神东矿区 污水 净化处理现状和生态应用研究

第32卷第5期2010年5月人民黄河YELLOWRIVERV01．32．No．5May，2010【水资源】神东矿区污水净化处理现状和生态应用研究杜丹1，朱仲元1，王义2，寇雅芳1(1．内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，内蒙古呼和浩特010018；2．中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司环保处，内蒙古伊金霍洛旗017206)摘要：对神东矿区污水净化处理现状和存在的主要问题进行了阐述。根据矿区中水水质监测结果，指出矿区中水生态应用主要问题是含盐量较高，对中水灌溉和植物生长不利。对应用电渗析技术深度处理回用高矿化度矿井水进行了探索和研究，并对神东矿区生态用水提出一些建议。关键词：矿井水；生态应用；高矿化度；水处理；神东矿区中图分类号：?{703文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000·1379．2010．05．0211矿区生态建设概述神东矿区从1985年开工以来，先后建设矿井13处，目前矿区煤炭年产量已达10143万t／a，矿井全年排水量为6000t／a。神东矿区地处毛乌素沙地东南部，地表被黄土、流动沙丘、半固定沙丘所覆盖，风蚀区占总面积的70％，年均降水量仅为362mm，水资源贫乏，生态环境十分脆弱，属国家级水土流失重点监督区。神东矿区在吨煤成本中提取0．45元环保资金，到2004年底，累计投入4．2亿元，推行矿区采前生态功能圈构建和采后生态资源循环利用系统构建技术，使矿区生态环境防治面积达到开采面积的3倍。矿区植被覆盖率开发初期仅有3％，目前已达到60％。2矿区污水治理现状长期以来，神东煤炭分公司高度重视节水工作，加大节水投入，研究推广节水技术，科学配置多种水源。在管理制度方面，制定了《神东矿区常约用水管理办法》，对矿区实行计划用水、累进加价、用水计量等政策，鼓励污水处理后回用。在矿井水回用方面，公司开发的井下废水通过采空区过滤复用技术获得国家专利。该技术既消除了地表水体污染，又减少了地表水渗漏，缓解了干旱地区的用水矛盾。公司还先后投资1亿元建成9座污水处理厂，总污水处理能力为41990t／d，经环保部门监测，各项处理指标均达到国家排放标准。处理后的废水主要用于生产和矿区生态用水，废水利用率达到80％，实现了矿井水资源化利用与污水零排放。例如，已建成的大柳塔井下净水工程，将处理后的矿井水，一部分作为大柳塔热电厂冷却用水，一部分作为大柳塔洗煤厂洗煤用水和车问冲洗用水，大大减少了自来水使用量。同时，矿区还将多余的矿井水排入马家塔露天矿采空坑，建成蓄水容积为250万m3的宝勒高湖，供上湾热电厂、洗煤厂工业用水及上湾小区生态用水。此外，大柳塔污水处理厂污水处理能力达8500m3／d，黑炭沟污水处理厂污水处理能力达3750m3／d，完全满足大柳塔小区生态用水需求。·46·3矿区中水生态应用存在的问题目前神东矿区已形成了比较完善的中水灌溉系统，控制面积600hm2，占生态灌溉面积的90％。但在中水的长期灌溉应用中，一些问题显现，大部分地段土壤盐碱化严重，植物生长不良，病害频发，甚至枯死，而且这些问题呈累积发展状态，如果不加以解决，必然对生态安全构成严重威胁。解决这一问题，实现中水生态应用安全，需从丽方面着手：一是恢复治理；二是源头控制。恢复治理就是对已受到影响的土壤与植被进行改良与复壮；源头控制就是通过对水净化工艺进行技术改造，使中水成分不再对土壤与植被造成影响。4矿区中水水质分析以神东矿区黑炭沟生活污水处理厂、大柳塔西山矿井污水处理厂和活鸡兔矿井污水处理厂为试验对象，2006年5月一2009年12月每季取样一次，对中水水质进行连续监测分析，以2009年11月为例，结果见表1。水质分析结果表明，经矿区污水处理厂净化后的废水含盐量较高，属高矿化度中水¨J。矿井水净化效果取决于矿井水的水质及净化处理方法旧』。一方面神东矿区废水含盐量较高，另一方面环保污水处理指标与生态灌溉用水指标存在着矛盾，环保污水处理指标主要是处理人为因素污染物指标，如把氮磷含量等作为污染处理指标，而自然因素造成的盐碱含量高等则不作为污染处理指标；生态灌溉用水正好相反，如氮磷等是植物生长的有效肥料，而盐碱含量高会直接影响植物生长。因此，矿区废水在经过混凝、沉淀、过滤、消毒净化处理后，可以直接排放和作为生产用水，但要达到灌溉用水要求，还需要进一步淡化处理。收稿日期：2009—10-20基金项目：国家自然科学基金资助项目(50769005)。作者简介：杜丹(1968一)。女，内蒙古呼和浩特人，硕士，主要从事水环境监测与水处理试验研究工作。E．mail!dd5883684@126．coin人民黄河2010年第5期5矿区中水生态应用解决措施(1)以神东矿区黑炭沟生活污水处理厂、大柳塔西山矿井污水处理厂、活鸡兔矿井井下污水处理厂为试验对象，对现有污水处理工艺进