劉 濤

(榆林市橫山區(qū)水利工程建設服務中心，陜西 榆林 719000)

趙石畔礦井及選煤廠項目位于陜西省榆林市橫山區(qū)雷龍灣鄉(xiāng)永忠村[1]，礦井生產的富余礦井水需外排，需對其帶來的水環(huán)境影響進行分析。

1 工程概況

趙石畔礦井及選煤廠建設規(guī)模礦井 6.0 Mt/a，配套選煤廠 6.0 Mt/a，設計服務年限 94.3 a。礦井及選煤廠工業(yè)場地位于趙石畔井田中部，與趙石畔煤電一體化項目雷龍灣電廠聯合布置，礦井及選煤廠工程占地 30 hm2，場地內布置有主立井、 副立井、回風立井、選煤廠及輔助生產設施等。

2 地表水環(huán)境現狀分析

蘆河河段—蘆河支流園則溝匯入口上游500 m至蘆河入無定河河口，總長約 22 km，水環(huán)境功能為橫山工業(yè)、農業(yè)漁業(yè)用水區(qū)，水質目標為《地表水環(huán)境質量標準》(GB 3838—2002)[2]中Ⅲ類。

2.1 地表水環(huán)境現狀調查

根據現場調查和資料收集，趙石畔煤礦地表水評價河段周邊僅有魏墻煤礦建成投運。魏墻煤礦緊鄰本項目東側，礦井水處理達標后，排至蘆河內約 800 m3/d。

此外，橫山區(qū)污水處理廠位于橫山區(qū)李界溝村以西，排污口設于橫山區(qū)北部蘆河河道右岸。橫山區(qū)污水處理廠于 2011年 8月1日正式建成投入運行，2014年完成提標改造，日處理規(guī)模5000 m3，目前污水處理量約 4700 m3/d，采用 A2/C卡魯塞爾氧化溝+曝氣生物濾池處理工藝，出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)[3]中的一級A排放標準。

項目地表水評價范圍內，除魏墻煤礦、橫山區(qū)污水處理廠及蘆河上游兩岸農村居民生活污水排入蘆河外，目前尚無其他工業(yè)企業(yè)污水排入。

2.2 地表水環(huán)境質量分析

2.2.1 受納水體水環(huán)境質量及其變化趨勢

本次收集到蘆河榆林市監(jiān)測斷面(蘆河入無定河)監(jiān)測數據資料，綜合考慮項目排水污染物特征以及蘆河控制斷面水質指標占標率情況，選取化學需氧量、高錳酸鹽指數、氨氮、石油類4項占標率較大的指標進行蘆河2018—2021年水質變化趨勢分析。據監(jiān)測數據顯示，2017年該斷面水質存在化學需氧量和氨氮指標超過標準GB 3838—2002中Ⅲ類水質的情況。隨著榆林市不斷加大對無定河及蘆河流域的污染治理，2018—2021年，蘆河的水質呈逐步改善的趨勢；同時，蘆河入無定河斷面的2021年水質監(jiān)測數據滿足標準GB 3838—2002中的Ⅲ類標準限值，水質達到水域功能的水質目標。

2.2.2 補充監(jiān)測

根據煤礦水污染物進入蘆河位置、蘆河水文情勢，評價河段長度等，本次監(jiān)測在蘆河設置4個地表水監(jiān)測斷面。監(jiān)測及調查斷面布置見表1。

表1 地表水監(jiān)測斷面情況一覽表

監(jiān)測內容共19項。監(jiān)測時間為2019年 5月 20—22日，連續(xù)監(jiān)測 3 d。取樣及分析方法按照《地表水和污水監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T 91—2002) 中相關規(guī)定及要求執(zhí)行。監(jiān)測結果蘆河河段的4個監(jiān)測斷面在監(jiān)測期內所有監(jiān)測項目指標均滿足標準GB 3838—2002中 Ⅲ 類水質要求。

3 建設期水環(huán)境影響分析與防治措施

3.1 影響因素

建設期地表水環(huán)境影響因素為施工人員生活污水、建筑施工廢水、井筒施工淋水。施工人員生活污水中主要污染物為 COD、BOD、石油類、氨氮等，建筑施工廢水和井筒施工淋水污染物主要為 SS，建設期污廢水產生量較小。

3.2 水環(huán)境影響及防治措施

礦井的建設施工高峰期間施工人員人數預計可達到 600～800人，每人每天生活污水排放量以 90 L 計，估算生活污水排放量為 72 m3/d 左右，主要污染物是 SS和 COD， 在施工場地設 1臺可移動式一體化污水處理裝置，集中處理生活污水，處理后水質達到雜用水標準后用于施工場地灑水降塵和綠化，不外排；此外，趙石畔煤礦屬于煤電一體化項目，與雷龍灣電廠共建工業(yè)場地，目前電廠一期已建成運行，生活污水處理站投運規(guī)模為25 m3/h，項目施工期廢水可接入污水處理站處理后回用。

建筑施工廢水包括砂石沖洗水、混凝土養(yǎng)護水、場地沖洗水，以及機械設備運轉的冷卻水和洗滌水、混凝土罐車及輸送系統沖洗廢水等；井筒施工排水主要是井壁淋水和井下施工用水，建設期污廢水產生量較小。本項目建井期井筒開鑿采用凍結法施工，從源頭減少了施工井筒淋水；在施工場地周圍設置截污溝，并在場地內設置臨時廢水沉淀池，施工廢水和少量礦井涌水集中經沉淀后回用于施工或場地降塵灑水。同時，要求建設單位應前置礦井水及生活污水處理站建設時序，同時施工時加強與電廠銜接，施工廢水不能全部用于施工時可送至電廠工業(yè)處理系統處理后利用，保證施工產生的生活污水及礦井水全部能夠得到有效處理。其中礦井水處理站應在井筒打入含水層前建設完成。

