产和消费总量的和，在未来相当长的时期内，我国仍将是以煤为主的能源结构。随着煤炭工业经济增长方式的转变煤炭用途的扩展，煤炭的战略地位仍然十分重要。根据煤炭工业十二五规划初步意见，十二五期间是构建新型煤炭工业体系，实现煤炭工业健康发展的重要时期，煤炭工业总体发展目标将是开发布局明显优化，资源配臵及勘查规范有序煤炭生产以大型煤炭企业大型煤炭基地和大型现代化煤矿为主，基本形成稳定供应格局，到年，形成个亿吨级个万吨级特大型煤炭企业科技创新取得新进展，煤炭工业面貌进步改善，全国煤矿采煤机械化程度达到以上，千万吨级煤矿达到处重特大事故大幅度减少，安全生产形势明显好转资源综合利用和循环经济较快发展，采煤沉陷区治理取得较大进展，矿区生态环境明显改善棚户区改造基本完成，职工生活质量进步提高。十二五规划提出了煤炭工业发展的主要任务，即优化煤炭布局，调控煤炭总量，建设大型煤炭基地，培育大型煤炭企业集团，整合改造中小型煤矿，淘汰资源回收率低安全隐患大的小煤矿，加快煤炭科技创新，提高煤矿安全生产水平，推进采煤沉陷区治理和棚户区改造，改善矿区生态环境，建设资源节约型和环境友好型矿区。十二五规划要求加大矿区生态环境治理，控制污染物排放，提高矿物污水处理能力，实现达标排放。二兰家沟煤矿污染现状及存在的环保问题兰家沟煤矿采矿深度米米标高，走向长米，矿井采用平硐暗斜井开拓，主井标高米，风井标高米。开采煤层属于侏罗纪煤层，厚度约米，属低瓦斯矿井。矿井日正常涌水量立方米。矿井五证照合法有效，内外通讯畅通，标准化建设达到级，三级提升，三级排水。兰家沟煤矿废水主要包括老窑水井下含水层中的裂隙水以及煤矿生活污水。日产污水排放量立方米，这些废水含有大量的岩层煤层悬浮物有机物细菌及各种微生物。尤其是矿井排出的废水富含酸性高铁，对地表径流产生较大污染。由于兰家沟煤矿条件简陋，多为平硐开采，巷道距离地表较近，丰水期自然降水通过地表及巷道口直接进入矿井，使矿井充水。进入矿井的污水与空气煤层及矸石层中的铁硫化合物接触氧化形成而使废水呈现污水强酸性，形成强酸性高硫污水。由于该矿目前尚未建设废水治理设施，污水处理能力不足，部分废水存在直排河沟造成地表水污染现象，严重影响了河流沿岸居民生活用水及牲畜饮用水。根据对矿井水质监测，其矿井废水水质监测数据如下表所示井下水质监测数据单位色度除外序号监测项目日均值浓度范围标准值值硫化物色度虽然，兰家沟煤矿井下废水大部分指标均满足煤炭工业污染物排放标准中的排放限值，但其硫化物及严重超标，矿井废水经利用后污染物年产生量达到吨。如果现有污染源不能有效治理，伴随着矿区生产能力及规模的扩大，废水排放增加还将进步导致水污染程度加剧，因此，矿区污水治理已刻不容缓。三兰家沟污染危害及治理的必要性如果兰家沟煤矿污水不进行及时治理，大量酸性高硫污水流入水体，对水体将造成极大的污染和危害。方面改变了水体的值，另方面造成水体中溶解氧含量降低，导致鱼类藻类和浮游生物大量死亡，既减少水生生物数量，也限制了生物的多样性。此外，酸性高硫污水中的中重金属在食物链中富集，大大增加其危害性。酸性矿坑污水在井下与围岩裂隙水存在定的水力联系，可直接污染地下水。此外，受酸性矿坑水污染的地表水，如直接补给浅层地下水，将导致地下水不同程度的污染，损失及治理难度将更为巨大。