CN101993174A - 煤矿污水一体化处理工艺 - Google Patents

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黄源
易德君
刘仁龙
崔良军
张建中
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Abstract

一种煤矿污水一体化处理工艺，该处理工艺是将煤矿生产污水及生活污水同时送入同一污水处理装置，对污水先后进行化学处理及生物处理，具体的工艺流程为：自动控制检测污水PH值和水量并对数据进行对应处理，加入石灰乳液进行反应控制调节污水PH值，使污水PH值达6-9时，将污水送入接触曝气氧化区供氧，进行生物处理，然后加入混凝剂，经沉淀过滤及COD在线检测，达标后排放。本发明所述污水处理工艺具有效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便，投资成本低等特点，实际运行中可以实现中央集中控制和现场手动自动控制，其出水经消毒处理后可以达到中水回用的标准。

Description

煤矿污水一体化处理工艺
技术领域
本发明涉及煤矿污水处理工艺，尤其是煤矿生产污水及生活污水一体化处理工艺。
背景技术
各种污水进行处理，确保出水水质达到排放标准，是环保的要求，也是人类及各种动植物健康生存的保障。煤矿污水水质与一般城市污水性质不同(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，污水可生化性较差，处理难度相对较大，不同煤矿对出水的要求差异较大，主要污染物为SS、Fe、Mn、SO4、COD、NH3及微量有毒金属离子，必须进行处理后才能进行排放，煤矿污水处理包括生产污水处理及生活污水处理，处理工艺随科技进步不断发展，在80年代采用活性污泥法和氧化沟法处理工艺的较多，其共同存在的的问题是：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，达不到要求的处理目标。
90年代初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，且未考虑矿井涌水的处理问题。
90年代中期以来煤矿污水处理新工艺、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，是在70年代美国专家厌氧-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多年的研究开发革新，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。
但以上工艺均只针对煤矿生活污水，而未考虑矿井废水的处理。因此目前部分煤矿还是在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；
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矿污水一体化处理工艺，将煤矿生产污水及生活污水一并处理达排放标准，提高处理效率，降低处理成本。
本发明所述煤矿污水一体化处理工艺，是将煤矿生产污水及生活污水同时送入同一污水处理装置，对污水先后进行化学处理及生物处理，具体的工艺流程为：
(1)生产污水及生活污水同时送入污水处理装置第一级检测槽，由PLC智能集成控制模块自动控制检测污水PH值和水量并对数据进行对应处理，传至其调节系统；
(2)上述污水进入调节区，由PLC智能集成控制模块的调节系统向调节区内加入石灰乳液进行反应，控制调节污水PH值；
(3)上述污水送入第二检测槽再次检测其PH值达6-9时，将污水送入接触曝气氧化分部，通过带有变频器控制的曝气机供氧进行生物处理，使污水中的污染物发生氧化分解而被去除；
(4)将经过曝气系统处理后的污水送入混凝槽，在控制模块控制下向混凝槽中加入混凝剂，然后依次送入沉淀过滤区进行沉淀过滤，过滤后送入第三检测槽进行COD在线检测，达标后排放。
所述沉淀及过滤操作分部进行处理，即将污水先在沉淀槽中沉淀，然后将污水从设备下部送入过滤槽，过滤过程中用过滤槽下部设置的机械搅拌系统进行搅拌。
本发明所述污水处理工艺具有效率高、出水水质好、流程简单、操作管理方便，投资成本低等特点，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。
附图说明
图1是本发明所述煤矿污水一体化自动处理工艺流程图。
图中：带箭头细实线表示污水处理进排放方向。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述工艺进行详细说明：
如图所示，本发明所述煤矿污水一体化自动处理工艺流程为：生产污水及生活污水送入同一处理系统的第一级检测槽，由PLC智能集成控制模块自动控制检测其PH值和水量并对数据进行对应处理，传达到其调节系统，污水进入调节区，同时调节系统向调节区内加入75％的Ca(HO)2溶液(石灰乳液)进行反应，控制调节污水PH值，石灰乳液与污水的量比为：0.03L-0.05L/1L，反应后送入第二检测槽再次检测其PH值到处理设定要求，即PH值为6-9之间；然后污水进入接触曝气氧化分部，通过带有变频器控制的曝气机进行供氧，使污水中的污染物发生氧化分解而被去除，NH3-N被氧化成NO3-N；因为煤矿污水的水质、水量是处于变化过程中的，计量装置及PLC自动控制中枢模块、变频器的设置就让节能成为了可能，PLC自动控制中枢模块根据计量装置传输的数值以控制变频器来控制曝气机的输出能量，达到节能目的；经过曝气系统处理后的污水进入进入混凝槽，在控制模块控制下向混凝槽中加入浓度为55％混凝剂(PAC+PAM)充分混合，加入的配比为混凝剂0.002L-0.005L/污水1L，沉淀过滤后，送入第三检测槽进行COD在线检测，将COD浓度控制在国家允许排放标准(＜100mg/L)以内，达标后排放。
沉淀过滤分部进行分部处理即先在沉淀槽沉淀，然后将污水从设备下部送入过滤槽，过滤槽滤料层下部设有机械搅拌系统进行搅拌，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，从滤池上部的出水直接排出系统，完成处理，保证出水达标。
作为一种煤矿污水处理新工艺，与传统活性污泥法和接触氧化法工艺相比，本发明处理工艺具有以下的优点：
(1)因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污水处理装置的容积负荷增大，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。由于过滤槽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，不但可以满足排放标准，同时可用于回用；
(3)减轻处理装置冲击负荷。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。曝气接触氧化池中氧的利用率可达20％-30％，曝气量明显低于一般生物处理；
(5)可实现自动化控制，采用先进的自动化设备，对进水水质、水量以及污水中PH值、COD浓度、流量、流速等进行在线检测，并通过PLC控制模块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。
(6)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，可使滤池在除碳的同时进行硝化和反硝化。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。
总之，采用本发明工艺处理的煤矿污水，出水水质稳定，优于一般传统生物处理工艺处理的水质，其出水消毒处理后，就可以作为中水回用。

