礦井水處理站改造分析

王思孝

摘 要：甘肅省白銀市魏家地煤礦擴(kuò)建完成投入使用后，涌水量高達(dá)199.39 m3/h，導(dǎo)致原有礦井水處理站無法實(shí)現(xiàn)礦井水的全處理。礦井排水與水處理設(shè)施規(guī)模的不匹配，不僅縮短了井下設(shè)備的使用壽命，增加了煤礦的運(yùn)行成本，而且導(dǎo)致“魏家地煤礦改擴(kuò)建工程環(huán)評”驗(yàn)收無法通過。因此，結(jié)合擴(kuò)建后煤礦涌水量大幅增加的現(xiàn)象和環(huán)評驗(yàn)收中對施工環(huán)境的要求，分析項(xiàng)目可行性，從選址、管網(wǎng)施工以及施工產(chǎn)生的揚(yáng)塵、噪聲和生活垃圾等方面提出改造方案。

關(guān)鍵詞：礦井水處理站;涌水量;可行性

中圖分類號：X751 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2021）19-0053-03

Abstract： After the expansion of Weijiadi Coal Mine in Baiyin， Gansu Province， specific yield is up to 199.39 m3/h， which makes it impossible for the original mine water treatment station to fully treat the mine water. The mismatch of mine drainage and water treatment facilities not only shortens the service life of underground equipment and increases the operation cost of coal mine， but also leads to the failure of environmental impact assessment of Weijiadi Coal Mine Reconstruction and expansion project. Therefore， the feasibility of the project is analyzed in the light of the large increase in water inflow after the expansion and the requirements for the construction environment in the environmental impact assessment and acceptance， from the site selection， pipe network construction and construction of dust， noise and domestic waste， and other aspects of the transformation program.

Keywords： mine water treatment station;specific yield;feasibility

甘肅省白銀市魏家地現(xiàn)有礦井水處理站一座，采用“混凝沉淀+高負(fù)荷沉淀”法處理，處理規(guī)模為400 m3/d。隨著礦井改擴(kuò)建的正常生產(chǎn)，礦井水涌水量已高達(dá)199.39 m3/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有處理站的處理能力。未處理的礦井水直接回用于井下，對井下設(shè)備造成損傷，縮短了其使用壽命，同時(shí)增加了井下設(shè)備的運(yùn)行成本。經(jīng)多方調(diào)研考察后，擬建設(shè)處理規(guī)模為5 000 m3/d的污水處理站一座，采用“預(yù)沉池+超磁分離+濾布濾池”三級處理工藝，可實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備一鍵啟動、一鍵停機(jī)。處理后中水回用于井下生產(chǎn)、地面降塵以及綠化，剩余部分用作景觀區(qū)域生態(tài)用水。試運(yùn)行期間，經(jīng)甘肅綠創(chuàng)環(huán)?？萍加邢薰颈O(jiān)測，懸浮物為14 mg/L，化學(xué)需氧量為38 mg/L，水中氨氮為0.196 mg/L，滿足相關(guān)國家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

1 礦井水處理站改造的必要性

礦井水資源化利用項(xiàng)目的實(shí)施可解決現(xiàn)有排水與水處理設(shè)施規(guī)模不匹配的問題，實(shí)現(xiàn)礦井水的全處理。礦區(qū)所在地為干旱地區(qū)，水資源匱乏。資源化利用項(xiàng)目可以最大限度提高井下排水的利用效率，降低礦井新鮮水供水量，減少企業(yè)日常運(yùn)行成本。依據(jù)《中華人民共和國水法》《煤炭行業(yè)清潔生產(chǎn)指標(biāo)體系》等文件要求，對于水資源短缺地區(qū)，應(yīng)提高礦井水重復(fù)利用率，井工開采煤礦礦井水綜合利用率應(yīng)大于95%。資源化利用項(xiàng)目可以提高礦井清潔生產(chǎn)水平，經(jīng)處理后的中水回用于井下消防、灑水及井下設(shè)備冷卻和地面綠化、降塵，并可用作礦井附近沙河下游截留壩內(nèi)景觀用水及周邊林地的綠化用水。依據(jù)《水污染防治行動計(jì)劃》，加強(qiáng)礦井水綜合利用，提高礦井清潔生產(chǎn)水平。此外，資源化利用項(xiàng)目的實(shí)施有利于水資源的調(diào)配使用，解決區(qū)域生態(tài)用水問題，同時(shí)可有效避免廢水違規(guī)外排，避免對周邊環(huán)境造成影響，降低了企業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。資源化利用項(xiàng)目的實(shí)施還有利于魏家地煤礦實(shí)現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益的統(tǒng)一，提高魏家地煤礦的環(huán)境保護(hù)意識和社會責(zé)任感。

