苗 蕾
(晉中市水文水資源勘測站,山西 晉中 030600)
某煤炭洗選項目處于白馬河支流石門河上游左岸,距石門河河道約220m,該片區(qū)為娘子關(guān)泉域西北部徑流補(bǔ)給區(qū),距娘子關(guān)泉域重點(diǎn)保護(hù)區(qū)邊界的最近距離約25.63km。項目采用跳汰+浮選的選煤工藝,年洗原煤120萬t。項目的建設(shè)符合國家產(chǎn)業(yè)、能源政策,也符合當(dāng)?shù)氐乃Y源配置規(guī)劃。項目廠區(qū)場地的地勢東高西低。
項目廠區(qū)所在地屬大陸性干旱半干旱氣候,四季分明,春季風(fēng)多,日照充足;夏季干熱,雨季為時較短,多晴朗涼爽天氣;冬季寒冷,風(fēng)大雪少。多年平均氣溫為8.0℃,七月最熱。平均降水量為496.7mm,降水量主要集中在7—9月,占全年降水量的70%。平均蒸發(fā)量為1749.29mm。
本項目所在區(qū)域?qū)冱S河流域汾河水系,距離評價區(qū)最近的地表水為廠址西南側(cè)的石門河,洗煤廠距離石門河約220m。根據(jù)河道管理范圍界線為河道向外延伸5~10m,本項目不在石門河河道管理范圍內(nèi),項目區(qū)除石門河外沒有大的地表水體。
本項目取水由自備水源井提供,自備水源井抽取當(dāng)?shù)販\層地下水,取水井位于廠區(qū)西北650m處,水井成井時間為2016年,井深136.0m,出水量19.0m3/h,井水經(jīng)管道輸入廠區(qū)蓄水池,通過水泵加壓輸送到各用水環(huán)節(jié),以滿足全廠生產(chǎn)和生活的用水需要。另外,儲煤場除塵灑水等取用生活污水處理站再生水。評價期間經(jīng)調(diào)查計算項目綜合用水指標(biāo)為0.058m3/t,符合《山西省用水定額》中“洗煤行業(yè)原煤(新建)用水定額為0.060m3/t”的用水要求,達(dá)到節(jié)水目標(biāo)。
本項目主要廢水產(chǎn)生源主要包括煤泥水,沖洗地坪水和跑、冒、滴、漏水,辦公生活污水以及初期雨水。
(1)煤泥水。煤泥水采用一級閉路循環(huán)、廠內(nèi)全部回收的工藝流程,在設(shè)計上達(dá)到洗水不外排的要求。為預(yù)防突發(fā)事件,建議修建1座2000m3的可容納全部煤泥水的事故池,可以保證在任何情況下不外排,從而避免對周圍環(huán)境的污染。
(2)跑冒滴漏水。廠房內(nèi)須建設(shè)有收集池。跑、冒、滴、漏、地板沖洗水及設(shè)備放水等經(jīng)收集后,經(jīng)過篩子篦粗后進(jìn)入煤泥水處理系統(tǒng)處理。設(shè)計要求生產(chǎn)系統(tǒng)的廠房要封閉,這樣避免雨水等產(chǎn)生煤泥水;堆場和道路必須全部硬化并加強(qiáng)路面清掃,減少遺撒污染。
(3)生活污水。本項目職工均來自附近村民,廠區(qū)內(nèi)設(shè)食堂、不設(shè)浴室,使用旱廁。生活污水經(jīng)隔油池,污水沉淀處理后回用于廠區(qū)煤堆場抑塵灑水,不外排;旱廁定期掏空,用于附近農(nóng)田施肥。
(4)初期雨水。項目場內(nèi)降雨初期,會產(chǎn)生初期雨水,為防止廠區(qū)的初期雨水夾帶煤塵外排,在廠區(qū)地勢較低處設(shè)一座初期雨水收集池。對于初期雨水量,按下列公式進(jìn)行計算:
式中:Φ——徑流系數(shù),取0.9;
q——暴雨強(qiáng)度,L/(s·hm2);
F——匯水面積,1000m2;
t——降雨歷時取15min。
暴雨強(qiáng)度公式:q=1736.8(1+1.08lgT)/(t+10)0.81
式中:T——重現(xiàn)期取2年;
t——降雨歷時取15min;
