淺談煤礦廢水回收處理再利用

1、淺談煤礦廢水回收處理再利用摘要：本文是作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，以及目前煤礦廢水再利用的現(xiàn)狀，主要通過對礦井廢水回收處理工藝及效益分析，論證了礦井水處理技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用前景。以供參考。 關(guān)鍵詞：礦井廢水；處理技術(shù)；回收再利用 Abstract: this article is based on years of work experience, as well as the present situation of wastewater reuse coal mine, mainly through the mine wastewater recycling process and effe

2、ct analysis, demonstrates the mine water treatment techniques have application prospect. For your reference. Keywords: mine wastewater; Processing technology; recycling 中圖分類號：X752文獻標識碼：A 文章編號： 前言： 我國人口眾多，淡水資源時空分布不均勻，水資源和社會經(jīng)濟發(fā)展不均衡；人口的不斷增長又使水資源需求量逐年上升，工業(yè)的快速發(fā)展使水污染愈加嚴重，因此造成水資源缺短和水環(huán)境污染現(xiàn)象日趨嚴峻。而煤炭開采過程中排放大量

3、廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的目標。據(jù)統(tǒng)計我國40的礦區(qū)嚴重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。因此，開發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 1礦井廢水主要處理技術(shù) 我國煤礦礦井水處理技術(shù)起始于上世紀70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當今污水治理發(fā)展的必然趨勢，將防治污染和回用結(jié)合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染。現(xiàn)國內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通

4、常采用混凝沉淀過濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過濾后必須再經(jīng)過除酚等對人體有害物質(zhì)及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ，處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過淡化處理。 2礦井水處理回用的條件 2.1礦井廢水的產(chǎn)生及特點 煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考

5、慮開采過程中水質(zhì)、水量的變化。 2.2礦井廢水回用途徑 煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。 3處理工藝 礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用于黃泥灌漿，其余廢水自流進入曝氣池，氣浮除油后進入斜板沉淀池進行初步沉淀，由提升泵提升進入混凝沉淀設(shè)備，同時加入混凝劑，經(jīng)過斜管沉淀后，將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進入砂濾罐，出水自流進入清水池，清水池前投加二氧化氯進行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進入污泥池，上清液自流進入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用

6、作生活用水，則砂濾罐出水進入活性炭吸附裝置處理后流入清水池用作生活用水。 4主要處理單元 4.1預(yù)沉池曝氣 礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標。 4.2混凝沉淀 煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀裝置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。完全反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用

7、多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。 4.3砂濾凈化 礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常采用不同等級的石英砂多層濾料。 4.4活性炭吸附 礦井廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內(nèi)，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋

8、白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達8002000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在415m/h，接觸時間一般不大于3060min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。 4.5消毒 廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現(xiàn)場用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)

9、產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。 5效益分析 5.1經(jīng)濟效益分析 該煤礦礦井水處理工程實施之前，全礦生產(chǎn)和生活用水主要靠抽取地下深井水，抽取地下水成本為1.6元/m3，煤礦礦井廢水排污費為0.30元/m3。礦井水處理工程實施以后每年可處理回用的礦井水量為30104 m3/a，年處理回用礦井水費用27.5萬元，水處理成本0.96元/ m3。 5.2環(huán)境效益分析 該煤礦礦井水處理后的中水供給井下消防降塵灑水和生活雜用水，節(jié)約了水資源。減少排放懸浮物，減輕對地表水環(huán)境的污染，減少水體中污染物總量，環(huán)境效益良好。 5.3社會效益分析 礦井水凈化處理后作為生產(chǎn)和生活用水可以減少地下深井水的開采量，節(jié)約地下水資源，保護礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡；可以解決過度開采地下深井水帶來的環(huán)境問題，避免因污染引起的與當?shù)剞r(nóng)民的糾紛，從而可促進工農(nóng)關(guān)系，也有利于當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展；可以解決礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短缺的矛盾，保證煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營，提高煤礦企業(yè)的綜合效益，促進礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因而也有較好的社會效益。 結(jié)語： 煤礦礦井水既是一種具有行業(yè)特點的污染源，又是一種寶貴的水資源。目前我國很多煤礦一方面嚴重缺水，另一方面未經(jīng)處理直接外排，造成大量水資源的浪費，并且污染環(huán)境，在相當程度上制約了