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可以看出，系統(tǒng)對氨氮的去除效果非常明顯，進水氨氮濃度在11mg/L左右，折流板反應器終沉格室出水中氨氮值較低，系統(tǒng)的氨氮去除率接近90%，達到了A的排放標準。這說明系統(tǒng)的硝化作用和同化作用效果明顯，將系統(tǒng)的氨氮全部轉化為硝態(tài)氮或生物體內一部分，經過硝化作用轉化的硝態(tài)氮為后續(xù)缺氧室中反硝化聚磷菌吸收廢水中的磷提供條件，進而達到去除廢水中氨氮。

3.4 穩(wěn)定運行期氨氮去除特性

總磷包括多種形式，如正磷酸鹽、有機磷和

蒸氨廢水處理工藝流程為：隔油池→前混凝反應池→前斜管沉淀池→調節(jié)池→O1曝氣池→水解池→O2曝氣池→二沉池→后混凝反應池→后斜管沉淀池→微濾池→臭氧發(fā)生器→清水池。

2.2 主要單元介紹

2.2.1 預處理部分

該部分主要作用是去除污水中的輕油、重油及降低廢水中有毒物質的含量，調節(jié)、均合來水的水質、水量，為生化處理創(chuàng)造條件。

（1）隔油池原理

煤氣化過程會產生大量含酚類、多環(huán)芳烴、硫化物、礦物油等物質的廢水，是典型的有毒有害、難處理的工業(yè)廢水。利用微生物、生化法處理污水是污水處理中應用泛的技術。魯奇氣化廢水成分復雜，又含有對微生物有毒有害的酚、礦物油、等有機物，利用生化法處理廢水時，微生物培養(yǎng)非常困難，特別是生化系統(tǒng)起始階段的微生物培養(yǎng)。目前國內生化技術處理魯奇氣化廢水，多采用稀釋法，低濃度起始，梯度式馴養(yǎng)，起始時間長，處理效率低。因此提高生化處理的效率，解決微生物對煤氣化廢水的適應性是當前魯奇氣化廢水生化處理的關鍵。

HWO生化處理技術是源自日

受白廟煤礦停產關閉和原礦井防隔水煤柱被破壞的影響，其礦井水位上升后通過采空區(qū)進入22071綜采工作面，嚴重威脅棗園煤業(yè)的安全生產。同時棗園煤業(yè)對白廟煤礦與棗園煤業(yè)涌水通道處的地質資料掌握有限，不能對白廟煤礦老空水情況做到心中有數(shù)，治理白廟礦老空水特別困難。

1、工程概況

禹州棗園煤業(yè)有限公司始建于1973年1月，2010年被河南能源永城煤電控股集團有限公司整合，隸屬河南能源永煤公司。礦井位于禹州市西25km的文殊鎮(zhèn)馬寨村，開采二1煤層，屬云蓋山井田的一部分，位于云蓋山井田東北部。井田上部以二1煤層露頭線為界，下部以下白峪斷層為界，東鄰平禹煤電公司白廟煤礦，西鄰河南永錦能源云蓋山煤礦一礦，井田走向長2.3～3.3km，傾斜寬2.25～2.70km，面積約7.26km2。棗園煤業(yè)位于潁河、汝河分水嶺地帶，屬淮河流域汝河水系。礦井內地表水系不發(fā)育，僅有季節(jié)性小河(馬寨河)和賀廟水庫。該小河經賀廟水庫接引河匯入烏江河。烏江河經陳莊、文殊、暢鴻、冢頭注入汝河，流量0.00163～0.80300m3/s，洪峰期間每秒可達數(shù)立方米。河流曲折、河谷坡降大、流速快、地表水不易下滲。棗園煤業(yè)主采二1煤層，上下各含水層之間均有穩(wěn)定隔水層阻隔，水力聯(lián)系較弱。北部以二1煤層露頭為界，為地下水補給邊界；東部、西部為人為邊界，南部以下白峪斷層為界，接受地下水的側向補給，南部邊界至二1煤底板標高－560m等高線。對礦井安全生產威脅的水源是寒武系巖溶含水層和臨近礦井老空水。

白廟煤礦停產關閉后，該礦井水位上升，老空水通過22071切眼上部其工作面采空區(qū)涌入棗園煤業(yè)22071工作面，導致棗園煤業(yè)礦井涌水量增大。白廟礦正常涌水量220m3/h，涌水量270m3/h，礦井22071工作面正常涌水量由原來的10m3/h增大到280m3/h。根據(jù)掌握資料分析，白廟煤礦水水壓為0.58MPa，水量為15萬m3，且在不斷上漲，突水威脅系數(shù)為0.23，對礦井22071工作面安全生產造成嚴重威脅。

