1992年,隨著我國第一座自行設(shè)計、建設(shè)的大型露天煤礦─霍林河一號露天煤礦的建成投產(chǎn),標志我國在大型露天煤礦的建設(shè)水平上又上了一個新臺階,隨后我國相繼開發(fā)建設(shè)了伊敏河、元寶山、準格爾、平朔大型露天礦區(qū)。露天礦區(qū)的建設(shè)規(guī)模巨大,涉及國計民生的各個方面,在露天礦區(qū)的總體規(guī)劃中,往往會形成以煤炭為依托、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)是實現(xiàn)資源化的保證,露天礦區(qū)工業(yè)用水對水質(zhì)的不同要求為實現(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)運行的霍林河、伊敏河、元寶山、準格爾、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,闡述我國露天礦區(qū)實現(xiàn)污、廢水資源化的有利條件及制約因素,并提出充分實現(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、機修廠、居住區(qū)等單項工程組成。從礦區(qū)工業(yè)企業(yè)的布局看,露天礦及選煤廠工業(yè)場地通過皮帶運輸機相連;礦區(qū)居住區(qū)一般距工業(yè)場地較遠。整個礦區(qū)工業(yè)建筑分散,工業(yè)場地戰(zhàn)線很長,沒有明確的露天工業(yè)場地界限。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
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)場地用水合計(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)場地及生活區(qū)的生產(chǎn)生活污水、采掘場疏干排水、采掘場礦坑排水、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踐中不斷的接受檢驗,有成功的經(jīng)驗,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)指標和處理工藝,露天礦區(qū)污水處理現(xiàn)狀表。
序 號
礦區(qū)名稱及規(guī)模
污水指標(mg/l)
出水指標(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
無實測
無實測
無實測
一級處理+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
二級活性污泥法+深度處理
除復(fù)用于選煤工藝用水外,污水達標排放
3、元寶山礦區(qū)(5Mt/a)
112.0
86.0
180.0
22.4-5.6
10
50
二級接觸氧化法
僅完成一級處理工藝
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
無實測
無實測
無實測
一級處理+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
無實測
無實測
無實測
一級處理+除油+污水庫
原設(shè)計生物膜工藝失敗,現(xiàn)為一級處理+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