土城矿矿井污水治理及利用_高文会

80科技创新导报ScienceandTechnologyInnovationHerald2008NO.33ScienceandTechnologyInnovationHerald环境科学科技创新导报1污水处理系统扩容改造必要性目前土城矿井下产生的矿井水,经平流沉淀池沉淀后由地面污水处理站进行处理后排入拖长江(拖长江属珠江水系支流。拖长江发源于盘县沙陀大田,是珠江重要支流北盘江的源头,是省重点整治的“三河两湖”之一。从20世纪70年代以来,拖长江备受沿岸企业特别是煤炭企业的污染,生态环境遭到严重破坏。煤泥是拖长江主要污染物,主要来自盘江煤电集团公司沿江分布的多家大中型矿山和选煤厂,土城矿就是其中之一。2污水处理系统改造的选择根据土城矿实际情况,结合环境保护和矿区的实际需要,并借鉴其他煤矿废水处理设计建设的工程情况,拟定了土城矿矿井水的处理系统在利用已建有的设施基础上,新增一套1000m3/h处理系统,可考虑三个方案:(1)混合反应－斜管沉淀处理技术;(2)旋流反应－斜管沉淀－无阀过滤处理技术;(3)水力循环澄清－重力式无阀过滤处理技术。2.1污水处理系统改造方案比较2.1.1混合反应－斜管沉淀处理技术矿井污水由井下水仓高压泵提升至地面进入调节池,进行水质、水量调整后,出水泵入穿孔旋流反应池,在进池渠道中先后投加混凝剂和絮凝剂,完成药剂混合、絮剂反应过程后,出水经配水槽流入斜管沉淀池内进行矾花沉降处理,泥水分离后的上清液进入清水池排放。2.1.2旋流反应－斜管沉淀－无阀过滤处理技术矿井污水由井下水仓提升至地面进入调节池,进行水质、水量调节后,出水泵入多级旋流反应池,在入池前先后投加混凝剂和絮凝剂,进行药剂混合、絮剂反应后,出水经配水槽流入斜管沉淀池内进行泥水分离,上清液进入无阀滤池,将沉淀池内细小的不易沉降的矾花通过过滤加以去除,过滤后的清水排入清水池,实现排放或回用。2.1.3水力循环澄清－重力式无阀过滤处理技术该工艺采用混凝沉淀、过滤及杀菌工艺来净化处理含悬浮物矿井水。矿井水由井下提升泵送至预沉调节池,使矿井水得以贮存和均化,经水质、水量调节后的矿井水在泵前加入混凝剂、泵后加入絮凝剂,再进入水力循环澄清池,经混合、絮凝反应、沉淀后,出水自流进入重力式无阀滤池,过滤后的出水保持在浊度3NTU以下,特殊情况下不超过5NTU;出水进入清水池,再经二氧化氯杀菌消毒后经供水泵送至地面生产用水。3溢流运行双列平流破解翼片(迷宫)斜板助沉式净化处理系统工程构设根据矿区的实际情况及实际需要,考虑到环境保护,并借鉴其他煤矿矿井水处理设计建设的工程情况,拟定分二期完成的工程方案。一期工程:对土城矿原有水处理设施进行改造,同时施工溢流双列运行平流翼片(迷宫)斜板助沉式净化处理站,达到整改要求,并先期解决21采区的工业用水。二期工程:矿井水净化处理后的清液一部分回用作工业用水,一部分深度净化后作为生活用水。3.1项目选址在整个排水系统设计方案中综合考虑到污水站的站址选择受到污水的处置方式与排放点位置的影响,全面规划。选址考虑就近原则和合理利用矿区闲置空地,将项目建设在主平硐北侧原有污水处理塔旁。项目所选站址具有以下几个方面的优点:(1)项目点地质条件较好,地基较好,承载力较大,便于施工。(2)项目地主要是荒地不占良田,用地属于土城矿闲置空地,同时有二期扩建的发展余地。(3)项目地交通方便,并能最大量的收集污水和回用处理后的水。3.2工程策划、设计、建设方案(1)先将所有的矿井污水处理达到排放要求:《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级排放标准及参照《生活杂用水水质标准》(CJ251-89)。将经过净化处理的水进行过滤消毒处理,使其达到工业循环回用和生活区洗浴用水的要求。(2)充分利用原有构筑设施,此前已设计有平流沉淀池及煤泥压滤处理装置,在本工程建成后泥流至浓缩池,进行固液分离,上清液送到净化装置,浓缩后的活性污泥经输送管道送到煤泥压滤处理装置处理。(3)矿井污水是高浊度、低温、含胶体有机物难破解、含铁含锰含色度等的废水。本设计方案净化部分采用平流稳压进入,檀条隔栅反应破解,沉淀装置采用翼片(迷宫)斜板沉淀助沉,其沉淀效果比斜板沉淀池效率高4倍以上。细小悬浮物经净化处理装置迷宫斜板助沉后上升的上清水经过在设备顶部的集水槽流带到过滤设备滤料层被阻留、压结、出来的净水流至清水池,当滤料达到一定的阻力数值,设备会自动反冲洗,将阻隔在各格滤层中的污泥反冲虹吸排往排水沟到浓缩池。设备不用反冲洗泵,采用浮球自动开启闭虹吸排泥。(4)高位初沉贮水调节池装置设计在+1515.6m标高处,净化处理装置设计在原有清水池旁标高+1502.6～+1504.5m以及+1515.6m处,浓缩池设计在主平硐顶部标高+1500.0～+1500.40m处空地。(5)原有主平硐