根據(jù)暴雨強(qiáng)度及雨水計算可知,前15min的雨量為95.49m3,廠區(qū)初期雨水收集池(容積為100m3)可滿足要求。收集的雨水逐步泵入煤泥水處理系統(tǒng),作為生產(chǎn)用水;廠內(nèi)堆場地面硬化防滲,四周設(shè)集水渠,收集后打入煤泥水處理系統(tǒng)。
本項目運(yùn)營期間,產(chǎn)生的煤泥水零排放實(shí)行內(nèi)部循環(huán);初期雨水經(jīng)收集池收集沉淀后,用于生產(chǎn)用水;生活污水經(jīng)處理后,綜合利用不外排。本項目生產(chǎn)、生活廢水均不外排,因此本次評價未進(jìn)行地表水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測。
2.2.1 水質(zhì)監(jiān)測成果
為了解該區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀,委托有資質(zhì)的公司對該項目取水水源井水水樣進(jìn)行了水質(zhì)化驗,檢驗項目為色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見物、砷、鎘、耗氧量、鉻、總大腸菌群、耐熱大腸菌群、菌落總數(shù)、大腸埃希氏菌、氨氮、鉛、汞、硝酸鹽等共16項,水質(zhì)檢測結(jié)果詳見表1。
表1 取水水源井水質(zhì)檢測結(jié)果一覽表
2.2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)
地下水質(zhì)量評價,是指地下水水質(zhì)對人類的各種活動和健康的適宜程度的評價。本次評價標(biāo)準(zhǔn)采用國家技術(shù)監(jiān)督局最新發(fā)布實(shí)施的《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)。
2.2.3 評價方法
要考慮單個水質(zhì)參數(shù)對環(huán)境的影響,所以采用單項污染指數(shù)法進(jìn)行評價。其計算公式如下:
式中:Pi——第i個水質(zhì)因子的相對污染值;
Ci——第i個水質(zhì)因子的實(shí)測濃度,mg/L;
Csi——第i個水質(zhì)因子的評價標(biāo)準(zhǔn),mg/L。
當(dāng)Pi≤1時,符合標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)Pi>1時,說明該水質(zhì)因子已超過了規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),將會對人體健康產(chǎn)生危害。
2.2.4 評價結(jié)果
根據(jù)水質(zhì)檢測數(shù)據(jù),本項目取水水源井地下水各項檢測指標(biāo)均符合《地下水質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
項目所在地,不屬于娘子關(guān)泉域大氣降水直接入滲、河流滲漏補(bǔ)給區(qū)域。廠址地表出露地層為第四系,下伏二疊系地層,與巖溶含水層頂板相距約185.20m以上,其間有多層的砂巖和泥巖、頁巖隔水層存在,與上覆地層基本無聯(lián)系。
根據(jù)水資源論證方案,項目生產(chǎn)和生活取水水源為當(dāng)?shù)乜紫读严稖\層地下水,核定合理取水量6.53萬m3/年,該含水層與娘子關(guān)泉巖溶含水層之間有多層砂巖和泥巖、頁巖隔水層存在,基本不會對娘子關(guān)泉域巖溶地下水產(chǎn)生影響。
根據(jù)本項目退水方案,生產(chǎn)廢水全部回收利用,不外排;生活污水經(jīng)過處理后復(fù)用于生產(chǎn),不外排;廠區(qū)初期雨水也采取了收集沉淀池的措施,沉淀后的初期雨水返回到選煤系統(tǒng)中利用。同時該項目用于儲存或堆放各種水池及原料、產(chǎn)品堆場,均采取了硬化防滲措施,場區(qū)廢污水下滲量非常小,項目廢、污水不會對娘子關(guān)泉巖溶水質(zhì)造成不利影響。
