,具有以下的优点:
(1)具有较高的生物浓度和较高的有机负荷。曝气生物滤池采用粗糙多孔的球状滤料,为微生物提供了较佳的生长环境,易于挂膜及稳定运行,可在滤料表面和滤料间保持较多的生物量,单位体积内微生物量远远大于活性污泥法中的微生物量(可达10~15g/l),高浓度的微生物量使得BAF
的容积负荷增大,减少了池容积和占地面积,使基建费用大大
降低。
(2)工艺简单、出水水质好。由于滤料的机械截留作用以及滤料表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用,使得出水的SS很低,一般不超过15mg/l。因进行周期性的反冲洗,生物膜得以有效更新,表现为生物膜较薄,活性较高。有时即使生物处理发生故障,在短期内其物理作用机理仍可保证高质量的出水。BAF的处理出水不但可以满足排放标准,同时可用于回用。
(3)抗冲击负荷能力强。由于整个滤池中分布着较高浓度的微生物,其对有机负荷、水力负荷的变化不象传统活性污泥那么敏感,同时无污泥膨胀问题。
(4)氧的传输效率高。曝气生物滤池中氧的利用率可达20%-30%,曝气量明显低于一般生物处理。其主要原因是:1因滤料粒径小,气泡在上升过程中不断被切割成小气泡,加大了气液接触面积,提高了氧的利用率;2气泡在上升过程中,由于滤料的阻挡和分割作用,使气泡必须经过滤料的缝隙,延长了其停留时间,同样有利于氧的传质;3理论研究表明,BAF中氧气可直接渗入生物膜,因而加快了氧气的传输速度,减少了供氧量。
(5)易挂膜、启动快。BAF调试时间短,一般只需7~12天,而且不需接种污泥,采用自然挂膜驯化。由于微生物生长在粗糙多孔的滤料表面,微生物不易流失,使其运行管理简单。BAF在短时间内不使用的情况下可关闭运行,一旦通水并曝气,可在很短时间内恢复正常运行,这一特点说明曝气生物滤池非常适合一些水量变化大的地区的污水处理。
(6)菌群结构合理。传统活性污泥法中,微生物分布相对均匀,而在BAF中从上到下形成了不同的优势菌种,因此使得除碳、硝化/反硝化能在一个池子中发生。
(7)自动化程度高。由于相关工业技术的发展,一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器及微电脑等产品的出现,使得曝气生物滤池系统运行管理自动化得以顺利实现。
曝气生物滤池系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测,并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短,控制风机的供氧量,做到优化运行,PLC系统对滤池进行自动反冲洗。
(8)脱氮效果好。通过不同功能的滤池组合或同一滤池中的不同功能区分布,使滤池在除碳的同时可进行硝化和反硝化。其原理是通过对两组滤池或同一座滤池内分别人为地造成好氧、兼氧的生物环境,不仅能去除一般有机物和悬浮固体,而且具有较好脱氮功能。
在一级滤池(C/N池)和二级滤池(N池)中的曝气阶段需要不断调节溶解氧水平,使溶解氧达到较高水平(约2~3mgO2/l),而在DN池中使溶解氧达到较低水平(约0.2~0.5mgO2/)。
BAF工艺的缺点是需要定期反冲洗:
随着过滤的进行,滤料表面新产生的生物量越来越多,截留的SS不断增加,在开始阶段滤池水头损失增加缓慢,当固体物质积累达到一定程度,使水头损失达到极限水头损失或导致SS
发生穿透,此时就必须对滤池进行反冲洗,以除去滤床内过量的微生物膜及SS,恢复其处理能力。
4BAF工艺的出水回用
众所周知,水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。污水再生利用是提高水资源综合利用率、缓解水资源短缺矛盾、减轻水体污染、实现有限水资源的可持续利用的有效途径之一。煤矿污水经过处理消毒后,可用于绿化、冲洗、工业用水。采用BAF工艺处理煤矿污水,出水水质稳定,优于一般传统生物处理工艺,其出水消毒处理后,就可以作为中水回用。
5结论
曝气生物滤池工艺具有体积小、占地省、效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便等特点,实际运行中可以实现中央集中控制和现场手动自动控制,经过多个工程实际应用,日趋已经成熟,其出水经消毒处理后可以达到中水回用的标准。据了解,目前我国每处理
,1m3污水直接投资在1000元左右,而采用BAF工艺处理则可控制在500元左右,且能节省近4/5的占地面积。煤矿污水水质水量变化较大,污染物浓度偏低,污水可生化性好,BAF
工艺比较适用。
作者简介
殷同伟,高级工程师,1964年出生,女。1986年7月毕业于中国矿业大学煤化工专业。现任中煤国际工程集团南京设计研究院环保所所长,主要从事煤矿、电厂环境影响评价及煤矿矿井水、生活污水处理等环保工程设计。
Ⅱ 煤矿废水用污水处理设备有哪些优势
煤矿产业在我国占有重要的经济地位,煤炭在我国锅炉行业应用广泛,专但在生产制造的属同时也排放出大量废水,而污水处理设备的出现则解决这一难题,它能够去除废水中的泥沙,具体有哪些优势呢?
