淺談神東礦區水污染治理

車冬妮

（國家能源集團神東煤炭集團 陜西榆林 719315）

引言

隨著工業生產不斷發展，煤礦開采力度逐年提升，礦區內水污染日趨嚴重，對人們生產生活以及生態環境造成嚴重的影響[1]。神東礦區地處北部地區，隨著工業生產不斷發展，礦區開采力度逐年提升，礦區內水污染日趨嚴重，對生產生活、以及生態環境造成嚴重的影響。因此，神東礦區需要制定相應解決策略，提升污水處理效率，實現對礦區環境的保護。

1 神東礦區污廢水現狀

根據相關文獻報道，我國煤礦生產中每年要排出23 億立方米的礦井水，0.3 億立方米的選煤水，5 億立方米的生活廢水以及0.35 億立方米的其他工業廢水。周邊村莊因長期受未經任何處理的污水的影響，良田大面積污染，土質遭到破壞，治理得不到有效解決，對周圍居民的生活生計造成一定的影響[2]。

神東公司作為煤炭生產大型企業，對礦區內居民的生活質量高度關注，為了避免造成水體污染事件，神東公司加大管控措施，針對性的提出技術提標改造，確保礦區內居民的生活及飲用水安全，提高員工幸福感。

2 神東礦區污廢水的來源

（1）神東礦區橫跨陜晉蒙三省，逐年開采的煤層導致地下蓄水層破壞，引發水文地質和條件的改變。（2）神東公司礦井單位開采產生的礦井水是最大的污廢水來源，它對地表河流等水資源產生較大的污染[3]。（3）居民生活污水中除含有各種懸浮物外，還有較多的有機質。（4）廠區機修車間等由于沖洗軸承、清洗儀表燈，使得工業廢水中含有大量的乳化劑、含油污泥等。（5）堆放的煤矸石經雨水的沖刷，一些有毒有害可溶物質進去土壤，帶入地表水，造成水體污染。

3 存在問題

3.1 排放量增加

隨著經濟的飛速發展，為居民生活提供了很大的便利，隨著神東礦區開采的工作面逐年增加，加之礦區建設初期未考慮雨污分流，后期不斷工程改造，因工程量巨大，未實現全礦區雨污分流，仍有地區存在大量的雨水流入生活污水管網的現象，導致工業廢水以及生活污水不斷增加。

3.2 處理設施缺乏先進性

已有的污廢水處理廠管理模式急需改變，設施設備老舊，雖逐年提標改造，仍不能滿足先進科技的發展要求。

3.3 現有工藝的缺陷

污水處理廠原設計工藝應用A/O 活性污泥法，通過重力沉淀進行泥水分離，存在由于活性污泥性狀本身培養不好，凈水器斜板已污堵，沉淀泥水分離效果也較差，濾料表層有污泥，且有跑料現象，過濾效果不好，容易造成裝置的跑泥和出水懸浮物不達標；采用二氧化氯消毒，發生器生成的二氧化氯不穩定，消毒池混合反應時間不充分，導致大腸桿菌超標；調節池提升泵及中間水池提升泵無法調節流量，不能保證污水綜合處理設備正常連續24 小時穩定運行；氧化池曝氣風機與凈水器反洗風機共用，凈水器反洗時，生化系統停止曝氣，導致BOD5及氨氮超標，調節池和中間水池缺少液位計，無法與提升泵聯鎖，無法實現自動控制等。

4 解決方案

4.1 加強管理措施，嚴控水污染排放量

4.1.1 加強企業機制管理

一是根據現行的國家法律法規不斷更新和完善企業管理制度，并落實到日常業務中，使各崗位管理制度化、規范化、程序化；二是建立生產安全、生態環境責任制，落實到每個崗位，各司其職；三是加強現場監督以及管控力度，加強考核機制；四是增加員工培訓，能根據實際發生情況，提出合理有效的解決方案。