采取上述措施后，施工期對地表水體質量影響較小，而且是短期的。

4 運行期地表水環(huán)境影響與措施

4.1 污廢水的產生環(huán)節(jié)和排放量

礦井井下排水產生量 12 628 m3/d(含灌漿析出水)，經“混凝+沉淀+過濾+消毒”常規(guī)處理工藝處理后，937 m3/d 用于井下防滅火灌漿用水，剩余常規(guī)處理后的礦井水經“超濾+反滲透”工段深度處理后，用作礦井地面生產用水、綠化用水、井下消防灑水、選煤廠除塵器用水及電廠生產補充水，部分(采暖季 819.1 m3/d，非采暖季 226.8 m3/d)用管道輸送至蘆河用作生態(tài)補充水；礦井水深度處理工段產生的濃排水經“高壓反滲透濃縮+ 蒸發(fā)+結晶”處理，回收濃水中水，實現濃鹽水不外排，回收的反滲透產水回用于礦井生產用水。

生活污水來自浴室、洗衣房、食堂、單身宿舍等生活污水及部分生產廢水。生活污水產生量為采暖季 1816 m3/d(非采暖季 1769.5 m3/d，含電廠、生活區(qū))，經“A/O 生物接觸氧化”處理后全部回用于綠化灑水、選煤廠補充水。選煤廠煤泥水實現閉路循環(huán)，不外排。

4.2 廢水排放情況及影響分析

根據《陜西省榆林市橫山區(qū)趙石畔井田水文地質補充勘探報告》，在礦井副立井井底附近設井底水倉及泵房，有效倉容為 8900 m3；同時礦井水處理站預處理規(guī)模按 36 000 m3/d 設計，調節(jié)預沉池容量 24 000 m3，可作為事故調節(jié)水池；礦井水深度處理的設備處理能力大于 18 000 m3/d，且按照 3用 1備建設，滿足事故處理要求。

趙石畔煤礦正常生產時，生活污水經生化處理后全部回用，不外排；井下排水除自身回用及電廠生產補充水，多余部分(采暖季 819.1 m3/d，非采暖季 226.8 m3/d)用管道輸送至蘆河支流園則溝杜羊圈水庫大壩下游，匯入蘆河后的混合斷面 COD濃度 14.9 mg/L；處理后的礦井水全部排至蘆河， 混合斷面 COD濃度 13.8 mg/L，項目處理后礦井水引至蘆河后，混合斷面水質較河流背景濃度均有所降低，混合后濃度滿足標準GB 3838—2002中的Ⅲ類水質標準要求，用作蘆河生態(tài)水。

4.3 污廢水處理措施

4.3.1 井下排水處理措施

在工業(yè)場地建設一座處理規(guī)模 36 000 m3/h的礦井水處理站，礦井水常規(guī)處理工藝為“混凝+沉淀+過濾+消毒”；為滿足不同工段用水和外部用水單位水質要求，部分(除井下灌漿補水外)礦井水經超濾+反滲透脫鹽，其中超濾處理設備能力為4×195 m3/h，反滲透處理設備能力為 4×210 m3/h，脫鹽后濃水經濃縮、蒸發(fā)結晶處理，出水 TDS一般低于 500 mg/L。

礦井水經分質處理，部分(采暖期 11 808.9 m3/d，非采暖期 12 401.2 m3/d)回用本工程用水環(huán)節(jié)及電廠生產補充水等，反滲透出水部分(采暖季819.1 m3/d，非采暖季 226.8 m3/d)經管道輸送至蘆河用作生態(tài)補充水；反滲透濃水再經蒸發(fā)結晶處理，回收濃水中水，實現濃鹽水不外排，出水純水回用于礦井生產用水。

4.3.2 工業(yè)場地生產、生活污廢水處理措施

在工業(yè)場地建一座生產、生活污水處理站，采用“A/O生物接觸氧化”處理工藝，規(guī)模 4×25 m3/ h(其中電廠 1套、礦井 3套)，生活污水產生量為采暖季 1816 m3/d(非采暖季 1769.5 m3/d，含電廠、生活區(qū))，處理后的生活污水全部用于礦井選煤廠補充水、 綠化灑水。

4.3.3 礦井水利用

礦井正常涌水量 12 628 m3/d(含井下灌漿析出水)，經分質處理后，30.9萬m3/a 用作井下灌漿用水，369.9萬 m3/a 用于礦井及選煤廠以及電廠自身生產，60.1萬m3/a(TDS<500 mg/L)用管道送至蘆河用作河流生態(tài)補水。

5 結 語

通過分析探討可知，趙石畔煤礦在生產中均采取了污水處理措施，盡可能減小污水產生。礦井水經“混凝+沉淀+過濾+消毒”常規(guī)工藝處理后，用于礦井生產和雷龍灣電廠利用，多余經處 理水質指標優(yōu)于標準GB 3838—2002中的Ⅲ類水質指標限值后，經管道送至蘆河支流園則溝杜羊圈水庫大壩下游，最終匯入蘆河水域。趙石畔煤礦生活污水經處理后全部回用于園區(qū)綠化和生產，以及雷龍灣電廠，不外排，所以礦井建設不會對區(qū)域水環(huán)境造成破壞。