煤礦污水處理工藝改造研究

陳明景

據相關資料顯示，我國每年煤炭的生產量和消耗量在全球范圍內占據前列，且在未來很長一段時間內煤炭依然在我國能源結構中占據主導地位。隨著我國采煤技術及采煤設備自動化水平的不斷提升，煤礦采煤效率不斷提升。煤炭開采作為一種地下活動，勢必會對地下水資源造成破壞甚至污染，不僅會造成水資源的流失，還會對煤礦周邊地表環境及地下水構成嚴重威脅。對于水資源相對匱乏的北方而言，由于煤炭開采造成的水資源短缺嚴重影響著礦區周邊人們生活水平的提升和經濟發展速度，就當前技術而言，無法做到避免地下水資源的流失，但可以對煤礦開采產生的廢水進行處理，以供居民生產用水。

1 煤礦污水的關鍵來源

一是含有懸浮物的礦井水。這種水體的礦化度與硬度都比較低，它屬于酸性的水質，較小的巖塵與煤塵是里面的主導懸浮物，一般應用混凝沉淀法進行處理。二是酸性礦井水。在進行采煤的時候，煤當中的硫鐵礦跟水形成氧化反應之后使硫酸形成，從而使水的PH 值在6 以下，排放這種水體會提升地表水的酸性，從而對水生物種構成危害，以及對土壤的酸堿性形成影響作用，導致農作物的減產。除此之外，這種水體非常容易腐蝕有關的管路，而一般借助微生物處理、濕式生態處理、中合法等工藝來處理酸性礦井水。三是高礦化度礦井水。這種水體礦化與硬度比較高，一般其蘊含至少1000mg/L 的無機鹽，呈現偏堿性或者是中性。飲用此水會對人體的健康構成危害、充當鍋爐水容易使水垢形成、充當建筑水會使混凝土的強度減小、灌溉農業會導致鹽漬化土壤的形成，而處理高礦化度礦井水的根本所在是實施脫鹽處理，經常應用電滲析法、離子交換法、反滲透法等進行處理。四是生活污水。鍋爐用水、澡堂、辦公、宿舍、食堂等是礦區生活污水的來源。這種污水當中的化學需氧量、懸浮物濃度、感官性狀、細菌總數等都超標嚴重。

2 煤礦污水處理工藝改造研究

2.1 污水深度處理工藝

首先利用水泵將煤礦井下排出的污水抽到地面沉淀池里，礦井水經過沉淀池進行沉淀以后繼續流向調節池進行處理，在調節池中主要是經過加藥泵處理，加藥泵中主要成分是絮凝劑，絮凝劑的作用是使污水形成混合液，然后混合液在助凝劑的作用下形成絮凝體，經過助凝劑作用后污水經過迷宮斜管進行沉淀、過濾處理，最后進入復用水池中等待進一步回收處理。深度水處理的工藝流程：通過以上步驟的預處理以后污水進入服用水池，通過過濾泵的抽取使復用水池水進入帶有超級濾網的盤式過濾裝置中，并且在進入超級濾網之前及之后都需要使用阻垢劑，通過超級濾網過濾以后，水進入超濾水池，然后通過高壓水泵抽取進入下一步的反滲透系統，在經過反滲透裝置后水質達標就可以進入清水池，在清水池中經過進一步的消毒殺菌處理就可以提供給用戶作為生活用水使用了。

2.2 生物接觸氧化處理

近些年以來，我國不斷地分析污水好氧生物處理問題，也取得了一定的進步。為了優化生物處理構筑物與提升處理效率，一方面，以氧應用率的提升與充氧能力的強化作為核心，從而使傳質效率增強；另一方面，實現單位體積活性生物量的提升。為此，也出現了一系列的生物處理工藝，像是活性污泥的生物接觸氧化法、曝氣生物濾池、純氧曝氣法、生物流化床工藝等，其都有著下面的一些特點：單位體積中的微生物量保持較高，以及生物污泥活性強和微生物代謝速度快等。總之，因為生物接觸氧化工藝的特點是工藝過程穩定、占地少、微生物附著生長等，相比較于其它的生物處理工藝，其更適宜應用于小型污水的處理方面，其特點具體表現為下面幾點：一是曝氣池中具備高濃度的總生物。曝氣池不但有活性污泥懸浮生長，而且有生物膜的附著生長，以及因為通常的填料大于表面積，在內部與填料表生長的微生物具備較多的類別與龐大的數量，跟一般的活性污泥濃度進行比較，其污泥濃度可以達到30g——40g/L。二是在填料表面上生長著固定的微生物，盡管硝化菌的增殖速度比較慢，可是也獲得了繁殖，為此具備較高的硝化率。除此之外，絲狀菌也會大量地生長在填料上，因為絲狀菌的氧化能力非常強，能夠通過其實現出水水質的優化，從而改進污泥膨脹的不足之處。三是在氧應用率的提升上，管式曝氣器是應用的曝氣裝置，其特殊的結構確保了損失的壓力小、通氣量大，以及具備均勻的曝氣，從而使充足的氧氣接觸氧化池微生物。曝氣層的微孔構造能夠使比較高的傳遞效率實現，通常能夠實現12%～25%。

3 結語

煤礦的污水主要包括生產污水及生活污水，對不同的污水水源應該進行分流后單獨進行處理。雖然我國的煤礦污水處理已經經過了多年的發展，并且在處理過程中取得了一定的成效，但是煤礦污水處理不合理導致環境污染的惡劣事件仍然還在發生，煤礦開采不僅造成地下水的流失，還會造成地表水等居民生活用水的污染。為確保煤礦周邊居民的用水能夠達到相關標準要求，避免煤礦污水對地表水的污染，在實際生產中應根據現場水質參數制定有效可行污的水處理工藝，達到最佳的污水處理效果。