2、綜合防治措施

首先對老空區(qū)進行地質及水文地質分析，包括老空區(qū)內積水范圍、充水水源、開采技術條件及充水系數(shù)。經礦井走訪和調查，確定白廟老空水水源主要為開采二1煤層期間，頂?shù)装甯羲畬釉獾狡茐模琒9、S10砂巖含水層裂隙涌水以及二1煤層底板L1-4灰?guī)r和白云質寒武系灰?guī)r涌水，充水水源穩(wěn)定，水量穩(wěn)定，需長期進行疏放工作。同時考慮棗園煤業(yè)和白廟煤礦同屬一個地質單元，同采一層二1煤，而棗園煤業(yè)又屬三軟煤層即底板軟、煤層軟、頂板偽頂軟，特別是二1煤遇水泥化嚴重，因此煤巷或者穿煤巷道不能作為良好的老空水疏放通道，臨近礦井就曾發(fā)生在二1煤層中出現(xiàn)探放出老空水但由于煤層遇水泥化后，通道擁堵，疏水量由大快速變小直至停止流出，老空水疏放少量，大量仍舊留在老空區(qū)內，在勘察老空水是否疏放完畢期間，發(fā)生潰水事故；煤層底板為炭質泥巖，同樣遇水泥化，只可作為小量水的流水通道，不能作為疏放老空水的主要通道，且白廟煤礦在回采過程中是沿頂板回采，回采后采空區(qū)內存有積煤，故而從底板疏放老空水時，疏水通道依然可能被擁堵，只可作為老空水輔助疏放通道。針對以上種種困難，棗園煤業(yè)經技術攻關采取疏堵結合，采用疏水鉆孔從煤層頂板鉆探只采空區(qū)的冒落帶，作為老空水疏放主要通道的疏放水技術，全面疏排白廟煤礦老空水，整個防治水工作嚴格堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采"的防治水原則，主要從5個方面研究治理老空水:自上而下建立可靠多點排水陣地技術；追排水技術；頂?shù)装宕鱼@孔在采空區(qū)冒落帶疏放老空水技術；擋水圍堰及預埋管疏放技術；V字形巷道應急排水技術。

2.1 自上而下建立可靠多點排水陣地技術

在22071軌道巷適當位置向22071運輸巷施工排水巷，在22071運輸巷環(huán)形水倉附近與22071運輸巷貫通；對貫通點附近的巷道進行維修加固，對巷道內的水進行疏排，對22071環(huán)形水倉進行維修、清理、擴容；對－150m水平水倉擴容泵房變電所等排水系統(tǒng)改造施工，增加礦井主排水泵房排水能力；通過建立多級排水陣地，逐步實現(xiàn)老空水水位控制及下降，從而具備開展其他工作的條件。

2.2 追排水技術

追排水技術是使用滿足排水能力的可移動水泵通過108mm的軟管連接原工作面鋪設的108mm排水管路進對低洼或者其他匯存水地點進行排水，排水泵始終連接排水管路，排水管路緊跟排水泵，使工作面殘余老空水能及時排水。

2.3 穿層鉆孔在采空區(qū)冒落帶疏放老空水技術

在22071排水巷內施工22071頂板泄水巷，在頂板泄水巷內設計施工了1組頂板穿層冒落帶疏水鉆孔，實際施工鉆孔6個，累計探放采空區(qū)積水42萬m3，鉆孔初始壓力由0.58MPa下降至0.06MPa。實現(xiàn)了白廟老空水水位的下降，白廟礦老空水對22071運輸巷頂板泄水巷以上區(qū)域構不成突水威脅。在22071運輸巷里段追排水截流成功后，施工22071運輸巷底板泄水巷，并在距白廟礦21061切眼底板巷西40m處布置疏水鉆場對白廟礦下部積水進行疏放。在鉆場內施工了1組疏水鉆孔，累計探放采空區(qū)積水34.42萬m3，通過施工鉆孔情況分析，所有鉆孔經過反復順孔，壓力表顯示0.1MPa，可以判定白廟煤礦采空區(qū)內的積水已疏放至標高－150m以下，低于22071綜采工作面標高，現(xiàn)鉆孔的出水量約260m3/h，可以判定為白廟煤礦動態(tài)活水量，將白廟水疏放至穩(wěn)定水位，經驗證，威脅工作面安全生產的老空積水已經基本疏放完畢，工作面具備生產條件。