污水处理设备处理煤矿废水的优势:
1、技术成熟可靠,对本废水处理厂的进水情况有很好的针对性,处理效果稳定,保证长期连续运行,出水水质稳定达标。
2、基建投资合理,运行费用低,运转方式灵活,以尽可能小的投入取得尽可能大的收益。
3、运行管理方便,并可根据进水水质波动情况调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理构筑物的处理能力。
4、便于实现工艺过程的自控,提高管理水平,降低劳动强度和人工费用。
5、选定的设备先进、可靠、国产化程度高、成套性好。
Ⅲ 矿山环境污染治理的现状与趋势
矿山环境污染包括矿山废水污染、矿山固体废物污染、矿山大气污染和矿山噪声。
一、矿山废水污染
矿山废水主要来源于矿坑水、废石场淋滤水和尾矿池废水。矿山废水排放量大,持续性强,污染范围大,影响地区广,而且成分复杂,浓度极不稳定。其后果是危及人体健康和其它动植物的生存,危害工农业生产。
曾键年在他1998年主编的《矿山安全与矿山环境保护》一书中总结了矿山废水控制与处理的一般原则和方法:控制废水要遵循改革工艺,抓源治本;循环用水,一水多用;化害为利,回收利用的原则。矿山废水的处理一般是利用各种物理、化学、生物方法,经多级处理后再加以循环利用。
我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭开采造成的环境污染相当巨大,因此,煤矿的废水处理就显得十分重要。煤炭系统对此进行了大量的研究工作,并取得了可喜的进展,水文地质部门也对矿区地下水系统的控制、保护和污染处理进行了大量的研究工作。国土资源部水文地质环境地质研究所1997年在神府矿区大柳塔井田进行了开采条件下地下水资源保护利用的研究,取得了一些很有价值的成果。水环所的研究人员在研究矿坑废水洁净技术时,试验了混凝净化工艺和沙地净化工艺。试验证明,由于大柳塔井田的矿坑废水中污染物主要为悬浮物,无须化学处理,经此两种方法处理后的废水都可达到饮用水标准,并且沙地净化还可起到固沙和补给地下水的作用。
二、矿山固体废物污染
矿山固体废物,是指各类矿山在开采过程中产生的废石以及选矿过程中排除的尾矿。矿山固体废物的数量十分惊人。例如,对于大型露天冶金矿山而言,每采1m3矿石,需要剥离8~10m3的废石;每采出1m3的铝土,需要剥离13~16m3的废石,而煤矿露天开采的剥采比,一般比金属矿山还要大。可以预见,随着采矿业的发展,废石和尾矿的数量还会增加。
矿山固体废物的危害有以下几个方面:占用土地,损伤地表,浪费资源;污染水质和土壤,危害生物,影响农业生产;废石滑动塌方,危及人身安全;污染环境,破坏生态平衡。
矿山固体废物的处理的根本途径是改革采选工艺,使其不产生或少产生,但目前大多数矿山在采选工艺上还做不到”零”排放,因此,还必须对矿山固体废物进行处理和回收利用。目前处理矿山固体废物的有效措施有:筑坝堆放、远距离输送、在固体废物上覆盖和喷涂保护层和培植植被等。
矿山固体废物的综合利用,既有利于保护环境,又能废物资源化,创造新的价值。迄今为止,国内外有关学者对矿山固体废物的综合利用,进行了大量的试验研究工作,并取得了不少重大成果。从矿山固体废物中回收有用矿物,是其综合利用的有效途径之一,近几十年来,国内外广泛开展了这项研究工作,并取得了大量成果。如当前有些国家普遍采用细菌浸出法,已获得成功。矿山固体废物还可做建筑工业方面的原料。金属矿山的固体废物,如甘肃厂坝铅锌矿在基建过程中排放的废石,直接供给建筑公司,用作工业厂房建筑材料及井下混凝土骨料,取得了良好的效果。
煤炭系统利用煤矸石制造各种建筑材料,如砖瓦、水泥、砌块及轻骨料等,已经具有相当规模,其中以煤矸石砖发展最快。据调查统计,1981年全国煤矸石用量为2000多万吨,其中煤矸石砖用量占1500多万吨。此外,用煤矸石制水泥,也是煤矸石利用的重要途径之一。有些矿区的矸石热值较高,可用作发电燃料,这样不仅可以发电,还可以消除矸石自燃,降低有毒气体如H2S、CO的排放量。
三、矿山大气污染
矿山大气污染的来源为采矿活动产生的粉尘和有害气体,矿山大气污染包括矿区大气污染和矿内大气污染。
1.矿区大气污染的主要因素
(1)地下及露天采矿生产中,由于大量使用炸药落矿,采用柴油机为动力的设备等原因,产生大量有毒气体。
(2)选矿生产过程中产生的大量粉尘和有毒物质。
(3)矿区繁忙的交通运输产生的富含重金属物质的废气,矿区冶炼厂、烧结厂、电厂产生的浓烟以及矿区燃煤产生的有害物质,都可构成矿区大气的污染。矿山大气污染直接危害着矿区生产和人体健康。