含硫酸性污水流入农田或作为灌溉用水，将使土壤板结农作物枯死，大幅度减产，导致农民生产生活的下降。因此，酸性高硫矿井污水的直接排放，危害极大。对当地正常生产生活产生极大影响，必须立即进行治理。四总量控制达标减排治理效果分析党中央国务院将主要污染物总量减排指标纳入十二五国民经济和社会发展纲要中的约束性指标，是对各级政府考核的重要指标，越来越受到各级党委及政府的高度重视，不同地方政府都根据各地实际提出了总量控制和达标减排目标。总量控制是环境管理的重要手段。总量控制将不准排污单位超过核定的总量排放。兰家沟煤矿废水排放超标，因此，必须进行治理并达标排放。根据设计，本项目实施后，污染物浓度将大幅下降，废水能全部处理达标排放，每年减排废水万吨，效果显著。第三章工程技术左右，然后进入辐流式沉淀池自然沉降，使初步去除，然后再通过浅层超效气浮池进行混凝气浮处理，最终出水清澈透明，完全可优于国家级排放标准。沉淀池污泥和气浮池化学絮凝污泥经污泥池收集后经污泥浓缩池浓缩进入带式压滤机进行压滤至含水率为左右，然后掺入煤中燃烧或运出厂外填埋。预处理污水自各水源点经收集沟管汇集后进入污水处理系统格栅井，经隔栅井流入曝气调节池时通过粗细格栅去除较大夹杂物，如杂草树枝塑料袋等，以避免后续处理系统管道堵塞或因较大夹杂进入污水泵而引起的机电设备损坏。同时，格栅井兼做集水井，降低污水进入处理系统时的流速，以负荷后续处理需要。由于本项目污水经远距离沟渠输送，沟渠中设有多级格栅拦渣，故系统入水口杂物较少，为减少投资及运行费用，本方案选用固定格栅，采用人工方式定期清渣。备注为降低处理成本，可根据地形在主要收集管网流程上修筑跌落曝气台阶及小型升流中和滤床。曝气及调节污水自格栅井进入曝气调节池处理，方面进行水质水量调节，另方面实施曝气处理，同时可氧化分解污水中部分有机物，达到降低因可氧化有机物引起的。因污水原水中离子含量极高，离子有效沉淀去除的高达以上，直接沉淀去除的处理费用较高，且难以去除到规定含量，因此本方案采用空气氧化的方式，将污水中离子氧化为离子，便于在后续处理工艺中值调节至排放标准时以沉淀方式大部分去除，此技术已广泛应用于煤矿污水，尤其是高含铁煤矿污水处理中，技术成熟。为提高曝气对离子的氧化效果，本方案设臵两级曝气，第级预曝，第二级强化曝气，避免水量增大或含量突发性增高时导致的曝气不均或曝气量不足的现象。为后续处理实现准确中和，系统在固定格栅后设臵工业在线计及流量计，以准确测量原水值及流量。二级中和及沉淀除铁丰水期原水，呈现明显的污水强酸性，且含有较高的离子，石灰不仅是作为中和剂加入，同时也作为离子的沉淀反应药剂加入，消耗量较大，不易做到准确投加。为准确控制调节污水值并有效沉淀去除大部分离子，本方案设臵两级中和沉淀处理。级中和反应池设臵于曝气调节池之后，级中和反应后污水即进入沉池沉淀，上清液流入二级中和反应池经准调节值并进步除铁，二级中和反应后污水进入混凝沉淀池管线。经过两次中和沉淀反应后，污水值达到排放标准要求，同时污水中的大部分及重金属离子将以沉淀的方式去除。为便于操作，石灰投加方式选用干法投加，使用可调式螺旋给料机给料，石灰仓密封处理，以防止粉尘外溢。反应池使用空气搅拌，其优点如下是避免机械搅拌器带来的搅拌不均匀现象二是避免机械搅拌器长时间恶劣环境工作的频繁检修三是补充曝气，防止污水中离子含量特高时曝气量不足的情况四是运行稳定，运行费用低。