2.4 擋水圍堰及預埋管疏放技術

在22071運輸巷原止水墻處，對巷道進行加固，構筑兩道擋水堰，預埋2趟無縫鋼管，利用三通合二為一，待與22071運輸巷敷設的排水管對接；白廟礦水位下降至－150m以下時，開始恢復施工22071運輸巷里段至切眼下口段。巷道恢復后，在白廟礦底板抽放聯(lián)絡巷上口、21061切眼上口設置濾網3道，防止積水上升過程中攜帶雜物將巷道封堵。在22071運輸巷全線修復后，從軌道暗斜井風門處開始，沿軌道暗斜井石門、22071運輸巷，由外向里敷設355mm無縫鋼管作為疏水管直至擋水圍堰處，與此處預埋的2根無縫鋼管使用三通連接，22071膠帶巷擋水圍堰以里的涌水直接經355mm無縫鋼管沿22071運輸巷排自流至－150m水平車場水溝，然后自流至－150m水平水倉。355mm疏水管路采用預埋式，使用法蘭連接，日常需加強管路的保護，以防后期疏水路受壓堵水、漏水等?；夭善陂g在管路埋設地點對排水管主要部位進行防護，防止因管路損壞影響疏放水效果。

2.5 V字形巷道應急排水技術

V字形巷道應急排水技術是在工作面巷道每個V字形點設置排水陣地，安裝排水設備和管路，排水陣地進水口處挖設沉淀池，防止煤泥過多損壞水泵，水窩內安裝排水能力60m3/h、160m3/h排沙泵各1臺，用于日常排水。每排水陣地外高于點底板1.2m位置準備2臺排水能力合計不低于200m3/h的排水泵用于應急排水。每臺水泵使用倒鏈吊掛，并保證倒鏈完好。為防止水泵淤積，排水點雙泵采取高低吊掛的措施避免2臺泵同時淤積，2臺泵吊掛高度錯差1m，預防老空水或者疏水管路漏水突然涌出造成巷道點封頂，引起風流短路，水淹巷道事故。

3、綜合水害治理效果評價

(1)針對老空水實際水位情況，通過施工22071工作面多級排水陣地工程，控制了老空水水位，為礦井尋找老空水來源分析制定水害防治方案做了準備，為水害綜合治理工作打下了基礎。

(2)通過對－150m水平水倉擴容泵房變電所等排水系統(tǒng)改造施工，形成了水倉容量為3900m3(其中內倉容量為900m3，外倉容量為1600m3，輔助水倉容量1400m3)。主排水系統(tǒng)形成五泵四管，實現(xiàn)2臺工作、2臺備用、1臺檢修；使礦井正常排水能力達到600m3/h，排水能力1080m3/h。各項測試均滿足規(guī)程規(guī)定，提高了礦井的抗災能力。

(3)通過施工22071軌道巷頂板泄水鉆孔、22071運輸巷頂板泄水鉆孔、22071運輸巷底板板泄水鉆孔，實現(xiàn)了22071工作面分級泄水，確保了22071工作面水害治理的安全施工。施工22071軌道巷頂板泄水巷鉆場、22071排水巷、22071運輸巷頂板泄水巷、22071運輸巷底板泄水巷等工程后，白廟煤礦水位降至－150m以下，22071工作面回采水害威脅已消除。

