矿场污水处理

2017-03-15 08:06:04 2

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  一、引言

  水是人们日常生活的基础,但是我国水资源存在严重的分布不均匀问题,但我国很多地区尤其是北方地区却处于严重缺水状态,而我国主要矿产资源大多数在北方地区。目前我国矿井水利用率低、水资源浪费严重等问题非常严重,这种现象不但加剧了北方区域的缺水窘况,还会因污水大量排放而对矿区周围生态环境造成恶劣的影响。

  因此,采取合适的工艺,对矿场污水进行处理并综合利用,不仅对矿区及其所在区域的经济发展意义重大,更对促进整个矿产行业可持续发展具有至关重要的作用。

  二、矿场污水概况

  矿场污水从来源分析,可以大致分为以下五类:

  ① 生活污水 主要是矿区的施工工人生活产生的废水,此类的废水较容易处理,

  目前针对此类废水的集成式设备已经相对较为成熟。

  ② 普通矿井水 此废水水体的硬度和矿化度通常都不高,其水质呈中性,内部悬浮物主要是微小煤尘和岩尘,常见的处理方法主要通过添加絮凝剂进行物理沉淀。

  ③ 高矿化度矿井水 此污水水体的硬度较高,其内部蕴含的无机盐总量一般都>1000mg/l,呈中性或偏碱性。该类水体用作饮用水会伤害人的健康,用作农业灌溉会加速土壤盐渍化,用作建筑用水会降低混凝土强度,用作锅炉水则易产生水垢。对高矿化度矿井水处理的关键是对其进行脱盐处理,比较常见的处理方法包括反渗透法、离子交换法和电渗析法等。

  ④ 酸性矿井水。该类水体是在采煤过程中,水与煤共生的硫铁矿发生氧化反应而生成硫酸,最终导致水体的PH 值<6。该水体排放后会造成地表水酸度上升进而危害水生生物,而且还会影响土壤酸碱度,造成农作物大量减产。此外,该类水体还比较容易造成相关管路的腐蚀。酸性矿井水的处理通常都采用中合法和湿式生态处理以及微生物处理等工艺。

  加大对矿场污水 的处理及处理后的综合利用,不仅具有明显的经济效益,而且还解决了污水对环境造成的不良影响,可明显提高企业的环境效益。

  3 目前矿场污水处理常见工艺

  3.1 混凝沉淀技术

  混凝沉淀技术是一种很重要的物化处理方法。采用该方法处理煤矿污水,通常采用铝盐或铁盐作为混凝剂,一般采用机械混合或水泵混合等,混合后的水体则通过沉淀池和澄清池完成净化处理。近年来,将混凝与沉淀集成在一起的设施受到了广泛关注和应用,采用这种设施处理后的水体只需要经过过滤和消毒就可以直接排放。混凝沉淀法在煤矿污水处理中的应用如图1 所示

  3.2 微生物处理技术

  (1)曝气生物滤池该工艺是把滤池内的填料作为载体,污水流经载体时会被载体表面的生物膜吸附掉水体中的有机物。同时滤池底部的曝气系统则不断将氧输送至生物膜,而生物膜表面的微生物则在氧的作用下对有机物进行作用,进而形成由有机物-细菌-原生生物组成的食物链。这种方法占地面积小且出水质高,具有很大的应用潜力。

  (2)生物炭法生物炭的本质是在同一个单元内将生物膜法与活性污泥法结合使用。水体内污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜,并在活性污泥内投加特殊填料载体使微生物附着在填料表面而形成生物膜。该方法非常适合硝化菌等生

  长缓慢的微生物繁殖,具有较强的氨氮去除能力。

 

  3.3 吸附技术

  (1)活性炭吸附当前大多采用连续式固定床吸附操作的方式来进行活性炭吸附,但活性炭会随着处理时间的延长而逐渐丧失吸附能力,因而要注意及时更换或再生活性炭。

  (2)硅藻土吸附硅藻土上具有多级、大量且排列有序的微孔,具有较强的吸附能力,它能够吸附1.5~4 倍自重的液体和 1.1~1.5 倍的油分,并且用其所制成的吸附塔还具有筛分和深度效应,具有良好的深度处理效果。

  3.4 反渗透技术

  此技术是以压力为驱动力的膜分离技术,。这种方法具有无相变,流程简单、占地面积小、能耗低以及污染物脱出率高等优点,因而在煤矿污水处理中具有广阔的应用前景。

  3.5 集成膜技术

  此技术是将超滤/微滤和反渗透综合在一起的技术。其中超滤、微滤可视为是反渗透技术的预处理过程,可确保出水水质至少在三级水质之上,而其后设置的反渗透膜可大大延长使用寿命。这种技术大大地简化了传统污水处理系统的预处理系统,可用于煤矿污水处理。

  3.6 连续膜过滤技术

  此技术多采用中空纤维,这种膜一般为纺制而成,成本低廉,同时其不用支撑层就可实现反向冲洗,在煤矿污水处理领域中具有较大的应用潜力。

  4 矿场污水处理的发展趋势

  (1)土地-植物生态处理大多数煤矿地处北方山区,水土流失比较严重。采用土地-植物生态处理,通过建立水草-水生动物-微生物生态湿地共生体系,即美化了当地的环境,又处理了污水,具有投资少、运行费用低、维护简便等优势。

  (2)新技术、新方法的使用深度氧化技术、电化学氧化技术、光化学技术、光催化技术等新技术和新方法的提出和应用,降低了污水处理成本,给煤矿企业建设污水处理系统提供了新思路,为很多生产规模较小的煤矿企业进行污水处理也带了可能。具体参见 污水处理技术资料或污水技术资料更多相关技术文档。

  (3)培育污水资源化的动力机制政府应当以补偿运行成本、偿还贷款本息、实现微利及合理利润为目标,鼓励煤矿企业使用回用水,避免对地方造成生态的破坏。

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