胡藝華
(山西西山煤電股份公司西銘礦, 山西 太原 030052)
污水排放的源頭有很多,污水有兩大類型分別是生活廢水和工業(yè)廢水,水污染是將有害物質(zhì)融入水中,降低水質(zhì)量,污染水源。其中,深井煤礦在對(duì)煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采和利用的過(guò)程中,就會(huì)有大量的廢水排放,這些被排放出的廢水滲入到地表后,對(duì)地下水資源造成嚴(yán)重的污染,引發(fā)很多水污染事件發(fā)生,導(dǎo)致人們供水緊張,水資源嚴(yán)重缺乏,水質(zhì)降低會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。所以我們需要高度關(guān)注煤礦區(qū)的污水處理和再利用問(wèn)題,采取有效措施解決污水,改善生態(tài)環(huán)境,提高地下水的水質(zhì)。
深井煤礦區(qū)在對(duì)煤炭進(jìn)行開(kāi)采時(shí)會(huì)釋放出很多污水或廢水,而居住在礦區(qū)周圍的大多數(shù)居民一般都飲用的是地下水,而礦區(qū)排放出的水如果不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理,則會(huì)對(duì)人們的飲用水造成極大的污染[1]。礦區(qū)排放出的水有很多礦化度物質(zhì),如果與地下水混在一起,則會(huì)降低地下水的水質(zhì),破壞地下水資源,并且在一定程度上還會(huì)影響煤炭的開(kāi)采,甚至阻礙煤炭行業(yè)的發(fā)展,降低煤炭的開(kāi)采量,限制我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。所以要重視深井礦區(qū)的污水處理,提高水資源的利用率。
處理深井煤礦區(qū)的污水有它獨(dú)特處理的工藝程序,按照流程操作就可實(shí)現(xiàn)污水凈化,如圖1,但是,在處理過(guò)程中仍然還有以下幾點(diǎn)問(wèn)題需要解決。
1)網(wǎng)絡(luò)柵欄設(shè)計(jì)不合理,沒(méi)有將其設(shè)計(jì)在調(diào)節(jié)池跟前,所以對(duì)污水中產(chǎn)生的漂浮物無(wú)法有效攔截,使得這些漂浮物流入調(diào)節(jié)池后堵塞提升泵,有些設(shè)計(jì)者常常忽視過(guò)濾網(wǎng)的質(zhì)量,劣質(zhì)的材料降低過(guò)濾的處理效果。
2)有些工作人員在往調(diào)節(jié)池中加混凝劑時(shí)沒(méi)有將其充分混合,會(huì)加重沉淀池表面的水利負(fù)荷,降低工作效率。為了提高水的質(zhì)量,通常會(huì)在處理中適當(dāng)?shù)募尤胍恍┫緞?,但是其效果不明顯,水質(zhì)沒(méi)有得到很好的改變。
3)在污水處理的建筑上缺乏科學(xué)的布置,設(shè)計(jì)者應(yīng)該盡可能的減少用地面積,提高建筑物的功效,解決當(dāng)前我國(guó)用地面積不足的情況,對(duì)于有些水池可以采用由上而下的合建,比如清水池,中間過(guò)濾池和排廢水池[2]。
4)煤礦循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的配置不合理,對(duì)冷卻設(shè)備和被冷卻設(shè)備沒(méi)有合理配置,使得整體的冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)大問(wèn)題,不僅會(huì)損耗大量的能量,還不能很好的達(dá)到冷卻效果。
5)深井煤礦區(qū)的有些設(shè)施建設(shè)比較分散,導(dǎo)致有些設(shè)施被重復(fù)建設(shè),浪費(fèi)建設(shè)所需的資金及設(shè)備,并且對(duì)水資源的重復(fù)利用率低。
6)對(duì)于煤礦區(qū)的的外排水,通過(guò)簡(jiǎn)單的處理進(jìn)行二次利用,將處理后的污水當(dāng)做城市防塵水或者是井下的灌漿用水,既能夠節(jié)省資源還能降低污水處理的成本。
對(duì)于深井煤礦區(qū)的污水處理一般采用四種方法,分別:生物氧化法、混凝法、雙膜法和混合法等方法,每個(gè)方法都有各自不同的操作方式,下面進(jìn)行具體闡述。
生物氧化法利用微生物的特性對(duì)污水進(jìn)行有效處理,主要是將活性污泥法和生物濾池法有效結(jié)合,發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)對(duì)污水進(jìn)行高效處理,此方法是目前處理深井煤礦污水的最佳方式。該方法的原理是在調(diào)節(jié)池中加入適量的填料,使得污水在快速流通的過(guò)程中,與填料和其中的生物膜充分接觸,發(fā)揮微生物的特性,能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行有效處理,能夠有效提高凈化水的功效。