4.1.2 提高居民環保意識

加大提高居民生活節約用水意識，嚴格控制工業生產中藥品的投放量，盡可能選擇環保、污染小的、不會造成水體二次污染的原材料。加強礦區內雨污分流管網的改造，提升污水收集能力，推進雨水綜合利用。

4.1.3 加快雨污分流改造

神東礦區建礦初期，礦區基礎設施比較落后，沒有對排水管道根據水的來源進行分別鋪設。隨之近年來的飛速發展和環保意識的增強，加之國家整體生態環境管控要求日趨嚴格，水資源短缺形勢嚴峻，為了更好的實現水資源利用，減少不必要的浪費，神東公司逐年進行提標改造，對礦區內管道重新規劃鋪設，實現雨污分流，以便雨水通過雨水管網直接排到河道，污水通過污水管網收集后，送到污水處理廠進行處理，使污水再生回用。實現雨污分流，不僅便于雨水收集利用和集中管理排放，加快污水收集率，提高污水處理廠的處理效率，降低污水處理廠運行負荷，避免污水對河道、地下水的污染，可明顯改善礦區生態環境，更減少企業運行成本、降低能耗，切實改善礦區居民的生存環境和生活質量。所以加強礦區污水管網和雨污分流設備的建設，提升污水收集能力及推進雨水綜合處理資源化利用，在礦區內加大污水管網覆蓋范圍，進行污水節流、雨水收集，實現舊廠礦雨污分流的改造，是迫在眉睫的，對企業的長遠發展具有重要的作用和意義[4]。

4.1.4 采用分類收集處理

對廢水進行單獨收集和單獨處理，可降低處理的難度和管理難度。神東公司將廢水處理廠按不同類型分為礦井水處理廠、生活污水處理廠、工業廢水處理廠，針對污廢水的性質、污染物不同而采用不同的工藝進行處理。此外，神東公司加大排污情況的監管力度，盡可能的進行處理后廢水的二次利用，減少排放量，為了明確水污染防治責任，對各廢水處理廠進行單獨管理，避免管理環節的漏洞和空缺，以達到水污染防治的最佳效果。

4.1.5 加大資金投入

資金是污水處理工作正常進行的前提條件，如果資金缺乏就會讓污水處理工作不能正常開展。老舊的設施設備無法滿足現今生產生活及環保要求，必須加大環保資金投入，進行提標改造并引進先進的設施設備及處理工藝技術，從而提升處理污廢水的整體效率和水平。

4.2 優化處理工藝，推進水污染防治

神東礦區內污廢水處理廠分布分散，場所較多，部分處理后水質排入規定流域，存在環保風險。為了減少環境風險，避免環保處罰，需對礦區內污廢水處理廠工藝進行提標改造。

4.2.1 礦井水優化工藝改進及可行性研究

礦井水處理的進水水源均為井下排水及生活污水廠處理后部分水質，經礦井水水處理廠處理后，會用于選煤廠用水、生活飲用水、消防降塵、綠化灌溉等，部分達標排放。

4.2.2 工業廢水處理廠工藝改進及可行性研究

工業廢水的主要來源為生產車間排污水，經廢水處理廠處理后，全部回用生產車間進行地面沖刷、儀器清洗、消防降塵等，不外排。

4.2.3 生活污水處理廠工藝改進及可行性研究

兼顧當地的經濟條件和環保要求，采用處理效果穩定、工藝流程簡單可靠、運行管理方便、并結合已有處理工藝，采用“預處理+二級生化處理+三級深度處理”工藝，具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 生活污水處理工藝流程