(4)通過敷設疏水管路、施工擋水墻、安裝水泵、管路自流試驗等工程，根據(jù)白廟礦積水的疏放情況，所施工的工程均滿足疏放和自流要求。

本的一種生化處理新技術。該技術采用高活性微生物、微生物活化劑和微生物活化技術，利用廣譜型微生物菌種，通過篩選、活化、馴養(yǎng)、增殖，現(xiàn)場培養(yǎng)出生存能力強、抗逆性強、處理效率高的優(yōu)勢微生物菌群，能提高微生物對原水經過厭氧處理后，推流進入好氧裝置，開始好氧處理。好氧處理階段生物相變化情況（放大640倍）見圖2。由圖2可知，好氧處理初期有相當數(shù)量的桿狀、球狀、念珠狀等多種形態(tài)的微生物活動和繁殖。與厭氧處理起始階段以桿狀微生物為主的發(fā)展方式不同的是，好氧處理起始階段的微生物種類更為復雜（見圖2（a）），活性也不盡相同。隨著時間的推移，大型的原生動物種類和數(shù)量都變多，特別是以殼蟲類、游泳型纖毛蟲、固著型纖毛蟲類、鞭毛蟲等原生動物為多見，也有其他尚不能辨識的多種環(huán)境微生物出現(xiàn)。從構成上來看，起始時水體內細小的微生物數(shù)量較多，殼蟲類和纖毛蟲類的微生物很明顯。特別是殼蟲類的微生物，在整個好氧起始階段都可以看到。隨著時間的推移，水體里的微生物數(shù)量變少，填料中的微生物增多，組成也相對復雜，微生物的構成相對成熟。有毒有害環(huán)境的適應性，從而提高微生物對難處理有機物的降解效率。因為HWO生化技術能夠有效地解決污水生化處理過程中的諸多難題，新疆凱旋新世紀環(huán)?？萍加邢薰緡L試利用HWO生化技術處理魯奇氣化廢水，考察了生化起始階段微生物相的變動情況，以便更好地掌握魯奇氣化廢水生化處理的關鍵控制點。

1、實驗

玻璃鋼污水處理設備行業(yè)市場前景好出廠價格1.1 工藝及設備

生化工藝為厭氧+好氧1+好氧2+好氧3，厭氧段的容積為16L，其余工段的容積均為6L。設計各裝置處理水停留時間：厭氧處理為2.5d，其余各池停留時間約為1d。

厭氧工藝設備為2個獨立的有機玻璃圓柱狀容器，容積分別為12L和4L，在大容器中填充1.6L的HWO專用填料，填料只在其內部循環(huán)。2個容器上部有管道連接，底部采用循環(huán)泵循環(huán)連接，容器密閉，盡量避免與空氣接觸，容器上部設計有進料口、采樣口，下部設有排泥口。

好氧工藝設備有效容積為6L的敞口方罐，其內填充0.6L的HWO專用填料，罐底部有曝氣盤，攪拌器由頂部插入攪拌。

1.2 實驗方法

設定好氧第3池（生化處理最后一池）連續(xù)進水15d，同時CODcr的降解率達到70%以上時，為起始階段完成。

實驗采用河南義馬氣化廠魯奇煤氣化廢水為研究對象，起始階段廢水水質為（實時取樣，密閉封存）：CODcr為5581mg/L，總酚質量濃度為856mg/L，揮發(fā)酚質量濃度為151mg/L，礦物類油質量濃度為200mg/L。

起始條件：取原水16L注入?yún)捬跹b置，再添加HWO厭氧微生物菌種48g，活化劑16mL，HWO填料1.6L，調整pH值至8.5，內循環(huán)2d后開始連續(xù)進水推流，推流量為6.3L/d，每5d補充添加16g的厭氧微生物菌種。厭氧裝置溫度控制在33℃~37℃。檢測ORP（氧化還原電位）值在-400~-480。

好氧段各池在推流水量至處理裝置水池一半時，按好氧池有效池容含水量的1‰，添加6gHWO好氧微生物菌種，并且每3d補充添加3g的HWO好氧微生物菌種。好氧裝置在常溫下運行。

實驗條件下檢測進、出水的CODcr值、ORP值以及pH值、DO值；實驗采用江西鳳凰BMC500系列生物顯微鏡鏡檢微生物相。

2、實驗結果

2.1 厭氧處理起始階段生物相變化

HWO技術條件下，高濃度魯奇氣化廢水在厭氧工段接種HWO厭氧微生物菌種后，厭氧處理起始階段生物相變化情況見圖1。由圖1（a）可知，起始24h即可觀察到大量以桿狀微生物為主的微生物群落活動，且微生物繁殖很快，72h后觀察到微生物數(shù)量大幅增加，主要還是以桿狀微生物為主，但已能觀察到有球狀以及其他性狀的微生物少量發(fā)生，見圖1（b）。厭氧處理的第10d微生物的構成和種類發(fā)生很大變化，不僅有桿狀微生物，還有念珠狀、球狀等多種微生物大量存在，見圖1（c），到第15d時，上述變化更為明顯，見圖1（d）。

隔油池為重力沉降除油，密度較大的油脂在緩慢流動的過程中逐漸下沉，被擋板擋在底部集油槽內，通過重油泵排出系統(tǒng)；密度較小的油脂在水平向前流動的過程中逐漸上浮到水面，被擋板擋住。其它乳化油被帶至混凝沉淀系統(tǒng)被進一步處理。

