淺析我國露天煤礦如何實(shí)行污水處理及污水資源化技術(shù)

1992年，隨著我國第一座自行設(shè)計(jì)、建設(shè)的大型露天煤礦─霍林河一號(hào)露天煤礦的建成投產(chǎn)，標(biāo)志我國在大型露天煤礦的建設(shè)水平上又上了一個(gè)新臺(tái)階，隨后我國相繼開發(fā)建設(shè)了伊敏河、元寶山、準(zhǔn)格爾、平朔大型露天礦區(qū)。露天礦區(qū)的建設(shè)規(guī)模巨大，涉及國計(jì)民生的各個(gè)方面，在露天礦區(qū)的總體規(guī)劃中，往往會(huì)形成以煤炭為依托、以電力、鋼鐵為龍頭的重工業(yè)格局。在露天礦區(qū)的規(guī)劃建設(shè)中會(huì)受到諸多因素的制約，其中水源成為制約礦區(qū)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展的重要因素。我國大型露天礦田的分布主要集中在山西和內(nèi)蒙地區(qū)，而這些地區(qū)溫帶大陸性氣候特征明顯，水資源匱乏，干旱少雨、風(fēng)沙大。

      露天煤礦作為煤炭開采的一種重要形式，因其開采規(guī)模大、產(chǎn)量高，一直在煤炭行業(yè)及在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，充分的、最大限度的使用和利用水資源對(duì)露天礦區(qū)的建設(shè)和發(fā)展具有十分重要的意義。

污、廢水資源化是實(shí)現(xiàn)露天礦區(qū)最大限度使用和利用水資源最有效的途徑，而污、廢水處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)資源化的保證，露天礦區(qū)工業(yè)用水對(duì)水質(zhì)的不同要求為實(shí)現(xiàn)污水資源化提供了可能和發(fā)展空間。本文根據(jù)我國現(xiàn)已投產(chǎn)運(yùn)行的霍林河、伊敏河、元寶山、準(zhǔn)格爾、平朔等大型露天礦區(qū)污、廢水處理工藝及污水資源化的現(xiàn)狀，通過對(duì)現(xiàn)狀的分析展望我國露天礦區(qū)污水處理工藝的發(fā)展趨勢(shì)，闡述我國露天礦區(qū)實(shí)現(xiàn)污、廢水資源化的有利條件及制約因素，并提出充分實(shí)現(xiàn)資源化的有效途徑。

1 露天礦區(qū)給排水工程及資源化現(xiàn)狀

1.1 露天礦區(qū)特點(diǎn)及用水量組成

露天礦區(qū)一般由露天礦、選煤廠、油庫、火藥廠、機(jī)修廠、居住區(qū)等單項(xiàng)工程組成。從礦區(qū)工業(yè)企業(yè)的布局看，露天礦及選煤廠工業(yè)場(chǎng)地通過皮帶運(yùn)輸機(jī)相連；礦區(qū)居住區(qū)一般距工業(yè)場(chǎng)地較遠(yuǎn)。整個(gè)礦區(qū)工業(yè)建筑分散，工業(yè)場(chǎng)地戰(zhàn)線很長，沒有明確的露天工業(yè)場(chǎng)地界限。從供水分布看，用水大戶為露天礦、選煤廠和居住區(qū)，其中露天礦主要用水量為礦山公路防塵灑水；選煤廠用水主要為洗煤生產(chǎn)用水；居住區(qū)用水主要為生活用水。

序　號(hào)

礦區(qū)名稱及規(guī)模

道路灑水及綠化(m3/d)

洗煤生產(chǎn)用水(m3/d)

一般生產(chǎn)生活用水(m3/d)

工業(yè)場(chǎng)地用水合計(jì)(m3/d)

居住區(qū)及市政用水(m3/d)

備注

　1、霍林河礦區(qū)(10Mt/a)

　3120

　2789.7

　1957.5

　7867.6

　4400

1981-1992

　2、準(zhǔn)格爾礦區(qū)(12Mt/a)

　5842

　5400

   2551

　13793

　9000

1990-1997

　3、元寶山礦區(qū)(5Mt/a)

　1033

　3210

　4042.2

　8285.2

　-

1988-1993

　4、伊敏河礦區(qū)(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?guī)X(15Mt/a)

　4260

　5000

　2012

　11272

　-

1997-2001

　　注：上述礦區(qū)水源除準(zhǔn)格爾礦區(qū)水源取自黃河水、元寶山礦區(qū)水源取自露天疏干水之外，其余水源由地下水源保證。

　　1.2 露天礦區(qū)污、廢水量組成

　　 露天礦區(qū)污、廢水一般由工業(yè)場(chǎng)地及生活區(qū)的生產(chǎn)生活污水、采掘場(chǎng)疏干排水、采掘場(chǎng)礦坑排水、礦區(qū)所屬地方井工礦井下排水等組成。見水量組成表

由于露天礦區(qū)的自身特點(diǎn)不盡相同，礦區(qū)污、廢水處理廠所接納的水質(zhì)也不相同。隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，礦區(qū)污、廢水處理所采取的處理工藝不斷發(fā)展，各種水處理工藝在實(shí)踐中不斷的接受檢驗(yàn)，有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)。本文收集了霍林河露天礦等六大露天煤礦污水處理廠的污水水質(zhì)指標(biāo)和處理工藝，露天礦區(qū)污水處理現(xiàn)狀表。

序　號(hào)

礦區(qū)名稱及規(guī)模

污水指標(biāo)(mg/l)

出水指標(biāo)(mg/l)

處理工藝

　備注

　SS

　BOD5

   COD

  石油類

　SS

　BOD5

  COD

  石油類

　　

1、霍林河礦區(qū)(10Mt/a)

109.0

47.9

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

一級(jí)處理+污水庫

污水庫水體自凈效果好，用于渾迪音林地灌溉

2、準(zhǔn)格爾礦區(qū)(12Mt/a)

60.0-　　176

45.6-　　95.3

112.2-180.4

6-8

7.74-24.2

29.4-67.2

二級(jí)活性污泥法+深度處理

除復(fù)用于選煤工藝用水外，污水達(dá)標(biāo)排放　

3、元寶山礦區(qū)(5Mt/a)

112.0

86.0

180.0

22.4-5.6

10

50

二級(jí)接觸氧化法

僅完成一級(jí)處理工藝

　　

4、伊敏河礦區(qū)(10Mt/a露天礦、5Mt/a選煤廠)

46.7

30.4

48.3

3.6

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

一級(jí)處理+污水庫

污水庫處理效果較好

　　

5、平朔安太堡(15Mt/a)

400.0

100.0

20.0

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

無實(shí)測(cè)

一級(jí)處理+除油+污水庫

原設(shè)計(jì)生物膜工藝失敗，現(xiàn)為一級(jí)處理+二次除油

6、平朔安家?guī)X(15Mt/a)

537.0

139.6

20.0

10.0

10.0

1.0

除油+SBR處理工藝+人工湖