Claims (4)

1.一种煤矿污水一体化处理工艺，其特征在于：该处理工艺是将煤矿生产污水及生活污水同时送入同一污水处理装置，对污水先后进行化学处理及生物处理，具体的工艺流程为：
(1)生产污水及生活污水同时送入污水处理装置第一级检测槽，由PLC智能集成控制模块自动控制检测污水PH值和水量并对数据进行对应处理，传至其调节系统；
(2)上述污水进入调节区，由PLC智能集成控制模块的调节系统向调节区内加入石灰乳液进行反应，控制调节污水PH值；
(3)上述污水送入第二检测槽再次检测其PH值达6-9时，将污水送入接触曝气氧化区，通过带有变频器控制的曝气机供氧进行生物处理，使污水中的污染物发生氧化分解而被去除；
(4)将经过曝气系统处理后的污水送入混凝槽，在PLC智能集成控制模块控制下向混凝槽中加入混凝剂，然后依次送入沉淀过滤区进行沉淀过滤，过滤后送入第三检测槽进行COD在线检测，达标后排放。
2.根据权利要求1所述的煤矿污水一体化处理工艺，其特征在于：所述沉淀及过滤操作分部进行处理，即将污水先在沉淀槽中沉淀，然后将污水从设备下部送入过滤槽，过滤过程中用过滤槽下部设置的机械搅拌系统进行搅拌。
3.根据权利要求1所述的煤矿污水一体化处理工艺，其特征在于：向调节槽加入石灰乳液调节PH值时，石灰乳液的浓度为75％，石灰乳液与污水的配比为：0.03L-0.05L/1L。
4.根据权利要求1所述的煤矿污水一体化处理工艺，其特征在于：向混凝槽中加入PAC+PAM混凝剂时，混凝剂浓度为55％，加入的配比为混凝剂0.002L-0.005L/污水1L。
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