关于矿井水处理和综合运用的研究

　　中华水网(chndk.com)最新播报(小编：万明水)我国作为煤炭生产大国，以井工开采作为煤炭开采的主要方式，为了保障施工作业的安全性、快捷性，必须将大量的矿井用水排放出来;这些矿井水不仅可能引发地质灾害，威胁矿井安全生产与运行，同时大量排放的矿井水也将影响生态环境。因此，如何对矿井水进行有效的利用是当前应思考的课题，同时也是实现经济、环境、社会统一发展的必经之路。

　　1　矿井水的来源以及分类

　　1.1 矿井废水的形成的原因

　　煤矿的矿井废水主要包括在煤矿开采过程中的地下涌水、渗水，以及采煤过程中产生的消防用水、降尘用水、洒水、液压设备用水等;结合我国水质的实际情况，抽取矿井正常排水状态下的水样，发现大多矿井水的水质良好、水样干净，其污染物主要为悬浮物，而硬度、COD含量、氨氮含量等相对较低，经过处理之后可以用于工业循环冷却水;另外，经过软化处理，还可应用于电厂锅炉用水，实现“优质优用”的目标。

　　1.2 矿井水的分类

　　受地质时期、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件等因素的影响，矿井水可以分为五类型：洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊污染物矿井水。

　　2　矿井水综合利用技术分析

　　2.1 矿井水综合处理方向

　　目前的矿井水综合利用主要方向有两个，一个是生产用水和生活用水，一般生产用水对水质要求不是很高，只需简单的净化就可以了。但是生活用水方面要求比较严格。

　　2.2 矿井水综合处理的基本要求

　　在本次矿井水处理利用工程中，要求经过处理的废水应用于井下消防洒水、黄泥灌浆用水等。复用水水质执行《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005中规定的井下消防洒水水质标准。

　　3　矿井水的处理的研究

　　3.1 矿井水处理利用的工艺流程

　　根据本矿井的实际情况，综合考虑原水的水质、复用水的水质要求等，为了确保水处理之后用水的安全性、可靠性，应采取如下排水处理过程：预沉—混凝—沉淀—破乳—除油—过滤及消毒，具体流程图如下：

　　

 

 

　　3.2 综合处理的设备以及工艺要求

　　在该处理工艺中，主要采取成套设备，包括设备的本体、操作平台、配套阀门及仪表配件等，除了重力式设备的使用不需电控，其他都需要应用控制柜及电缆;对于投标设备厂家，应结合井下水处理的实际情况，技术参数等，优化处理中间环节的水泵，并配有备用泵，以保证整个工艺流程的合理性、可靠性。

　　3.3 调节沉淀间及设备应用

　　有关调节预沉池的进水与出水参数分别为SS≤3000mg/L、SS≤900mg/L，主要应用如下装置：(1)四台管式静态混合器，分别安装在调节池的进水总管、净水器的进水总管中。(2)四套行车式刮泥机，与调节预沉池配套发挥作用。应注意采用刮泥机的行车速度控制在1 m/min。(3)两套调节池共分四个单元池，每个单元池安装一套自动出水装置，共计四套，其堰口宽(长)度为5.0m，最大调节深度为3.5m。单套出水流量400-600m3/h.

　　3.4 综合水处理间及设备运用

　　在综合水处理间中，运用较多专业设备和关键技术，协调完成水处理过程。主要设备技术包括：(1)四台GMB型高密度迷宫斜板净水器，其单台的处理能力达到400m3/h;进水为SS≤1000mg/L，含油量≈10-50mg/L;要求出水：SS≤15mg/L;含油量≤1 mg/L。混凝反应时间5-0min，表面负荷10-14m3/m2.h;清水区上升流速3-3.5mm。设备包括：池体、高效网格反应设备、高密度迷宫斜板沉淀设备、高效破乳自动除油装置、可调式自动排泥系统、电气控制柜及操作平台、上人楼梯等。(2)四台重力无阀过滤器，单套的处理能力为400m3/h。其运行主要为双层滤料，平均滤速达到10m/h;反冲洗强度为13～16L/s. m2，反洗历时为6min。(3)，配套两座污泥浓缩池;四套污泥压榨脱水机，带宽2.0m工艺为浓缩、带式压滤，此设备含进料螺杆泵、污泥混合器、滤布冲洗泵、空压机及自控系统等。配无轴螺旋输送机二台，长度与两套污泥脱水机配套使用，出料口距地面大于1m;(4)，五套加药装置，其中2套应用于调节预沉间投加PAC，含计量泵两台(一用一备)，搅拌机一台;三套用于综合水处理间，一套投加PAC，含计量泵三台(二用一备)，搅拌机一台。二套投加PAM，每套含计量泵二台(一用一备)，搅拌机一台。要求能够根据进水浊度自动控制计量泵投加量。(5)，四套消毒装置。以二氧化氯发生器作为主要消毒装置，实施过程采取电解反应法，单台产气量达到2000g/h，功率N=24Kw，电压380V，药剂投加方式为水射器投加，含余氯监测仪。

　　4　总结

　　由上可见，在当前倡导低碳经济发展的大背景下，如何实现矿井水处理与利用，已成为煤矿生产中应思考的问题。经过处理后的矿井水，可提高利用率，缓解长期困扰矿区发展的环境污染问题，更利于实现煤矿工业的可持续发展。

　　参考文献

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　　[2]魏国，李培新，李博.矿井水处理及中水回用研究[A]山东煤炭学会2010年工作会议暨学术年会，2010.

　　[3]郭中权，王守龙，朱留生.煤矿矿井水处理利用实用技术[J].煤炭科学技术，2008(7).

　　作者简介：王小娟(1972—)，女，高级工程师，从事工作：煤矿环境保护技术管理.

　　(编辑：顾生 张平 何娟)

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