本項目運(yùn)營期產(chǎn)生的矸石全部用于填溝造地;煤泥外售;設(shè)立危廢暫存間,要通過危廢資質(zhì)單位進(jìn)行及時處置;廠區(qū)設(shè)立封閉式垃圾箱,環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)。采取以上環(huán)保措施后,本項目固體廢物均可得到妥善處置,因此,本項目固體廢棄物不會對娘子關(guān)泉域水環(huán)境產(chǎn)生不良影響。
一是建設(shè)雨污分流系統(tǒng),確保夾帶煤塵的雨水不外排。
二是建事故濃縮池,用來收集濃縮機(jī)事故排水,同時配套完善的回水處理系統(tǒng),這樣可以滿足煤泥水處理要求和事故狀態(tài)下的排水需要,可保證煤泥水一級閉路循環(huán)。
三是建集中水池,可使生產(chǎn)過程中跑、冒、滴、漏水,沖洗地坪水、設(shè)備放水以及淋控水得到合理控制,煤泥水杜絕外排,既避免了對水環(huán)境影響,也節(jié)約了水資源。
四是安裝水量、水位實(shí)時監(jiān)測設(shè)施,把該項工作作為用水管理中的重要內(nèi)容,為水行政主管部門在該區(qū)域?qū)嵭杏媱澯盟凸?jié)約用水提供依據(jù)。
五是對生產(chǎn)和生活廢污水流經(jīng)地段要做防滲處理,避免廢污水入滲污染地下水。
六是廠區(qū)要水泥硬化或種植草坪,保證無存留裸露地面。
一是當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T要對處理后的廢水回用進(jìn)行監(jiān)督,保證廢污水全部回用不外排。企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照水行政主管部門下達(dá)的用水計劃用水,在用水過程中自覺接受監(jiān)督管理。
二是加強(qiáng)工程用水管理,安排專門管理人員,開展水平衡測試工作,防止和杜絕污染水外泄。
三是企業(yè)應(yīng)制定事故狀況下的廢污水處理應(yīng)急預(yù)案,并完善相應(yīng)的處理設(shè)施,確保當(dāng)?shù)厮h(huán)境不受污染。
四是落實(shí)供配水管理人員,制定科學(xué)合理的用水計劃和節(jié)水措施,最大可能地提高水的重復(fù)利用率。
經(jīng)綜合分析,本項目的建設(shè)對娘子關(guān)泉域水環(huán)境基本無不利影響。
項目在運(yùn)營過程中,嚴(yán)格執(zhí)行《山西省泉域水資源保護(hù)條例》有關(guān)規(guī)定,不得利用礦坑、礦井、巷道溶洞、廢棄鉆孔等排放各類污染物。建議加強(qiáng)監(jiān)督管理,保證污染防治設(shè)施發(fā)揮最大作用,設(shè)備檢修應(yīng)安排在生產(chǎn)大修期間進(jìn)行。開發(fā)煤矸石的綜合利用途徑,提高資源利用率,最大限度地減少其堆存、排放帶來的不良影響,并建設(shè)備用矸石場。企業(yè)要開展清潔生產(chǎn)審核,貫徹落實(shí)好《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》的各項規(guī)定。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)管理,確保生產(chǎn)設(shè)備良好運(yùn)行,切實(shí)做到洗煤水閉路循環(huán)不外排;對原煤堆場和精煤堆場應(yīng)做好防滲、防護(hù)處理,建設(shè)擋風(fēng)抑塵網(wǎng),及時安裝定時噴灑裝置,定時灑水,防止煤層飄落從而影響地表水和地下水水質(zhì)。