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煤礦污水怎么處理

發布時間:2011-11-1 14:53:25  中國污水處理工程網

煤炭在我國能源結構中占70%以上,煤炭開采過程中排放大量廢水,若不經處理直接排放,將對環境造成嚴重污染,同時造成水資源的大量浪費。

采煤廢水復雜多變,在同一礦井廢水中,同時含有鐵、錳等重金屬,硫、氟、氯等非金屬及有機污染物和懸浮物,有的礦井廢水呈弱酸性,即使是同一礦井,所采層不同,廢水性質也不同,甚至是差別很大。這給煤礦廢水治理技術的選用帶來很大的困難。

煤礦污水怎么處理,首先我們介紹一下其特點,煤礦污水水質與一般城市污水性質類似,但不同于城市污水(城市污水中常包括部分工業廢水)。其特征可概括為:水質水量變化較大,污染物濃度偏低,污水可生化性好,處理難度小。

煤礦污水處理設計在80年代采用活性污泥法處理工藝的較多,由于污水中有機物含量太低,在運轉過程中微生物得不到最低限度的營養物質,形不成活性污泥,運轉不起來。氧化溝污水處理工藝,也存在同樣的問題,回流活性污泥回流不起來,致使原氧化溝系統變成了附加曝氣的帶狀平流沉淀池,達不到要求的處理目標。90年代許多礦井采用二級生物接觸氧化法處理煤礦生活污水,效果很好。此工藝的特點是能適應礦區低濃度、變化大的污水,同時投資省,操作維護也比活性污泥法簡單,但該法對脫氮除磷效果較差。90年代以來污水生物處理新工藝、新技術的研究開發應用取得了很大成就,許多新工藝應運而生,這些新工藝的共同特點是:高效、穩定、節能,并具有脫氮除磷等多功能。

針對煤礦污水怎么處理的問題,我們著重介紹一種處理工藝:

BAF工藝處理煤礦污水

工藝流程

曝氣生物濾池是最先在歐美發展起來的在歐美和日本等發達國家廣為流行,近些年來在我國已有數十家污水處理廠應用。如大連、慈溪、新會、楊凌,在山西的煤礦生活污水處理中也有應用。具體參見http://www.kopromobilespa.com更多相關技術文檔。

該技術綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用。污水從濾池底部進入濾料層,濾料層下部設有供氧的曝氣系統進行曝氣,氣水為同向流。在濾池中,有機物被微生物氧化分解,NH3-N被氧化成NO3-N;另外,由于在堆積的濾料層內和微生物膜的內部存在厭氧/缺氧環境,在硝化的同時實現部分反硝化,從濾池上部的出水可直接排出系統。

工藝特點

BAF 作為一種膜法污水處理新工藝,與傳統活性污泥法和接觸氧化法相比,具有以下的優點:

(1)具有較高的生物濃度和較高的有機負荷。曝氣生物濾池采用粗糙多孔的球狀濾料,為微生物提供了較佳的生長環境,易于掛膜及穩定運行,可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量,單位體積內微生物量遠遠大于活性污泥法中的微生物量(可達10~15g/l),高濃度的微生物量使得BAF 的容積負荷增大,減少了池容積和占地面積,使基建費用大大

降低。

(2)工藝簡單、出水水質好。由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用,使得出水的SS很低,一般不超過15mg/l。因進行周期性的反沖洗,生物膜得以有效更新,表現為生物膜較薄,活性較高。有時即使生物處理發生故障,在短期內其物理作用機理仍可保證高質量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標準,同時可用于回用。

(3)抗沖擊負荷能力強。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物,其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統活性污泥那么敏感,同時無污泥膨脹問題。

(4)氧的傳輸效率高。曝氣生物濾池中氧的利用率可達20%-30%,曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是:1因濾料粒徑小,氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡,加大了氣液接觸面積,提高了氧的利用率;2氣泡在上升過程中,由于濾料的阻擋和分割作用,使氣泡必須經過濾料的縫隙,延長了其停留時間,同樣有利于氧的傳質;3理論研究表明,BAF中氧氣可直接滲入生物膜,因而加快了氧氣的傳輸速度,減少了供氧量。

(5)易掛膜、啟動快。BAF調試時間短,一般只需7~12天,而且不需接種污泥,采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面,微生物不易流失,使其運行管理簡單。BAF在短時間內不使用的情況下可關閉運行,一旦通水并曝氣,可在很短時間內恢復正常運行,這一特點說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區的污水處理。

(6)菌群結構合理。傳統活性污泥法中,微生物分布相對均勻,而在BAF中從上到下形成了不同的優勢菌種,因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發生。

(7)自動化程度高。由于相關工業技術的發展,一些先進的自動化設備如液位傳感器、在線溶氧測定儀、定時器、變頻器及微電腦等產品的出現,使得曝氣生物濾池系統運行管理自動化得以順利實現。

曝氣生物濾池系統可以對進水水質、水量以及污水中溶解氧濃度進行在線檢測,并通過 PLC 控制系統方便地調整曝氣時間的長短,控制風機的供氧量,做到優化運行,PLC系統對濾池進行自動反沖洗。

(8)脫氮效果好。通過不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區分布,使濾池在除碳的同時可進行硝化和反硝化。其原理是通過對兩組濾池或同一座濾池內分別人為地造成好氧、兼氧的生物環境,不僅能去除一般有機物和懸浮固體,而且具有較好脫氮功能。

在一級濾池(C/N池)和二級濾池(N池)中的曝氣階段需要不斷調節溶解氧水平,使溶解氧達到較高水平(約2~3mgO2/l),而在DN池中使溶解氧達到較低水平(約0.2~0.5mgO2/)。

BAF工藝的缺點是需要定期反沖洗:

隨著過濾的進行,濾料表面新產生的生物量越來越多,截留的SS 不斷增加,在開始階段濾池水頭損失增加緩慢,當固體物質積累達到一定程度,使水頭損失達到極限水頭損失或導致SS 發生穿透,此時就必須對濾池進行反沖洗,以除去濾床內過量的微生物膜及 SS,恢復其處理能力。

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