煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，將對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時造成水資源的大量浪費。

采煤廢水復(fù)雜多變，在同一礦井廢水中，同時含有鐵、錳等重金屬，硫、氟、氯等非金屬及有機污染物和懸浮物，有的礦井廢水呈弱酸性，即使是同一礦井，所采層不同，廢水性質(zhì)也不同，甚至是差別很大。這給煤礦廢水治理技術(shù)的選用帶來很大的困難。

煤礦污水怎么處理，首先我們介紹一下其特點，煤礦污水水質(zhì)與一般城市污水性質(zhì)類似，但不同于城市污水（城市污水中常包括部分工業(yè)廢水）。其特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，污水可生化性好，處理難度小。

煤礦污水處理設(shè)計在80年代采用活性污泥法處理工藝的較多，由于污水中有機物含量太低，在運轉(zhuǎn)過程中微生物得不到最低限度的營養(yǎng)物質(zhì)，形不成活性污泥，運轉(zhuǎn)不起來。氧化溝污水處理工藝，也存在同樣的問題，回流活性污泥回流不起來，致使原氧化溝系統(tǒng)變成了附加曝氣的帶狀平流沉淀池，達(dá)不到要求的處理目標(biāo)。90年代許多礦井采用二級生物接觸氧化法處理煤礦生活污水，效果很好。此工藝的特點是能適應(yīng)礦區(qū)低濃度、變化大的污水，同時投資省，操作維護(hù)也比活性污泥法簡單，但該法對脫氮除磷效果較差。90年代以來污水生物處理新工藝、新技術(shù)的研究開發(fā)應(yīng)用取得了很大成就，許多新工藝應(yīng)運而生，這些新工藝的共同特點是：高效、穩(wěn)定、節(jié)能，并具有脫氮除磷等多功能。

針對煤礦污水怎么處理的問題，我們著重介紹一種處理工藝：

工藝流程

曝氣生物濾池是最先在歐美發(fā)展起來的在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行，近些年來在我國已有數(shù)十家污水處理廠應(yīng)用。如大連、慈溪、新會、楊凌，在山西的煤礦生活污水處理中也有應(yīng)用。具體參見http://lj-lighting.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

該技術(shù)綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用。污水從濾池底部進(jìn)入濾料層，濾料層下部設(shè)有供氧的曝氣系統(tǒng)進(jìn)行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，有機物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時實現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng)。

工藝特點

BAF 作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下的優(yōu)點：

（1）具有較高的生物濃度和較高的有機負(fù)荷。曝氣生物濾池采用粗糙多孔的球狀濾料，為微生物提供了較佳的生長環(huán)境，易于掛膜及穩(wěn)定運行，可在濾料表面和濾料間保持較多的生物量，單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥法中的微生物量（可達(dá)10~15g/l），高濃度的微生物量使得BAF 的容積負(fù)荷增大，減少了池容積和占地面積，使基建費用大大

降低。

（2）工藝簡單、出水水質(zhì)好。由于濾料的機械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附作用，使得出水的SS很低，一般不超過15mg/l。因進(jìn)行周期性的反沖洗，生物膜得以有效更新，表現(xiàn)為生物膜較薄，活性較高。有時即使生物處理發(fā)生故障，在短期內(nèi)其物理作用機理仍可保證高質(zhì)量的出水。BAF的處理出水不但可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，同時可用于回用。

（3）抗沖擊負(fù)荷能力強。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機負(fù)荷、水力負(fù)荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題。

（4）氧的傳輸效率高。曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá)20%-30%，曝氣量明顯低于一般生物處理。其主要原因是：1因濾料粒徑小，氣泡在上升過程中不斷被切割成小氣泡，加大了氣液接觸面積，提高了氧的利用率；2氣泡在上升過程中，由于濾料的阻擋和分割作用，使氣泡必須經(jīng)過濾料的縫隙，延長了其停留時間，同樣有利于氧的傳質(zhì)；3理論研究表明，BAF中氧氣可直接滲入生物膜，因而加快了氧氣的傳輸速度，減少了供氧量。

（5）易掛膜、啟動快。BAF調(diào)試時間短，一般只需7~12天，而且不需接種污泥，采用自然掛膜馴化。由于微生物生長在粗糙多孔的濾料表面，微生物不易流失，使其運行管理簡單。BAF在短時間內(nèi)不使用的情況下可關(guān)閉運行，一旦通水并曝氣，可在很短時間內(nèi)恢復(fù)正常運行，這一特點說明曝氣生物濾池非常適合一些水量變化大的地區(qū)的污水處理。

（6）菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)活性污泥法中，微生物分布相對均勻，而在BAF中從上到下形成了不同的優(yōu)勢菌種，因此使得除碳、硝化/反硝化能在一個池子中發(fā)生。

（7）自動化程度高。由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，一些先進(jìn)的自動化設(shè)備如液位傳感器、在線溶氧測定儀、定時器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得曝氣生物濾池系統(tǒng)運行管理自動化得以順利實現(xiàn)。

曝氣生物濾池系統(tǒng)可以對進(jìn)水水質(zhì)、水量以及污水中溶解氧濃度進(jìn)行在線檢測，并通過 PLC 控制系統(tǒng)方便地調(diào)整曝氣時間的長短，控制風(fēng)機的供氧量，做到優(yōu)化運行，PLC系統(tǒng)對濾池進(jìn)行自動反沖洗。

（8）脫氮效果好。通過不同功能的濾池組合或同一濾池中的不同功能區(qū)分布，使濾池在除碳的同時可進(jìn)行硝化和反硝化。其原理是通過對兩組濾池或同一座濾池內(nèi)分別人為地造成好氧、兼氧的生物環(huán)境，不僅能去除一般有機物和懸浮固體，而且具有較好脫氮功能。

在一級濾池（C/N池）和二級濾池（N池）中的曝氣階段需要不斷調(diào)節(jié)溶解氧水平，使溶解氧達(dá)到較高水平（約2~3mgO2/l），而在DN池中使溶解氧達(dá)到較低水平（約0.2~0.5mgO2/）。

BAF工藝的缺點是需要定期反沖洗：

隨著過濾的進(jìn)行，濾料表面新產(chǎn)生的生物量越來越多，截留的SS 不斷增加，在開始階段濾池水頭損失增加緩慢，當(dāng)固體物質(zhì)積累達(dá)到一定程度，使水頭損失達(dá)到極限水頭損失或?qū)е耂S 發(fā)生穿透，此時就必須對濾池進(jìn)行反沖洗，以除去濾床內(nèi)過量的微生物膜及 SS，恢復(fù)其處理能力。