2 礦井水處理站改造措施

根據(jù)魏家地煤礦礦井總平面布置和現(xiàn)場踏勘，結(jié)合現(xiàn)有土地權(quán)限和給排水管網(wǎng)布置情況，參考魏家地煤礦相關(guān)負(fù)責(zé)人的建議，可供布設(shè)礦井水處理設(shè)施的位置有兩處[2]。工程布置應(yīng)盡量位于礦井現(xiàn)有用地范圍內(nèi)，避免新增土地使用手續(xù)的辦理，同時(shí)兼顧區(qū)域生態(tài)和景觀用水接口設(shè)置。

2.1 選址一

2.1.1 廠址基本情況。選址一位于現(xiàn)有礦井水處理站的西南側(cè)，場地呈不規(guī)則形狀，屬魏家地煤礦自留用地。場地平整，面積約為3 500 m2，且附近農(nóng)民在此栽種了樹木。場地北側(cè)45 m處為靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司運(yùn)煤鐵路專用線，東側(cè)為現(xiàn)有礦井水處理站，西側(cè)為沙河。

2.1.2 廠址管網(wǎng)施工方案。管道采用直埋工藝，埋深2 m。進(jìn)水管道直埋坡度[i]=0.3%，出水管道不考慮直埋坡度。進(jìn)污水處理站收集系統(tǒng)管網(wǎng)均采用DN250球墨鑄鐵管道，總長度為840 m。經(jīng)收集系統(tǒng)管網(wǎng)收集的污水進(jìn)入污水處理站處理。對于污水處理站處理后的中水回用井下生產(chǎn)用水和景觀用水。出水管采用DN200球墨鑄鐵管道，總長為904 m。該部分管網(wǎng)費(fèi)用概算為160萬元。選址一管網(wǎng)工程量如表1所示。

2.2 選址二

2.2.1 廠址基本情況。選址二位于容量為500 m3的現(xiàn)有高位消防水池西南側(cè)的空地，在礦區(qū)南側(cè)土地權(quán)屬范圍內(nèi)，占地長約41 m、寬約28 m，面積1 148 m2，為魏家地工業(yè)場地。該場址北側(cè)為選煤廠和運(yùn)煤道路，西側(cè)和南側(cè)為山體。

2.2.2 廠址管網(wǎng)施工方案。管道采用直埋工藝，埋深2 m。進(jìn)水管道和出水管道直埋坡度[i]=0.3%。進(jìn)污水處理站收集系統(tǒng)管網(wǎng)收集礦井水，采用DN250球墨鑄鐵管道，總長度為42 m。污水處理站處理后的中水回用及景觀用水管網(wǎng)需要穿越鐵路專用線路[3]。出水管采用DN200球墨鑄鐵管道，總長為1 904 m。該部分管網(wǎng)投資預(yù)算為200萬元。選址二管網(wǎng)工程量如表2所示。

2.3 廠址選定

對比污水處理廠選址一與選址二，兩個選址均位于魏家地煤礦工業(yè)場地范圍內(nèi)。選址二位于現(xiàn)有消防水池西南側(cè)的空地，與回用產(chǎn)地之間的距離相對選址一更遠(yuǎn)，絕對海拔標(biāo)高相對選址一更高，且回用管網(wǎng)需要穿越輸煤鐵路專用線，管網(wǎng)布設(shè)長度相對選址一更長。綜合以上因素，選址一距水源、電源以及熱源距離更近且管網(wǎng)投資比選址二少，因此選用選址一進(jìn)行開發(fā)建設(shè)。選址對比情況見表3。

3 礦井水處理站改造中環(huán)保處理措施

3.1 工程建設(shè)對環(huán)境的影響

3.1.1 施工揚(yáng)塵的影響。工程施工挖掘的泥土通常堆放在施工現(xiàn)場，堆土裸露在外面，對市容造成了影響。施工中產(chǎn)生的塵土?xí)采w在附近的建筑物和植物上，破壞了附近居民的居住環(huán)境整潔。另外，雨天由于雨水的沖刷和車輛的碾壓，施工現(xiàn)場變得泥濘，給人們的出行造成了不便。

