為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：華能集團(tuán)內(nèi)蒙古鄂爾多斯高頭窯煤礦水處理系統(tǒng)改造及水質(zhì)提升工程及運(yùn)營項(xiàng)目

推薦單位：北京北控工業(yè)環(huán)境科技有限公司

參與環(huán)節(jié)：工程總承包+運(yùn)營

項(xiàng)目所在地：內(nèi)蒙古鄂爾多斯市達(dá)拉特旗昭君鎮(zhèn)

項(xiàng)目概況

華能集團(tuán)內(nèi)蒙古鄂爾多斯高頭窯煤礦水處理系統(tǒng)改造及水質(zhì)提升工程及運(yùn)營項(xiàng)目內(nèi)容包括外排水處理系統(tǒng)和生活水處理系統(tǒng)兩部分。外排水處理系統(tǒng)總設(shè)計(jì)水量為800m3/h。其中礦井水污水設(shè)計(jì)水量500 m3/h，礦井水清水設(shè)計(jì)水量300 m3/h。出水水質(zhì)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002地表III類水標(biāo)準(zhǔn)（總氮≤1mg/L）。生活水處理系統(tǒng)采用膜處理工藝（反滲透系統(tǒng)），設(shè)計(jì)水量為1000 m3/d。出水水質(zhì)達(dá)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006。

項(xiàng)目針對煤礦礦井水脫氮除氟治理和水資源回用需求，采用多功能預(yù)沉池+迷宮斜板凈水器+無閥濾池+連續(xù)離子過濾（CIF）脫氮+藥劑除氟+離子樹脂除氟為主要處理工藝。實(shí)現(xiàn)連續(xù)離子樹脂吸附技術(shù)和耐鹽固定莢膜微生物技術(shù)耦合高效脫氮，離子樹脂吸附分離技術(shù)和高效沉淀分離技術(shù)耦合穩(wěn)定除氟。該工藝相比反滲透膜法，投資減少2/3，運(yùn)行成本減少1/2。 

示范意義

將多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新性耦合，降低礦井水脫氮除氟的建設(shè)投資和成本，節(jié)約能耗消耗降低碳排放。本項(xiàng)目建設(shè)既能解決廢水排放的水污染問題，也能解決光伏園區(qū)的用水問題，形成高頭窯煤礦和光伏園區(qū)雙贏局面。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

本項(xiàng)目應(yīng)用連續(xù)離子過濾與耐鹽莢膜固定化生物反硝化耦合脫氮和“化學(xué)沉淀+離子交換”除氟技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對礦井水中總氮精準(zhǔn)靶向去除，有效解決礦井水總氮超標(biāo)問題，項(xiàng)目出水總氮和氟化物濃度穩(wěn)定≤1mg/L。

（2）社會效益

本項(xiàng)目實(shí)施有效減輕地表水源和地下水污染，提高下游人民生活用水和農(nóng)田用水的質(zhì)量，有利于人民群眾的身體健康和社會安定；有利于改善礦區(qū)及周邊環(huán)境，為礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）生態(tài)效益

本項(xiàng)目對整個(gè)礦區(qū)及周邊區(qū)域具有重要社會效益。同時(shí)，對于落實(shí)黃河流域水環(huán)境保護(hù)總體規(guī)劃、改善水環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)污染減排目標(biāo)、水資源循環(huán)利用、促進(jìn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

1）脫氮系統(tǒng)

技術(shù)特征：采用樹脂工藝進(jìn)行脫氮，作為工業(yè)廢水的深度脫氮工藝，可使出水總氮穩(wěn)定小于1mg/L（地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）；使用特有技術(shù)-莢膜固定化生物反硝化處理樹脂再生廢液，處理后重復(fù)使用，無二次污染。

技術(shù)先進(jìn)性：

特種選擇性樹脂：選擇性去除硝酸鹽。

出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，≤1mg/L。

莢膜微生物再生脫附液循環(huán)利用：真正無二次污染。

抗沖擊能力強(qiáng)：抗水質(zhì)、水量沖擊。

莢膜微生物生化系統(tǒng)規(guī)模?。嚎蓪?shí)現(xiàn)高效反硝化。

模塊化集成設(shè)計(jì)：占地小、自動化程度高。

2）除氟系統(tǒng)

技術(shù)特征：凝膠型選擇性離子交換樹脂是具有氟化物選擇性官能團(tuán)的交聯(lián)聚苯乙烯共聚物架構(gòu)的樹脂,去除氟離子的能力可以達(dá)到 1ppm 以下的水平。中性至堿性的pH范圍內(nèi)有較好的工作效率，并且很容易再生。

