煤礦生活污水資源化處理的應用研究

摘 要：通過對煤礦生活污水的特點進行分析，結合晉城中小型煤礦環保專篇中生活污水處理及回用情況，以晉城莒山煤礦為例說明生活污水資源化的可行性，并列舉出利用的可行途徑。

關鍵字：煤礦;生活污水;資源化

中圖分類號：X752 文獻標識碼：A

在一般城市生活污水處理系統中，曝氣池混合液的底物濃度和微生物濃度相比，底物濃度是限制因素，也就是說微生物的增殖處于減速階段，是底物濃度控制著代謝過程。這里所謂的低底物濃度，對于生活污水來說BOD。約在30mgl/以下，一般的活性污泥系統是在比它低得多的條件下運行的。對于煤礦生活污水的處理，有人認為采用活性污泥法處理效果不好是因為進水的BODS濃度低（多數為50一10mgl/），而造成微生物的營養不足以致不易去除，實際上我國城市生活污水BODS濃度相對于微生物濃度也是不足的，但處理效果較好。

埃肯費爾德模式是至今影響著活性污泥法設計與運行的一種重要模式。他研究低底物濃度相降解規律后得出：在低物濃度的條件下，完全混合活性污泥系統的出流水質僅與BODr一VSS負荷有關，而與入流底物無關。對于推流式活性污泥法也有類似的結論。

可見進水BODS濃度低不是煤礦生活污水處理效率低的原因。

在活性污泥法處理系統中BOD、的去除率低一般有以下幾個原因：（1）平均生物固體停留時間短，微生物濃度低;（2）N或P元素不足;（3）PH值太低或太高;（4）進水存在有毒物質;（5）曝氣量不足;（6）混合不好或有短路。

對于煤礦生活污水一般不存在N、P不足的問題，（3）（4）（5）（6）都是不可能的或可以避免的。BODS的去除率低的原因只能歸結于“平均生物固體停留時間短，微生物濃度低”。分析其原因是因為煤礦生活污水處理中仍沿襲城市生活污水的設計參數，盡管設計時選擇污泥濃度參數取其下限，其值也是較高的，在實際運行中曝氣池內的活性污泥濃度是達不到的。例如我們對污水站調查后，污泥濃度的平均值僅1000一1500rngMLss/l，比城市污水中采用的2000一6000mgl/低的多。值實際是超負荷運行的，也就是有機物易對微生物來說相對過量，自然BOD。的去除率達不到設計要求，出水效果得不到保證。在煤礦生活污水處理中，只要設計時選用的污泥濃度、容積負荷等參數符合實際，設施是可以良好運行的。

為提高單位體積污水處理量，在保證出水水質的條件，只有提高污泥濃度值，污泥體積負荷就可以增加，在活性污泥法處理系統中，可以通過兩條途徑提高活性污泥濃度：（l）增加曝氣池中活性污泥的平均停留時間，也就是增大污泥的泥齡〔相應要加長曝氣時間）;（2）增大污泥的回流比。延時曝氣法就是在第一種狀況下運行的，其特征就是曝氣時間長（約1一3天），微生物生長在內源代謝階段，污泥濃度高達2.5一5.0MLSSl/（比普通曝氣法高2倍）。延時曝氣法因管理方便、耐沖擊負荷，處理效果較好，在煤礦污水處理上得到了應用。例如山西陽泉礦務局貴石溝污水處理廠采用氧化溝技術（其原理同延時曝氣法），Bod5去除率達90%，但因其曝氣時間長，曝氣池的筑造費、耗電量隨處理量迅速增長，主要用于小型處理站。另一種途徑就是完全混合法，其回流比l00%一400%，曝氣池中的微生物量可以較大程度地增加，出水水質可以得到保證。例如平煤污水處理中心污水廠采用表面曝氣完全混合決，污泥回流比較大，BOD5去除率也較高。需要注意的是回流比增大會造成回流設備費用增高。

除了在活性污泥法中有上述兩途徑可以提高曝氣池中生物量外，生物膜法中接觸氧化法也可以較大地提高微生物濃度。活性污泥法曝氣池中的活性污泥處于懸浮狀態，其濃度在1.59l/左右，而接觸氧化法中絕大部分的微生物附著在填料上，單位體積內的水中和填料上的微生物濃度往往達到59l/，提高了三倍之多。由于微生物量的增加，相應地提高了容積負荷，接觸氧化法處理效果好的另一個原因是，曝氣產生的氣泡撞擊填料，提高了氧的轉移效率即提高了氧的利用率。

煤礦企業實現現代化綠色礦產資源開采還需走很長的路，在這個過程中，加強煤炭資源開采綠色技術應用十分必要。但現在的企業為追求短期經濟效益，往往忽略了企業長遠發展的重要性。當前煤礦企業生產經營模式仍是傳統的高污染和高排放模式，因此，相關國家主管部門應從源頭上對這種現狀進行管理，提供給企業一定的資金和技術支持，不斷推動企業的綠色發展。

參考文獻：

[1] 陳靜，杜輝，孫強，王欽濤.高速公路附屬區生活污水處理設施的管理[J]. 交通環保. 2004（06）

[2] 丹丹. 大連市生活污水處理率將達到70%[J]. 給水排水. 2005（09）

[3] 李劍鋒. 北宿礦生活污水處理有新法[J]. 水處理技術. 2005（12）

[4] 企業獨立生活污水處理設施若基本處理生活污水其性質可認定為城市污水集中處理設施[J]. 新疆環境保護. 2005（03）

[5] 辛廷慧. 環保盈利型生活污水處理并生產生物氣體的技術[J]. 太陽能. 2006（06）

[6] 張廣文. 中小規模生活污水處理工藝探討[J]. 科技咨詢導報. 2007（11）

[7] 梁平. 高校生活污水處理的現狀及對策[J]. 化工之友. 2007（15）

[8] 李博，李培新，曲紀鋒. ?自動化控制在煤礦生活污水處理中的應用[J]. 山東煤炭科技. 2007（06）

[9] 九江石化新建450萬噸/年生活污水處理與回用裝置[J]. 中國建設信息（水工業市場）. 2008（12）

作者簡介：譚劉峰（1979.6—），男，河南項城人，助理工程師，畢業于河南城建學院，現就職于中國平煤神馬集團供水總廠，研究方向：給水排水。