3.1.2 施工噪聲的影響。施工期間，施工機(jī)械、車輛馬達(dá)的轟鳴和喇叭都會產(chǎn)生大量噪聲。尤其是夜間施工產(chǎn)生的噪聲，會嚴(yán)重影響鄰近居民的工作和休息。本項(xiàng)目位于魏家地煤礦工業(yè)場地內(nèi)，距居民區(qū)較遠(yuǎn)，對居民影響相對較小。

3.1.3 生活垃圾的影響。施工過程中，施工人員的飲食和住宿問題一般安排在施工區(qū)內(nèi)。工地的用水、用電以及生活廢棄物如果得不到妥善安排和處理，會對施工區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境造成影響。特別是夏天，施工區(qū)的生活廢棄物若沒有得到及時(shí)處理，將會導(dǎo)致蚊蠅孳生，甚至?xí)?dǎo)致流行疾病的暴發(fā)，嚴(yán)重威脅施工人員和周圍居民的身體健康。

3.1.4 棄土的影響。施工期間會產(chǎn)生大量棄土，在運(yùn)輸、處置這些廢棄土壤的過程中都可能對環(huán)境產(chǎn)生影響。比如：運(yùn)輸車輛裝載泥土沿途散落，導(dǎo)致運(yùn)輸公路布滿泥土;晴天塵土飛揚(yáng)，雨天路面泥濘，給行人和過往車輛帶來不便。廢棄土處理不當(dāng)，不僅影響土地利用，還會破壞自然生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響礦區(qū)的建設(shè)和整潔。

3.2 環(huán)境影響的緩解措施

3.2.1 減少揚(yáng)塵。為減少工作揚(yáng)塵對周圍環(huán)境的影響，施工時(shí)遇到晴朗有風(fēng)的天氣，要注意對棄土表面進(jìn)行灑水，抑制揚(yáng)塵。工程承包者必須對棄土進(jìn)行處理，及時(shí)運(yùn)走。運(yùn)輸過程中要嚴(yán)格注意裝運(yùn)車輛不能超載，避免運(yùn)輸過程中泥土灑落。在車輛駛出工地前，必須把運(yùn)輸車輪上的泥土清理干凈，避免棄土粘滿沿路地面，影響環(huán)境整潔。同時(shí)，施工者要做好工地門前的道路清潔工作，及時(shí)清掃撒落的棄土、建材廢棄物等。

3.2.2 噪聲控制。在距離居民住宅區(qū)200 m以內(nèi)的施工地段，23：00至次日06：00禁止施工。同時(shí)，要優(yōu)化施工設(shè)備和施工方法，盡可能采用噪聲低的機(jī)械。如果必須在會對周圍居民造成影響的工地進(jìn)行夜間施工，則需要采取降噪措施，如在施工工地周圍設(shè)立臨時(shí)聲障類裝置，以保證居民區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。

3.2.3 施工現(xiàn)場廢物處理。建設(shè)單位和施工單位要和當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，及時(shí)清理施工人員在臨時(shí)工作區(qū)域食宿所產(chǎn)生的生活廢棄物。工程承包單位要加強(qiáng)對施工人員的素質(zhì)教育，不隨意亂丟廢棄物，保證工作、生活環(huán)境衛(wèi)生。

3.2.4 棄土處置和運(yùn)輸。項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門共同制定項(xiàng)目棄土處置方案。建設(shè)單位應(yīng)聯(lián)系相關(guān)公路部門共同制定各個施工場地的運(yùn)輸方案，規(guī)劃合理的運(yùn)輸路線，避免在交通高峰時(shí)段運(yùn)輸棄土。有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)指定位置不定時(shí)檢查棄土和建筑垃圾情況[5]。若施工過程產(chǎn)生有毒有害廢棄物，應(yīng)及時(shí)暫停施工，并與當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門聯(lián)系，采取有效措施合理處理后才可繼續(xù)施工。

4 結(jié)語

礦井水處理站屬于環(huán)境保護(hù)工程，其建設(shè)嚴(yán)格遵守環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。污水處理廠的建設(shè)不僅從根本上解決了魏家地煤礦的用水問題，還改善了水污染情況，有利于保護(hù)環(huán)境，使當(dāng)?shù)匚鬯侠硖幹?、達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放，為創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境衛(wèi)生打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并帶動了關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步健全了投資環(huán)境，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義。

參考文獻(xiàn)：

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