技術(shù)先進(jìn)性：

處理后廢水氟化物含量可達(dá)到1ppm以下，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

選擇性除氟，樹脂選擇性強(qiáng)，只吸附氟離子，不受硫酸根等陰離子的影響。

運(yùn)行成本低、占地面積小。

能對低濃度含氟廢水進(jìn)行深度處理。

模塊組件形式，自動化程度，操作簡單。

（2）工藝/裝備原理

1）脫氮系統(tǒng)：

CIF脫氮工藝耦合莢膜反硝化微生物工藝，實(shí)現(xiàn)硝態(tài)氮的脫除和再生液的循環(huán)利用。

CIF脫氮工藝。在吸附過程中，進(jìn)水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入移動床離子交換系統(tǒng)的吸附柱，NO3-和NO2-與樹脂中的負(fù)離子進(jìn)行交換去除，達(dá)標(biāo)排放；在再生過程中，飽和樹脂通過空氣提升遷移至解吸柱、再生柱進(jìn)行解吸及再生，樹脂經(jīng)水洗柱水洗后，轉(zhuǎn)移至吸附柱重復(fù)使用；在反硝化過程中。

莢膜固定化生物反硝化工藝。吸附的NO3-和NO2-被高倍濃縮至脫附液中，脫附液進(jìn)入耐鹽固定化微生物系統(tǒng)進(jìn)行反硝化脫氮，將NO3-和NO2-轉(zhuǎn)化為N2。脫附液循環(huán)利用，無二次污染。

2）除氟系統(tǒng)：

采用“化學(xué)沉淀+離子交換”兩級除氟工藝。

化學(xué)沉淀除氟。復(fù)合除氟藥劑，可與氟離子通過配位絡(luò)合、共沉淀、羥基吸附等多機(jī)理多過程協(xié)同，實(shí)現(xiàn)游離氟向顆粒氟的轉(zhuǎn)化而穩(wěn)定去除。

離子交換深度除氟。根據(jù)水質(zhì)特征采用不同柱型及吸附材料，對氟離子靶向去除，通過石灰浸泡再生樹脂的同時(shí)生產(chǎn)氟化鈣沉淀，樹脂經(jīng)洗脫后可循環(huán)使用。

（3）工藝/裝備特點(diǎn)

1） 脫氮系統(tǒng)：

優(yōu)化工藝。連續(xù)離子過濾脫氮與耐鹽固定化反硝化微生物組合，可將硝態(tài)氮去除至極低水平。

靶向去除。特效樹脂對硝酸鹽氮進(jìn)行靶向去除，系統(tǒng)抗沖擊能力強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)可靠性高。

低溫運(yùn)行。脫氮效果不受來水低溫限制，對少量再生液進(jìn)行加熱即可保證莢膜反硝化系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

節(jié)省占地。流程簡單，模塊化設(shè)計(jì)，布局緊湊，大大節(jié)省占地。

運(yùn)行費(fèi)用低。采用耐鹽固定化反硝化微生物技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)再生液的循環(huán)回用，運(yùn)行成本低。

自動化程度高。模塊化設(shè)計(jì)、全自動化運(yùn)行、運(yùn)維方便。

2） 除氟系統(tǒng)：

綜合成本低。藥劑投加量少，相對于傳統(tǒng)工藝，綜合加藥成本降低30%。

高效且穩(wěn)定。藥劑除氟反應(yīng)速率快，僅需幾分鐘即可完成反應(yīng)；深度樹脂深度除氟，保持穩(wěn)定的吸附效率，出水氟可降至1mg/L以下。

運(yùn)行更方便。含氟污泥產(chǎn)量低；液體藥劑可直接投加；無需調(diào)酸堿且不增加鹽含量。

環(huán)境友好型。藥劑除氟對后續(xù)生化工藝的微生物毒性無負(fù)面影響；樹脂除氟抗污染能力強(qiáng)，采用氫氧化鈣作為再生液，生成的氟化鈣沉淀可資源化利用，再生液可循環(huán)回用。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

脫氮系統(tǒng)：可用于飲用水、地下水、礦井水到污廢水硝酸鹽氮深度去除，深度脫氮TN≤1mg/L。

除氟系統(tǒng)：適用于原水氟超標(biāo)的自來水廠的深度除氟處理；工礦企業(yè)或園區(qū)含氟廢水的不同精度氟離子去除，出水氟≤1mg/L。

 連續(xù)離子過濾系統(tǒng)可擴(kuò)展應(yīng)用于除硬，金屬離子提取濃縮。

（5）工藝/裝備流程圖

（6）項(xiàng)目部分案列照片

編輯：黃延麗