污水處理經管網收集流入格柵池，去除顆粒較大的無機懸浮物和漂浮物，自流進入調節池，均質均量后經泵提升至毛發收集器，然后依次進入綜合污水處理設備（缺氧池），氧化池，降解有機污染物，最后自流進入MBR 膜池，經膜組件過濾抽吸后進入回用水池，抽吸泵出水管加管道混合器投加次氯酸鈉消毒，MBR 膜池將剩余的污泥排出。預處理工藝采用粗格柵池+調節池工藝，在二級處理前去除水中比較大的漂浮物和砂礫，以避免損害后序工藝的機械設備，確保安全運行。二級生化處理將利用原有的A/O 工藝法，其優點在于工藝成熟、完善，結構簡單；生物脫氮除磷效果明顯；出水水質穩定，能耗較低，運行成本低。三級深度處理采用MBR 膜過濾技術，具有出水水質優良、穩定，工藝流程簡單且運行穩定、靈活，泥齡長、泥量少、二次污染小的等特點，并且對水質的變化適應力強，系統抗沖擊性強，基于這些特點，這種方式在當前污水中處理中使用比較廣泛。通過提標改造將原有的二沉池改造為膜池，利用MBR 膜技術的高效分離作用取代活性污泥法中的二次沉淀池，使泥齡增長、剩余污泥量減少、出水水質顯著提高，特別是對懸浮固體、病原細菌和病毒的去除尤為顯著[5]。通過現場調研分析，使用二氧化氯消毒，出水效果不佳，未能到達排放標準，從出水效果和操作運行復雜的綜合考慮下采用次氯酸鈉消毒工藝。次氯酸鈉是一種高效含氯的消毒藥品，應用其化學反應機理進行殺菌。含氯消毒劑能夠高效快速滅活水中微生物，且水解生成強氧化作用的次氯酸根離子（ClO-）[6]。次氯酸鈉的濃度越高，殺菌作用越強。其使用優點：具有余氯的持續消毒作用；藥劑易得，成本較低；工藝簡單，技術成熟；操作簡單，投量準確；不需要龐大的設備。

4.3 調整資源管理，實現水資源可持續利用

4.3.1 企業宏觀調控

在對污廢水的治理過程中，需要與防治工作有效的聯系起來，進行宏觀調控。神東礦區地處北部地區，屬于缺水地帶，水資源匱乏。實現水資源循環利用、土地資源修復利用、生態資源永續利用，是神東公司環保課題的一大突破。

4.3.2 廢水回用零排

將廢水處理部分回用，減少生產用水的取水量，可大幅度提高用水效率，以減少工業用水取水量。神東公司將礦井水、生活污水、工業生產廢水，經廢水處理工藝，將其回收利用，在確保達到地方政府部門設定的水質標準的前提下，可達到相對“零排放”的目的。

神東公司設備機修車間用水量大，配套建立工業廢水處理廠，處理后達標水質全部用于車間回用，可用于沖洗支架、設備、地面等。不僅節約了水資源，還能降低企業的運行成本。

4.3.3 打造生態環境

處理后的工業廢水灌溉土壤，不僅能夠給予植物所需的養分，還能有效利用廢水中各種微量元素（氮、磷、鉀等）來增強土壤的肥力，幫助植物更快更好的成長。為了改善礦區生態環境和居民生活質量，節約水資源，神東礦區率先打造“綠色礦山”行動，在矸石山、沉陷區大面積種植綠色植物，建立綠化管網，利用部分經處理后的水質達標的水質進行灌溉綠化。

神東公司近年來又開展了“三期三圈”水土保持生態防治模式：采前防治：打造生態圈，營造綠色廠礦區，建成生態板塊，形成有沒礦區環境。采中控制：創新礦井水凈化利用技術、實現矸石置換技術不升井、開采工作面地表整體下沉，大幅度減少生態破壞。采后利用：廢水復用、煤矸石填補溝壑并綠化復墾、沉陷區造林，實現生態、經濟、社會三大效益。

結語

本文通過對神東礦區水污染防治的研究，為企業節約大量的排污費用，降低治理技術投入成本，提標改造提升廢水處理能力，實現廢水再利用，最大程度的節約水資源、提高企業經濟效益。同時對于當地構建和諧社會，創造人與自然和諧發展環境，加強當地環境保護，具有重大的現實意義和深遠意義。