矿井污水的优化复用及问题探讨--中国期刊网

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矿井污水的优化复用及问题探讨

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：罗杰

[导读] 摘要：社会发展中，水是非常宝贵的自然资源，一直以来我国环境治理中，水资源污染防治是亟待解决的问题，也是面临的重要难题。

        韩城矿业公司桑树坪二号井陕西渭南 715400
        摘要：社会发展中，水是非常宝贵的自然资源，一直以来我国环境治理中，水资源污染防治是亟待解决的问题，也是面临的重要难题。煤炭矿井正常生产中，污水排放对矿区环境也造成了一定的影响。如何有效处理矿井污水，是矿井生产与矿区发展中面临的重要现实问题。因而，深入研究矿井污水的优化复用及问题相关知识，对有效开展矿井污水治理工作具有非常重要的意义。
        关键词：矿井污水；污水复用；问题
        引言
        我国是煤炭资源大国，每年的煤炭开采量占据了我国矿物开采量的70%以上，在煤炭开采过程中会产生大量矿井水。矿井水主要来自地表渗水、岩石孔隙水、地下含水层疏放水以及煤矿生产中防尘、灌浆、充填污水等，如果不经过有效处理，大量排放的矿井水会对环境产生巨大的压力，还会造成极大的资源浪费，因此，做好煤矿水资源的开发、管理、利用工作，对煤炭工业可持续发展具有深远的意义。
        1矿井污水的优化复用的意义
        煤矿开采过程中，需要排放大量矿井水，而开采通常会导致地下水位下降，造成矿区严重缺水，这就造成一方面矿井水被大量外排浪费，甚至会污染环境，另一方面矿区供水不能满足生产、生活用水。大量外排矿井水不仅浪费水资源、增加生产成本，而且会导致地面塌陷、地下水资源流失，出现水质恶化等环境问题。煤矿开采要解决矿井水综合利用率低以及处理成本高的现状，必须改变认识，将矿井水视为水害转变为水资源利用，根据每个矿井的实际情况，采取措施将矿井水抽排至用水地点。矿井水源于地下含水层，相对地面水源污染程度轻，处理成本低，若能充分利用，将是宝贵的水资源。为最大化利用矿井水资源，煤矿从井下生产源头抓起，充分利用井下采空区自净功能，实现井下清水生活、生产和生态利用；结合矿井水处理厂污水产生量、水质等方面考虑，将矿井水处理厂水提升至洗煤厂供生产用水。
        2矿井污水污染现状
        能源生产中，煤矿是重要构成部分，也是我国能耗高且污染大的行业。相关调查数据显示，我国能源生产中，煤炭生产占据重要地位，但燃煤消耗支撑的能源体系是污染与排污的最为严重的区域，对人们居住环境带来了污染，还会影响全球气候、。现阶段，我国煤矿废水产出量大，存在严重的废水污染情况，此类废水含有有害物质，不管是直接排入河流还是渗入地下水中都会污染水资源，对动植物正常生长造成影响，甚至会破坏水域周边环境与土壤平衡。由此，相关部门将煤矿污水治理纳入重点工作并制定了相关政策，以此推动煤矿行业实现可持续发展，为生态环境建设提供推动力。
        3矿井水综合利用管理模式
        3.1调节池与刮泥系统
        污水经泵提升至预沉调节池进行初步沉淀，并进行水质和水量调节，污水沿池长方向水平流动，流动过程中，污水中悬浮物沉降至池底部，通过设置在池内的行车式刮泥撇渣机将沉降在池底的污泥刮集至集泥槽，并将池面的浮渣撇向集渣槽。刮泥机工作时，刮泥耙落下，逆水流方向行进，将池底沉淀污泥刮至进水端污泥斗，同时撇渣板将液面浮渣撇至集渣管。刮泥机运行至池来水端头后，刮泥行程结束，撇渣板与刮板升降机构将撇渣板与刮板提升，停止刮泥撇渣，刮泥机反向回程运行，当回到刮泥的起始位置时，刮泥耙落下，循环工作。泥斗底部外设置排泥泵，定期将泥斗内污泥排至污泥浓缩罐进行浓缩处理。
        3.2絮凝沉淀系统
        矿井污水漂浮物，要有效应用絮凝沉淀法进行处理。絮凝沉淀法工作原理在于：废水中假如由无机絮凝剂与有机阴离子絮凝剂调配成的水溶液，形成压缩双电层，降低了废水中悬浮微粒物的稳定性，而胶粒物相互凝聚后会变大微粒以此形成絮凝体。