沉池设臵泥斗，安装行车式刮泥机及吸泥装臵，含水污泥通过吸泥管抽取至污泥浓缩池集中处理。为准确调节污水值，在次中和池后设臵工业在线计，测量次中和后污水值，便于后级二次中和。混凝沉淀污水经前步初级处理后，水中还含有部分大量悬浮物金属非金属离子及部分超标物质，需经后续处理工艺进行中度处理。本方案在二次中和池至斜管沉淀池之间安装混凝反应器，设臵加药装臵，投加高分子絮凝剂及。煤矿污水中含有大量微小悬浮物煤粉及胶体微粒，常规沉淀难以有效去除。高分子有机混凝剂等具有较强的吸附架桥作用及网捕作用，与污水充分混合后迅速发生絮凝反应，通过压缩双电层作用吸附架桥作用及网捕作用，方面通过高价电解质压缩污水中带负电荷的胶体双电层，使胶体脱稳另方面带异性电荷的高分子物质与胶体微粒据哟强烈的吸附作用，不带电甚至带有与胶体微粒同性电荷的高分子物质与胶体也有吸附作用，形成胶体高分子胶体的絮凝体。絮凝体在自身沉降过程中，将网捕卷扫污水中的微粒，以达到有效去除悬浮物的作用。同时，沉淀池中设臵斜板区，安装斜管，污水在上升过程中通过斜管，利用哈真提出的浅池沉淀理论，进步强化絮凝反应后絮体的沉淀效果，极大提高了进入过滤区前的净水效果。沉淀物经刮泥机刮入泥斗，经污泥泵排入污泥处理池集中处理。经中和及沉淀后污水进入集水池，经集水池抽入多介质过滤器及锰砂过滤器进行深度处理。过滤本方案设计使用两级过滤多介质过滤锰砂过滤对污水进行深度处理。第级采用多介质过滤器，过滤器内填装改性无烟煤及石英砂滤层，在去色去除悬浮物的同时除铁锰。第二级采用锰砂过滤器，过滤器内填装锰砂滤料，实行强化除铁锰操作。污水经过滤器处理后排入清水池，清水池中清水除用作过滤器反冲用水外，可直接外排，亦可生产回用。本方案设计在污水排出口安装工业在线计，监控排出水水质，实现排放口的规范化管理。污泥处理污泥自沉池斜板沉淀池通过吸泥装臵吸取后进入污泥浓缩池浓缩，上清液排入沉池，浓缩污泥抽入压滤机压滤后泥饼外运至固定堆场处理。堆场应修筑档渣坝，并进行防渗透防流失处理，防止污泥泄漏造成二次污染，或渗入地下水体统，造成地下水污染。同时，污泥中的主要成分为及，堆存过程中将干燥脱水并逐渐形成，有定的利用价值，应进行开发研究，实现废渣的综合利用，以降低污水处理的综合费用。回用及反冲洗系统经处理程序处理后的污水，正常情况下，除硬度及电导率较高外，杂质含量较低，可用作煤矿井下及地面防尘园林绿化灌溉等用途，软化后可作为煤矿员工洗浴用水。系统中设臵有清水池，回用水可由清水池中抽取。系统中的锰砂及多介质过滤池在使用过程中由于大量截留水体中的悬浮物，在使用过程中将出现阻力上升，过滤速度及铁膜生长能力下降的现象，为保持系统良好的运行状态，设臵反冲洗系统。由清水池抽取清水，经配水系统对过滤池实施反冲洗，以去除过滤介质中的悬浮物颗粒。反冲洗排水进入斜板沉淀池再沉淀。本工艺流程中采用的特色技术物化混凝段采用国内最先进的浅层超效气浮净水器。该设备不同于传统的气浮设备，它是将传统气浮采用的动态进水，动态出水改变成静态进水，静态出水，成功地应用了零速度原理和浅池理论，集凝聚气浮撇渣沉淀刮泥于体，是种高效的水质净化设备。其优点是是应用浅池理论设计，有效水深只有是传统气浮的五分之，使设备占用空间大大减小。由于对进出水的巧妙隔