矿区大气污染的防治措施主要包括加强综合利用,采用新的生产工艺,以减少或消除污染物排放;全面规划,合理布局,充分利用自然环境的自净能力;合理利用能源等。
2.矿内空气污染的特点
地下采矿是在有限的井巷空间内进行的,由于工作空间狭小,工作地点多变,矿内空气和地面大气对流性差,因此在采矿过程中产生的各种有害物质对矿内空气的污染要比地面大气污染更为严重。
(1)空气中O2的含量降低,CO2的含量增高。由于矿内有机物和无机物的氧化,人员呼吸和各种燃烧过程都直接消耗氧气,并生成其它有害物质,致使矿内空气中氧的含量降低。
(2)有害气体浓度高。其来源主要是爆破等突发性过程产生,在通风不良的巷道中,有毒气体的不断积累会使其达到使人中毒的程度。
(3)空气中含尘量高。采掘过程中的凿岩、爆破以及矿井中的装卸、转运等过程,将产生大量的粉尘,导致矿内空气中粉尘含量急剧增加。即使是采取了各种有效防尘措施以后,仍比地面空气的含尘量高出几倍或几十倍,对井下工作人员危害极大。
(4)矿内气象条件复杂。
(5)某些矿内空气中含有放射性气体。
矿内空气中有害气体的防治有以下几个方面:减少柴油设备的废气排放量;加强矿内通风,降低矿内氡气的浓度;采取个体防护措施;使用零氧平衡或接近氧平衡的炸药;采用无爆采矿工艺等。
四、矿山噪声及其防治
井下噪声源产生于凿岩、爆破、通风、运输、提升、排水等生产工艺,主要是凿岩设备和通风设备产生的噪声。地面噪声源如选矿设备、露天采矿、主力扇风机、空压机、锻钎机产生的噪声也是噪声的主要来源。矿山噪声已成为污染矿山环境的主要因素之一,他严重地威胁着矿山人员的身心健康与生命安全。
控制噪声的根本方法是降低声源噪声,但从当前的科技水平看,这一般难以达到。目前控制噪声的有效措施主要有吸声、消声、隔声、隔振、阻尼以及个体防护等措施。
Ⅳ 煤矿废水处理的几种方法
煤矿废水一般有两种,一种是采煤时遇到了地下水层,通过泵抽上来的地回下水,这种无需处理,答回灌即可。
另一种是洗煤产生的废水,这种单纯沉淀过滤后即可回用。
有一种针对洗煤废水的办法是压缩法,较沉淀法省土地,效果也不错。
Ⅳ 煤矿污水处理
煤矿废水应该可以抄使用污袭水源热泵系统进行换热,从而为煤矿上的建筑进行供暖,可以说算是废水利用了吧,但是估计使用的话要使用离心式污水换热器了,煤矿废水中应该含有很高比例的杂质。
你可以去咨询一下雷诺公司,他们公司专业从事污水源热泵系统和污水换热器,应该能给你更专业的回复。
Ⅵ 国外矿井水处理研究现状,有谁知道谢谢了
矿井水是一种具有行业特点的水资源。将矿井水净化处理后作为矿区生活用水和工业用水,不仅节约了水资源,而且避免了未经处理直接外排污染地表水环境,经济、环境和社会效益明显。不同的煤矿、不同的地质条件、不同的煤种、不同的开采方式,矿井水涌水量和水质各不相同,矿井水净化处理必须根据某一特定煤矿的矿井水水量和水质特点采用相应的处理技术。 一体化中水处理设备采用膜生物反应器技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新工艺,取代了传统工艺中的二沉池,它可以高效地进行固液分离,得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量,工艺剩余污泥少,极有效地去除氨氮,出水悬浮物和浊度接近于零,出水中细菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面积小。适宜住宅小区、办公楼、商场、宾馆、饭店、机关、学校、部队、工厂等生活污水和与之类似的工业有机废水,如纺织、啤酒、造纸、制革、食品、化工等行业的有机污水处理。 龙派(河南)水暖环保有限公司专业高效生产水处理设备、中水回用设备、污水处理设备、净水处理设备、供水设备、换热器、中央空调等设备及其工程。龙派水处理设备销售全国各地,得到大家一致认可,全国送货、全国上门指导安装。0371-63578666 了解更多有关水处理 http://www.longpai.com.cn/chanpin/Default_2_1.html
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Ⅶ 煤矿废水处理的几种方法
煤矿废水一般有两种,一种是采煤时遇到了地下水层,通过泵抽上来的地下水,这种专无需处理,回灌即可。属
另一种是洗煤产生的废水,这种单纯沉淀过滤后即可回用。
有一种针对洗煤废水的办法是压缩法,较沉淀法省土地,效果也不错。