煤矿污水处理设备改造

煤矿污水处理设备改造

煤矿生活污水主要来自矿工生活区、职工食堂、浴室、单身宿舍及办公场所排水等，且职工洗浴污水占相当大比重(约70%～80%)，其具有机污染物浓度低、水质水量变化较大、可生化条件较差的水质特点。某煤矿位于山西省朔州市北部13km处的陶村，生活污水产生量约400m3/d，主要为办公楼、食堂和洗浴等产生的污水，具有煤矿生活污水水质的一般性特点。随着环保政策日趋严格，该矿生活污水需处理后全部回用(不得外排)，原有生活污水处理设施已不能满足回用对其出水水质要求，需对其升级改造并提高出水水质。

　　1、生活污水处理站现状

　　1.1 原有工艺流程

　　原有生活污水处理站设计处理能力为480m3/d，采用10mm机械格栅+调节池+初沉池+好氧池+二沉池+二氧化氯消毒的处理工艺，设计出水水质执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。原有生活污水处理工艺流程见图1。

　　1.2 存在的问题

　　原有生活污水处理站存在的主要问题：

　　①初沉池、好氧池、二沉池、消毒池为地埋式一体化污水处理设备，已使用近10年，设备主体结构破损，渗漏严重，接近报废;

　　②利用盐酸和氯酸钠化学反应生成的二氧化氯进行消毒，由于盐酸属于严格管控物资，不易购买，原有消毒设施没有运行;

　　③调节池有效调节容积为80m3，偏小，不能满足矿工集中洗浴排水时的水量调节需求;

　　④生活污水处理后大部分外排，不符合生活污水应全部回用不外排的环保要求;

　　⑤根据用水需求，矿方规划将生活污水处理后回用于冲厕、绿化、选煤厂生产用水及地面洒水，现有处理工艺的出水水质不能满足回用水质要求以及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918―2002)的一级A标准，故需提标改造。

　　2、设计规模及进、出水水质

　　生活污水处理站升级改造规模为480m3/d。通过对现有生活污水处理站进水水质化验分析，并参照同类煤矿生活污水水质资料以确定设计进水水质(见表1);生活污水经处理后回用于冲厕、绿化、选煤厂生产用水及地面洒水等，不外排。设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准、《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)中道路清扫、绿化、冲厕、洗车用水水质要求的Zui高指标。

　　3、处理工艺选择

　　采用AO生物膜+MBR+活性炭过滤作为该生活污水升级改造项目的处理工艺，工艺流程见图2。

　　①调节池

　　由于该煤矿生活污水80%左右为洗浴排水，洗浴排水具有集中性、间歇性、水量大的特点，为了调节水量水质和合理设计水处理设施规模，保证水处理构筑物运行的连续性、稳定性，需增加调节池的有效调节容积。

　　②生化处理工艺选择

　　AO生物膜兼有生物膜法和活性污泥法二者之长，其是在活性污泥工艺的反应池装设组合填料，反应池内的生物量由悬浮态污泥和附着态生物膜组成，大幅提高了反应池内生物量，有利于生长缓慢的硝化菌的生长聚集，增加了系统耐冲击负荷能力和除污效率，减少污泥产量，不产生污泥膨胀，较适用于现有污水厂的提标改造。AO生物膜工艺具有缺氧段、好氧段微生物相互独立，各自始终处于zuijia生态环境中，不受厌氧、好氧环境交替的抑制作用，缺氧段污水中的有机物可直接作为碳源被反硝化细菌利用，达到同步去除COD和脱氮目的。采用组合填料作为生化反应池内微生物生长载体，由于组合填料比表面积较大，反应池中大量生物体附着在填料上，而悬浮在池内的生物量并不很高，工艺脱碳、硝化效果好，硝化段的出水SS较低，可不设污泥回流。膜生物反应器(MBR)的过滤作用使微生物完全被截留在反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的彻底分离，系统污泥浓度是传统活性污泥法的2～3倍，使生物反应器保持较高硝化能力和污染物去除效率，对强化和稳定出水水质有重要作用，大大减小了生化池的池容;MBR膜池取代传统二沉淀，缩短了处理流程，减少了土建工程量和投资。AO生物膜一MBR工艺具有有机负荷率高、处理效率高、出水水质好、反应器容积小、占地面积少等优点。研究表明，低温、低碳源是影响煤矿污水处理脱氮稳定达标的关键因素，对于AO生物膜一MBR工艺可以保证如硝化菌等生长缓慢的微生物在系统中截留、富集，强化系统脱氮效果，具有污泥产量少、污泥颗粒较大、易于泥水分离、污泥处理费用相对较低的优点。结合该项目进、出水水质特点和改造用地面积紧张的实际情况，设计采用AO―MBR作为本项目生化处理工艺。

　　③深度处理工艺

　　活性炭作为一种多孔物质，比表面积大，能够迅速吸附前级水处理设施泄漏出来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还可去除溶解性COD。活性炭表面通常有各种高低不同的凸起，可为微生物提供适宜的附着点，长时间运行后活性炭表面会附着微生物，以生物活性炭的形式实现对污水的深度处理。研究表明，单纯活性炭吸附工艺可降低生化出水的COD，提高出水水质。