（2）前混凝系統(tǒng)

在污水處理過程中，向污水投加藥劑，進行污

硝化反應中，1g氨氮轉化為硝酸鹽氮耗氧4.57g，同時消耗7.14g重碳酸鹽堿度（以CaCO3計）。此過程去除大部分有機物和大部分的酚、氰。

2.2.3 后混凝處理部分

后混凝采用投加聚合硫酸鐵和活性炭，實現(xiàn)進一步降解的目的。投加活性炭的目的是去除可吸附性的有機污染物，降低COD、色度等濃度，降低后續(xù)臭氧的添加量，獲得更好的出水效果。

2.2.4 污泥常見的異常問題及對策

（1）二沉池出水帶有細小懸浮污泥顆粒

產生原因主要有：因短流而減少了停留時間，使絮體在沉降前即流出；活性污泥過度曝氣，使污泥過氧化；水力超負荷；因操作或水質關系產生針狀絮體。

解決方法有：減少水力負荷；調整出水堰的水平；投加化學絮凝劑；調節(jié)曝氣池中運行的工藝，以改善污泥的性質。如缺營養(yǎng)時，應加營養(yǎng)；如泥齡過長，則應使之縮短，合理控制曝氣量。

（2）污泥上浮、污泥結塊、堆積并引起污泥解絮，污泥升至表面。

解決辦法有：加大排放污泥量；更換損壞的刮泥板；將黏附在二沉池內壁及部件上的污泥用刮泥板刮去。

2.3 各單元處理效率

對此系統(tǒng)進行長時間監(jiān)測，2月份平均數(shù)據(jù)見表3。由此可以看出，O1曝氣池對COD的處理率約為93%，對硫的處理率約為99%，硫化物、揮發(fā)酚去除率為，但是氨氮大幅上升。理論上,100mgSCN-可釋放24mgNH4-N，其中約10%被微生物作為氮源利用轉化為生物質，其他則以NH+4形式進入水體，因此造成了氨氮的上升。高氨氮經過水解池、O2曝氣池的硝化與反硝化作用被微生物分解到個位數(shù)，最后出水指標全部達標。

水與藥劑的混合，從而使水中的膠體物質產生凝聚或絮凝，這一綜合過程稱為混凝過程。前混凝是廢水原水在經過油分離池后經歷投加和聚丙烯酰胺的過程，主要去除廢水中的硫化物、硫以及部分COD，降低廢水毒性。

2.2.2 生化處理部分

污水經預處理后通過調節(jié)池生物上水泵進入生化處理階段，先后經O1曝氣池，水解池和O2曝氣池對廢水進行生物處理。

（1）O1曝氣池

該系統(tǒng)是廢水處理過程降解有機污染物的關鍵步驟，能將廢水中大部分溶解性有機物有效去除。由于反應器內的生物量和有機質濃度高于6g/L以上，進水COD負荷大于2kg•COD/m3•d，允許進水COD的濃度達到8000mg/L，類小于1000mg/L，可對CODCr實現(xiàn)85％以上的去除率，可對類污染物實現(xiàn)99％以上的去除率。反應器氧利用率大于50%，表現(xiàn)出高效與低能耗。該反應器耐受毒性負荷、濃度負荷及水力負荷均高于常規(guī)反應器。

（2）水解酸化系統(tǒng)

O1出水進入水解池，在水解池主要發(fā)生兩個化學過程：

水解酸化作用。在厭氧條件下，O1出水中的殘余有機物（主要為難降解大分子有機物）被厭氧污泥分解為小分子、易降解的有機物。

反硝化作用。反硝化過程即以好氧池回流的NO3-N為電子受體，以有機物為電子供體，將NO3-N還原為N2，同時高富集的反硝化菌能使芳香烴無機化，產物為N2O。廢水中大部分COD被去除。

其他形式的磷，在試驗中，由于進水中未添加除磷酸二氫鉀等含磷物質，因此所指的總磷也就是指A/O勻質池I中的總磷含量。磷作為生物生長所必需的元素之一，除去被生物同化為身體的一部分外，剩下的是通過反硝化聚磷菌在缺氧或者好氧狀態(tài)下，過量吸磷貯存在體內，通過剩余污泥的形式排出達到污水中除磷的效果。折流板反應器生物反硝化除磷系統(tǒng)對總磷的去除情況如圖7所示。