浅析中国露天煤矿污水处理及污水资源化.doc

浅析中国露天煤矿污水处理及污水资源化 摘要根据我国现已投产运行的霍林河等五大露天矿区污、废水处理工艺及污水资源化的现状，通过对现状的分析展望我国露天矿区污水处理工艺的发展趋势，阐述我国露天矿区实现污、废水资源化的有利条件及制约因素，并提出充分实现资源化的有效途径。 关键词现状 水量 水质 处理工艺 污水资源化 露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式，因其开采规模大、产量高，一直在煤炭行业及在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用。1992年，随着我国第一座自行设计、建设的大型露天煤矿─霍林河一号露天煤矿的建成投产，标志我国在大型露天煤矿的建设水平上又上了一个新台阶，随后我国相继开发建设了伊敏河、元宝山、准格尔、平朔大型露天矿区。露天矿区的建设规模巨大，涉及国计民生的各个方面，在露天矿区的总体规划中，往往会形成以煤炭为依托、以电力、钢铁为龙头的重工业格局。在露天矿区的规划建设中会受到诸多因素的制约，其中水源成为制约矿区建设和可持续发展的重要因素。我国大型露天矿田的分布主要集中在山西和内蒙地区，而这些地区温带大陆性气候特征明显，水资源匮乏，干旱少雨、风沙大。因此，充分的、最大限度的使用和利用水资源对露天矿区的建设和发展具有十分重要的意义。 污、废水资源化是实现露天矿区最大限度使用和利用水资源最有效的途径，而污、废水处理技术是实现资源化的保证，露天矿区工业用水对水质的不同要求为实现污水资源化提供了可能和发展空间。本文根据我国现已投产运行的霍林河、伊敏河、元宝山、准格尔、平朔等大型露天矿区污、废水处理工艺及污水资源化的现状，通过对现状的分析展望我国露天矿区污水处理工艺的发展趋势，阐述我国露天矿区实现污、废水资源化的有利条件及制约因素，并提出充分实现资源化的有效途径。 1 露天矿区给排水工程及资源化现状 1.1 露天矿区特点及用水量组成 露天矿区一般由露天矿、选煤厂、油库、火药厂、机修厂、居住区等单项工程组成。从矿区工业企业的布局看，露天矿及选煤厂工业场地通过皮带运输机相连；矿区居住区一般距工业场地较远。整个矿区工业建筑分散，工业场地战线很长，没有明确的露天工业场地界限。从供水分布看，用水大户为露天矿、选煤厂和居住区，其中露天矿主要用水量为矿山公路防尘洒水；选煤厂用水主要为洗煤生产用水；居住区用水主要为生活用水。见用水量组成表表1。 表1 露天矿区用水量组成表 序 号 矿区名称及规模 道路洒水及绿化m3/d 洗煤生产用水 m3/d 一般生产生活用水m3/d 工业场地用水合计m3/d 居住区及市政用水m3/d 备注 1 霍林河矿区10Mt/a 3120 2789.7 1957.5 7867.6 4400 1981-1992 2 准格尔矿区12Mt/a 5842 5400 2551 13793 9000 1990-1997 3 元宝山矿区5Mt/a 1033 3210 4042.2 8285.2 - 1988-1993 4 伊敏河矿区10Mt/a 4820 3000 1574.77 11819.8 2424.98 1991-1995 5 平朔安太堡15Mt/a 4800 5000 2100 11900 - 1985-1987 6 平朔安家岭15Mt/a 4260 5000 2012 11272 - 1997-2001 注上述矿区水源除准格尔矿区水源取自黄河水、元宝山矿区水源取自露天疏干水之外，其余水源由地下水源保证。 1.2 露天矿区污、废水量组成 露天矿区污、废水一般由工业场地及生活区的生产生活污水、采掘场疏干排水、采掘场矿坑排水、矿区所属地方井工矿井下排水等组成。见水量组成表表2。 随着水处理技术的不断实践和发展，笔者认为针对露天矿区的水质特点，污水处理工艺采用混凝强化一级处理，视出水水质分期建设污水库或二级处理工艺为新建露天矿区值得推荐的处理工艺。该工艺由曝气沉砂池和一沉池组成，强调混凝剂在污水处理中的作用，向曝气沉砂池中投加无机混凝剂，使污水中的悬浮和胶体态物质与混凝剂作用发生脱稳、聚集并有效除磷，向一沉池中投加有机高分子絮凝剂提高混凝去除效率。混凝强化一级处理符合矿区污水SS偏高、生化性较差的水质特征，将常规净水处理工艺的混凝技术用于污水处理，理论上非常适合，该工艺虽未在煤炭系统使用，但在处理城市污水中已取得成功经验，值得引起工程设计实践的重视。 2.2 露天矿区污水资源化发展趋势 2.2.1 实现矿区污水资源化的有利条件 2.2.1.1 污、废水水量及水质保证 从表2的统计结果分析，露天矿区的疏干水、所属井工矿井下排水平朔安家岭、矿坑排水等生产废水排放量巨大，水质良好，仅元宝山露天矿疏干水第一开采年的排放量就为55万m3/d，其水质可作为生活饮用水水源。充足的污废水量及良好的水质为露天矿区实现污废水资源化提供了物质保证 。 2.2.2.2 矿区用水特点使污废水资源化成为可能 从表1的统计结果分析，矿区的用水大用户为道路洒水、选煤生产用水，露天矿与坑口电厂联建的矿区电厂循环冷却用水、冲灰水水量需求很大，而洗煤用水、绿化及道路洒水、循环冷却水对水质的要求较低，见表5、表6。矿区生产废水通过简易处理或根据实际水质情况直接复用完全可能。矿区用水可实现分质供水的现状使矿区实现污废水资源化成为可能。 表5 洗 煤 用 水 水 质 标 准 序 号 项 目 标 准 1 悬浮物含量 清水 不超过400mg/l 循环水 一般不超过50-80g/l 2 悬浮物颗粒 除洒水除尘采用不大于0.3mm外，其余不超过0.7mm 3 PH值 6-9 4 2007-05-17