云南先锋煤业开发有限公司 云南昆明 655211
摘要：以云南先锋露天煤矿水处理方案措施为例，分析了分质水处理在露天矿山的应用。先锋露天煤矿产生的废水主要由矿坑水和排土场淋滤水构成，矿坑水和排土场淋滤水水质指标相差比较大，且都需要处理后才能达到排放和回用标准，本文综合比选了几种可行的水处理方案，最终选择了经济性较好的分质处理方案。
关键词：露天矿；分质水处理。
南方的露天矿山在开采过程中，往往受降雨和地下涌水的影响，会在矿坑内形成大量的矿坑水，矿坑水水质往往存在SS、氨氮、总硬度超标等情况，无法回用的矿坑水需要处理后才能达到排放标准。云南先锋露天煤矿是位于云南高原地区设计年产能390万吨的中型露天煤矿，该矿的废水主要由排土场淋滤水和矿坑水构成，部分矿坑水经沉淀处理后回用于生产过程中的洒水降尘，其余废水需要处理达标后排放。
一、先锋露天煤矿废水情况
（一）水量情况
排土场淋滤水由两部分构成：排土场北面暗涵淋滤水的雨季排水约100m3/d，排土场1#拦渣坝暗涵淋滤水出口雨季排水约500m3/d，合计600m3/d。
矿坑水按照现在的汇水面积和地下涌水量，扣除生产回用水后，需处理外排量约3000 m3/d。
（二）水质情况
先锋露天煤矿废水水质情况祥见表1。
表1 先锋露天煤矿废水水质统计表
（三）出水要求与标准
根据环保相关规定，先锋露天煤矿废水外排需要处理达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》[1]一级A标准及《煤炭工业污染物排放标准》[2] ( GB20426-2006)采煤废水排放限值（扩、改）生产线的要求，总Fe、总Mn的排放限值分别为6mg/L、2 mg/L，洒水降尘回用水需要满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》[3]GB/T18920-2002中道路清扫、消防和城市绿化的水质要求，且只能布置一个外排口。
二、水处理方案比选
根据先锋露天煤矿水质情况以及需要处理达到的水质要求，结合先锋矿淋滤水出水口和矿坑水总排水口的布设位置实际情况，可以选择以下三种技术上可行的水处理方案：
方案一：淋滤水和矿坑水分质处理，淋滤水处理后回用
淋滤水水质悬浮物、Fe、Mn超标，矿坑排水水质较好满足《煤炭工业污染物排放标准》( GB20426-2006)采煤废水排放限值（扩、改）生产线的要求，除悬浮物和Mn外其他均满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标的要求，Mn平均含量2.29mg/L略高于限值2.0mg/L。
本方案一期先行在排土场1#拦渣坝暗涵出口下游180m处建设一座淋滤水水处理站将排土场北面暗涵与1#拦渣坝暗涵出口排水混合后进入水处理站处理达标后该部分水全部回用作为煤矿采场、排土场道路浇洒用水及排土场复垦绿化浇洒用水。矿坑水主要通过建设汇水面积和容量更大的坑底水仓，截断淋滤水汇入矿坑，增大矿坑水的曝气面积和沉淀时间，减少Fe、Mn含量高的淋滤水汇入量，以达到提高矿坑水水质的目的。
二期再长期观察矿坑排水水质变化情况，尤其观察雨季冲刷采场边坡后水质变化，再根据水质是否到达排放标准选择是否建设矿坑水处理站。
表2 淋滤液混合废水水质指标 单位：mg/L
混合废水为高铁锰废水，处理规模：3000m3/d，主要污染物为SS、Mn。处理工艺采用混凝沉淀+一级“曝气+锰砂滤池”，根据以往类似处理工艺经验，该工艺经混凝沉淀之后SS可控制在8mg/L以下，再经过过滤后出水SS远远优于排放限值。经过一级“曝气+锰砂滤池” Mn去除率可达80%～90%。出水Mn浓度可达0.5mg/L，满足出水水质要求。一次性投资概算：600万元。
优点：后期矿坑水水质情况确定，投资成本相对固定，没有增加投资的风险。缺点：前期水处理站建设规模大，前期投资较高。
经综合比选，先锋露天煤矿选择了方案一，矿坑水和淋滤水分质处理，淋滤水处理后全部回用的方案，该方案前期投资最小，淋滤水处理后回用于洒水降尘已经排土场绿化复垦，充分回用了水资源，减少了矿山开采对环境的影响。经2018年，先锋矿增大了坑底水仓面积和容量，截断了淋滤水汇入坑底水仓后，后期检测矿坑水水质情况已经明显好转，总Fe和总Mn两项指标都降低到了排放限值以内，矿坑水在经长时间沉淀后，已经能达到排放标准。分质水处理在该矿的应用，为矿山节省了近400万元的一次性投资，也为其他类似矿山企业在水处理方案选择上增加了宝贵经验。
参考文献：
[1] GB18918-2002，城镇污水处理厂污染物排放标准[S]. 北京：2002.
[2] GB20426-2006，煤炭工业污染物排放标准[S]. 北京：2006.
[3] GB/T18920-2002，城市污水再生利用城市杂用水水质[S]. 北京：2002.
论文作者:王胆
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/19
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