翟鎮礦污水處理系統改造研究

佟 強，楊仁樹，車玉龍，許 鵬

(1.山東能源新礦集團，山東 泰安 271207；2.中國礦業大學(北京)深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室，北京 100083)

在我國能源結構中，煤炭資源占70%以上。在礦區生活用水及煤炭開采過程中排放了大量的廢水，若不經過處理而直接排放，會對環境造成嚴重的污染，同時嚴重制約了煤礦自身的改革與發展。因此，結合煤礦自身條件，選擇合理的污水處理工藝，實現污水的綜合利用和零排放，不僅提高了煤礦經濟效益和環境效益，而且對煤炭工業的可持續發展具有重要意義。目前，國內外在處理煤礦污水上的方法主要有曝氣生物濾池、SBR法、氧化溝法及生物接觸氧化工藝等多種方法[1-8]。

1 翟鎮礦現有污水處理系統

圖1 現有生活污水處理系統工藝流程

現有的生活污水廠主要處理居民區生活污水、工業區生活污水、食堂、浴池廢水以及經過消毒處理的醫療廢水。現有生活污水處理系統工藝流程詳見圖1。但是，由于設計時考慮不足，設計進水BOD5及SS濃度過高，實際BOD5濃度過低，造成微生物實際負荷低，使其營養不足，代謝緩慢，造成回流污泥量小，影響活性污泥的處理效果。同時設計時未考慮調節池，無法調節水質水量，而煤礦用水和排水時間較為集中，排水量大時對污泥的沖擊大，剛培養好的污泥被沖擊，無法形成良好的活性污泥，因此大大影響了污水處理效果。鑒于以上原因，現有生活污水處理系統效果不理想，故決定采取改造措施，對原有方案做出改變，達到治理標準。工程設計主要參數詳見表1。

表1 工程設計主要參數

2 污水處理系統改造方案

根據本工程的水質水量和處理回用要求，結合現有水處理構筑物和場地情況，為保證出水水質穩定，確保回用，生活污水采用生化法。生化法中生物接觸氧化工藝、SBR法、曝氣生物濾池等處理工藝常為人們所選用，對各處理工藝進行研究對比。綜合幾種生活污水處理方案的優缺點，結合本工程是利用原有土建設施改造，污水處理規模偏小的特點，本著技術成熟、工藝簡潔、出水水質穩定、維護管理簡單的原則，本次針對污水水質的實際情況和出水水質的要求，提出生物接觸氧化和SBR兩種主體工藝進行比較(表2)。

表2 技術經濟比較

通過比較可以看出，生物接觸氧化工藝無論在運行管理、占地面積、運行費用方面均具有明顯優勢，投產后運行穩定，處理效果良好，運行能耗低。因此設計采用生物接觸氧化法作為本工程生活污水的主導方案。

3 新生活污水處理系統分析

生活污水進入集水井經泵組一提升至水解調節池，在水解調節池內一方面進行均勻水質、調節水量作用，另一方面進行水解酸化預處理等作用以提高廢水可生化性及提高后續生物處理效率，再由泵組二提升至接觸氧化沉淀池，由于接觸氧化區內的填料上生長大量的生物膜及水中的活性污泥，廢水首先在接觸氧化區通過好氧微生物的生物氧化和生物絮凝等作用，去除水中污染物，然后進入沉淀區，進行泥水分離。沉淀區的出水流入混凝沉淀池，在其混合區內投加藥劑，通過攪拌產生混合反應后進入沉淀區進行泥水分離，出水自流入濾池，經濾池過濾等作用，降低COD、BOD、SS及氨氮。濾池出水進入消毒出水池，在消毒出水池內經ClO2殺菌消毒后即可達到回用要求。工藝流程見圖2，工程設計主要參數詳見表3.

圖2 新系統工藝流程圖

表3 工程設計主要參數

4 結論

1) 新處理廠日排放廢水量2300m3，經處理回用后每天可削減CODcr總量約39kg，大大減少了污染物的排放量，保護地表水環境。年可減少污水排污費支出近10萬元，年可回用污水40萬t，可節約水費開支110萬元。

2) 新廠與舊廠比較，每年減少COD排放量約17t，氨氮排放量減少11t，提高了經濟效益和環境效益。

3) 污水處理廠建成后，通過對處理后的污水進行部分回用，減輕了現有水源井供水系統的壓力，節約了水資源，同時生產用水也得到了可靠保證，保證了礦井的可持續發展。

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