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待絮凝体体积生长到一定程度后受重力影响脱离水并沉淀，此种情况下水中大量悬浮物被去除掉，实现水处理目标。絮凝沉淀剂基础构成包含三氯化铁、碱式氯化铝、硫酸亚铁及聚合氯化铝等。其中，三氯化铁可加速水溶解，周边环境造成的影响比较小，能够脱色与杀灭细菌，还可消除臭味与除油。硫酸亚铁可加快漂浮物沉积速度，对水中微生物生长发挥着一定的作用。矿井出现酸性污染水时，碱式氯化铝褪色效果好，而聚合氯化铝能够提高絮状物形成速度，过滤效果好，还可有效消除污水中重金属与放射性成分。
        3.3反渗透（RO）系统
        污水经由滤前水池的反渗透提升泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透系统处理，脱盐后的产水经膜产水端汇集至产水管自流进入ＲO产水池，经泵提升至周边回用；浓水经由浓水端汇集至浓水管自流进入选煤厂补水池，用作选煤水。①保安过滤器。保安过滤器结构应满足快速更换滤芯的要求，采用立式结构，过滤器滤芯采用大通量滤芯，滤芯过滤精度为5μm。②高压泵。高压泵的作用是为反渗透本体装置提供足够的进水压力，保证反渗透膜的正常运行。1套反渗透系统设置1台高压泵，高压泵均采用卧式多级离心泵，过流部件和所配套管道及附件的材料均采用304不锈钢，密封方式为机械密封。③反渗透膜。反渗透膜与膜架采用新型抗污染反渗透膜元件PＲCO10，即增强型低污染反渗透复合膜，脱盐率99.75%，采用全新给水隔网，厚度0.86mm。④反渗透膜壳。反渗透膜壳直径20.32cm（6芯装），压力为2.76MPa，材料为纤维缠绕环氧玻璃钢。反渗透辅助加药设备配备阻垢剂、非氧化性杀菌剂、还原剂加药系统，每套加药系统具备同时向2套膜架加药功能，同时备用1套加药泵。⑤CIP清洗系统。CIP清洗系统包括清洗箱、清洗泵、保安过滤器、清洗箱电加热器以及和ＲO系统连接的可拆卸管道、阀门、仪表等。反渗透系统管道液体接触部分材质高压管采用SS304，低压管采用UPVC，加药管道采用CPVC/PE。
        4煤矿企业污水处理未来发展趋势
        大部分煤矿均建有矿井水和生活污水处理站，但设施运行过程中仍存在出水水质不达标排放或超标回用的现象，为兼顾环境保护和企业成本，煤矿企业在未来的发展中应做到：（1）煤矿污水的水质往往是复合型的，因此在污水处理站建设前要充分考虑进水水质因素，根据污染物类别选择合适的工艺，精准施治，必要情况下可采用多技术耦合，提高污水处理效率。（2）设施运行管理人员业务能力良莠不齐，多因操作不当导致出水水质不达标。因此，矿方需组织技术单位对设施管理人员培训，必要情况下还可建立分析化验室，进一步保证运行管理的规范性。（3）人工湿地、氧化塘等自然生态处理系统既能充分利用矿区的荒地、塌陷坑等废弃场地，同时又能开展生态修复，未来可成为煤矿企业污水处理新的发展方向。
        结束语
        综上所述，煤炭矿井生产中，必须要加大污水处理力度，以此更好地保护矿区域周边自然生态环境。矿井污水中含有复杂而多变的污染物成分，水量与水质稳定性差。不同煤层开采中，会产生不同的污水，由此直接影响到污水处理工作。所以，矿井开采作业中，要结合矿井污水产出具体特点，加强污水处理设施建设，全面做好污水治理预防工作，在此基础上为保护矿区生态环境与水资源奠定良好的基础。
        参考文献：
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