煤矿生活污水资源化处理的应用研究

　　摘要：通过对煤矿生活污水的特点进行分析，结合晋城中小型煤矿环保专篇中生活污水处理及回用情况，以晋城莒山煤矿为例说明生活污水资源化的可行性，并列举出利用的可行途径。
　　关键字：煤矿；生活污水；资源化
　　中图分类号：X752文献标识码：A
　　在一般城市生活污水处理系统中，曝气池混合液的底物浓度和微生物浓度相比，底物浓度是限制因素，也就是说微生物的增殖处于减速阶段，是底物浓度控制着代谢过程。这里所谓的低底物浓度，对于生活污水来说BOD。约在30mgl以下，一般的活性污泥系统是在比它低得多的条件下运行的。对于煤矿生活污水的处理，有人认为采用活性污泥法处理效果不好是因为进水的BODS浓度低（多数为50一10mgl），而造成微生物的营养不足以致不易去除，实际上我国城市生活污水BODS浓度相对于微生物浓度也是不足的，但处理效果较好。
　　埃肯费尔德模式是至今影响着活性污泥法设计与运行的一种重要模式。他研究低底物浓度相降解规律后得出：在低物浓度的条件下，完全混合活性污泥系统的出流水质仅与BODr一VSS负荷有关，而与入流底物无关。对于推流式活性污泥法也有类似的结论。
　　可见进水BODS浓度低不是煤矿生活污水处理效率低的原因。
　　在活性污泥法处理系统中BOD、的去除率低一般有以下几个原因：（1）平均生物固体停留时间短，微生物浓度低；（2）N或P元素不足；（3）PH值太低或太高；（4）进水存在有毒物质；（5）曝气量不足；（6）混合不好或有短路。
　　对于煤矿生活污水一般不存在N、P不足的问题，（3）（4）（5）（6）都是不可能的或可以避免的。BODS的去除率低的原因只能归结于平均生物固体停留时间短，微生物浓度低。分析其原因是因为煤矿生活污水处理中仍沿袭城市生活污水的设计参数，尽管设计时选择污泥浓度参数取其下限，其值也是较高的，在实际运行中曝气池内的活性污泥浓度是达不到的。例如我们对污水站调查后，污泥浓度的平均值仅1000一1500rngMLssl，比城市污水中采用的2000一6000mgl低的多。值实际是超负荷运行的，也就是有机物易对微生物来说相对过量，自然BOD。的去除率达不到设计要求，出水效果得不到保证。在煤矿生活污水处理中，只要设计时选用的污泥浓度、容积负荷等参数符合实际，设施是可以良好运行的。
　　为提高单位体积污水处理量，在保证出水水质的条件，只有提高污泥浓度值，污泥体积负荷就可以增加，在活性污泥法处理系统中，可以通过两条途径提高活性污泥浓度：（l）增加曝气池中活性污泥的平均停留时间，也就是增大污泥的泥龄〔相应要加长曝气时间）；（2）增大污泥的回流比。延时曝气法就是在第一种状况下运行的，其特征就是曝气时间长（约1一3天），微生物生长在内源代谢阶段，污泥浓度高达2。5一5。0MLSSl（比普通曝气法高2倍）。延时曝气法因管理方便、耐冲击负荷，处理效果较好，在煤矿污水处理上得到了应用。例如山西阳泉矿务局贵石沟污水处理厂采用氧化沟技术（其原理同延时曝气法），Bod5去除率达90，但因其曝气时间长，曝气池的筑造费、耗电量随处理量迅速增长，主要用于小型处理站。另一种途径就是完全混合法，其回流比l00一400，曝气池中的微生物量可以较大程度地增加，出水水质可以得到保证。例如平煤污水处理中心污水厂采用表面曝气完全混合决，污泥回流比较大，BOD5去除率也较高。需要注意的是回流比增大会造成回流设备费用增高。
　　除了在活性污泥法中有上述两途径可以提高曝气池中生物量外，生物膜法中接触氧化法也可以较大地提高微生物浓度。活性污泥法曝气池中的活性污泥处于悬浮状态，其浓度在1。59l左右，而接触氧化法中绝大部分的微生物附着在填料上，单位体积内的水中和填料上的微生物浓度往往达到59l，提高了三倍之多。由于微生物量的增加，相应地提高了容积负荷，接触氧化法处理效果好的另一个原因是，曝气产生的气泡撞击填料，提高了氧的转移效率即提高了氧的利用率。
　　煤矿企业实现现代化绿色矿产资源开采还需走很长的路，在这个过程中，加强煤炭资源开采绿色技术应用十分必要。但现在的企业为追求短期经济效益，往往忽略了企业长远发展的重要性。当前煤矿企业生产经营模式仍是传统的高污染和高排放模式，因此，相关国家主管部门应从源头上对这种现状进行管理，提供给企业一定的资金和技术支持，不断推动企业的绿色发展。
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　　作者简介：谭刘峰（1979。6），男，河南项城人，助理工程师，毕业于河南城建学院，现就职于中国平煤神马集团供水总厂，研究方向：给水排水。