圖1 深井煤礦污水處理工藝基本流程
混凝法是一種化學(xué)反應(yīng),主要是將污水和混凝劑充分融合后發(fā)生中和反應(yīng)和絮凝反應(yīng),對(duì)于煤礦區(qū)排放出的污水進(jìn)行斜管沉淀和多次的過(guò)濾處理,保證能夠達(dá)到污水排放指標(biāo),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在清水池中進(jìn)行排放[3]。
雙膜法就是進(jìn)行兩種方式進(jìn)行處理,也就是超濾和反滲透,超濾進(jìn)行前期處理,能夠很大程度上提高反滲透水質(zhì)的質(zhì)量,按照一定的比例將超濾出水和反滲透出水相混合,主要是確保排除的水既能夠符合生產(chǎn)用水,還能達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。
混合法是污水處理方法中最常用的方法,使用混合法進(jìn)行深度清理污水主要使用的是混凝劑,所以在選用混凝劑的類型和數(shù)量等方面,一定要選用正確的比例配置混凝劑,才能夠提高污水處理效果,實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化目的。
對(duì)污水資源化的利用也要分清利用地方,不同煤礦排放出的水質(zhì)不同,所采用的污水資源化的方法也就不一樣。深井煤礦的污水類型主要為井下排水、生活污水和其他廢水,這些污水處理后都會(huì)用作生產(chǎn)水、農(nóng)業(yè)水和生活水進(jìn)行再次使用,深井煤礦處理污水的系統(tǒng)工程由高效沉淀系統(tǒng)、砂濾系統(tǒng)、超濾飲用水系統(tǒng)、煤泥處理系統(tǒng)、預(yù)調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)等,首先煤礦水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后由高效沉淀系統(tǒng)經(jīng)絮凝微電解處理,然后攪拌將泥渣進(jìn)行分離操作,這樣可以污水中的大多數(shù)污染物去除掉,濾池中有大量的濾料均勻分散在濾池中,將上面的水通過(guò)濾池再次去除剩余水中的雜物,接下來(lái),在經(jīng)過(guò)超濾系統(tǒng),將水質(zhì)進(jìn)行凈化,使得水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求,所過(guò)濾中的煤渣、泥塊等經(jīng)過(guò)脫水傳送到其他地方用作另外的用途。
通過(guò)上述的污水處理方法,可以將凈化后的水資源送給周邊居住的居民當(dāng)做生活用水,從一定程度上解決了人們的供水不足問(wèn)題,緩解了水資源緊缺的現(xiàn)象,這些被處理過(guò)的污水也可用在礦區(qū)的煤炭生產(chǎn),比如:洗煤需要大量的水,可以將生活中的污水和人們的洗澡廢水通過(guò)調(diào)節(jié)池,沉砂池、無(wú)閥濾池等,利用臭氧消毒后在灌入清水池,這些水便可進(jìn)行洗煤。井下水的使用,也是將深井水和洗澡廢水用次氯化鈉消毒,就可以用作井下灑水,或者有一些含油的廢水,也經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池,高度沉淀池,利用管式靜態(tài)混合器井下污水處理,用于井下灑水。在用于農(nóng)業(yè)方法的水必須要通過(guò)嚴(yán)格的水凈化技術(shù)處理,才可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉,最大程度的實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用率[4]。
對(duì)深井煤礦的污水進(jìn)行處理和水資源的利用是一項(xiàng)較為復(fù)雜的大工程,雖然現(xiàn)有的污水處理工藝在一定程度上能夠有效進(jìn)行污水凈化,達(dá)到水資源的利用標(biāo)準(zhǔn),但是還有一些問(wèn)題需要不斷地去完善,提高對(duì)污水的凈化處理。另一方面還要建立健全的環(huán)保法律制度,規(guī)范人們的污水排放,提高人們對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí),污水處理要嚴(yán)格按照國(guó)家要求,符合排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)凈化標(biāo)準(zhǔn),為農(nóng)業(yè)、居民生活、礦區(qū)生產(chǎn)提供充足的水資源,促進(jìn)煤炭行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,使得我國(guó)的經(jīng)濟(jì)地位不斷提高。