神木市洁能综合利用发电有限公司 陕西神木 719300
摘要：在矿井生产期间，需要处理的是疏干废水。然而在过去矿井生产过程中，通常将疏干废水作为有害水实施处理，因此而造成严重的水资源浪费现象。在此基础上，本文结合了实例，对矿井疏干水利用与处理技术进行了详细分析与研究。
关键词：矿井疏干水深度利用；处理技术；相关研究
前言：在矿山生产期间地质层将形成裂缝，原始地下水层也被破坏。这部分被破坏的含水层的水力连系越来越紧密，并与大气降水渗入地下开挖空间后形成矿井疏干水。对此部分资源，需要进行科学处理和使用，进而实现资源的解决利用。
1矿井疏干水利用方向
1.1生活用水
对洁净的矿井水在经过深度净化、消毒后符合我国饮用水标准，就能将其作为直接的饮用水进行饮用。
1.2工业用水
这部分水的水质要求不高，在经过预处理的“混凝、沉淀、澄清、过滤”和消毒后即可满足使用要求。疏干排水被用作工业用水，可用于产品处理水，冷却水、选煤厂和锅炉补给水原水。
1.3井下用水
这部分水包括地下防尘水，煤层注水和消防用水等。在特定的处理中，有必要减少矿井排水中的悬浮物，通过地下池絮凝沉淀处理后就可以在实际生产过程进行运用。尤其是对于深度较大的矿山，其经济价值不可低估。
1.4生态环境用水
在特定的应用过程中，这部分水不需要高水质。简单净化后的疏干水，可用于景观生态用水和园林绿化用水。
1.5农业灌溉
在中国大多数地区，农业灌溉就是通过地下水开采后进行满足使用的。在对地下水进行大量开采中，则会使洁净的水资源产生严峻浪费现象甚至引起地下水资源枯竭。当煤矿周围有农田时，经处理的矿井排水可用作农田灌溉用水。
2矿井疏干水处理技术
2.1含悬浮物矿井水
悬浮物的矿井水在我国现如今的矿井生产中占据重要的位置，占比约为百分之六十。在此部分水质中，悬浮物成分含量最多的便是煤粉。此部分悬浮物水在具体处理过程中工艺非常简单，经常使用的方式有混凝、沉淀和过滤。在用于生活中时，需要在工业处理合格的前提下进行一定的吸附、消毒等处理。从而对水中有机物污染问题进行高效解决。
2.2酸性矿井水
对酸性矿井水而言，其一般作为工业用水进行使用。在现阶段的酸性矿井水处理过程中，经常使用的处理方式有：生物化学法、中和法以及稀释法。其中，应用最广泛且次数最多的处理方式是中和法，中和法的应用优势在于成本低、操作简单以及速度快等优势。在具体的处理过程中，经常使用到的中和剂是消石灰、碱石灰、烧碱以及白云石等。换句话说，有必要用活性氧化铝将石灰制成石灰乳，然后将石灰乳加入中和氧化罐中，并通过机械设备将其与水充分混合。经过沉淀以及过滤处理后，可以确保满足相关排放要求。从生化方法的角度来看，可通过使用亚铁氧化硫杆菌来实现铁离子从二价到三价的转化，然后向其中添加碱性物质以实现氢氧化三铁沉淀的转化。
2.3高矿物矿井水
对于这类矿井水，处理的关键部分是脱盐。在当前的处理中，最常用的方法是膜处理。膜处理可分为两种类型，一种膜处理是电渗析，另一种膜处理是反渗透。在实际的应用中，电渗析脱盐法是在直流电场作用下，利用离子交换膜选择渗透特性进行电渗析，以此来分离处理盐水中的溶质和溶剂，是一种物理化学处理过程。在对该技术进行具体应用过程中，在水回收率方面和能耗方面存在诸多不足，现如今应用较少。将RO（反渗透）技术运用在矿井疏干水处理中，能实现矿井生产期间所排出的废水，进行二次利用。也可以二次处理回收矿井附近的废水，实现循环利用，降低水资源消耗量，高效缓解目前水资源紧缺的现状。同时还可节约矿井生产成本，提升矿井运行效率。
在部分沿海地区的矿井疏干水处理中也广泛运用了RO，其主要是通过对海水资源实施反渗透处理后获取可以运用的淡水，进而对矿井生产用水要求进行充分满足。
3实际案例研究
3.1现状及问题
神木能源发展有限公司生产用水起初设计为肯铁岭地表水和地下水，但该水源在实际生产使用3年后出现了断流和枯竭现象，不能再满足旗下的兰炭厂、电石厂、发电厂的生产用水需求。问题的出现时刻影响着公司兰炭、电石、发电机组的安全平稳运行。因此用水问题已被列为公司的一大安全生产难题。
3.2解决思路
地处公司附近的陕北柠条塔矿业井下疏干废水供给我公司后再进行深度处理可以从根本上解决我公司的生产用水难题。同时也可以解决煤矿井下大量废水的处理难题和提高降本增效的收益。
3.3具体方案
在陕北柠条塔矿业井下环形水仓安装3台大流量水泵及其DN300的管道系统至垂直地面后铺设给我公司新筹建的矿井水处理厂进行废水综合处理。处理后的合格产水储存到10000立方的蓄水池。再通过清水泵、管道配送到各个用水区。
3.4技术创新
3.4.1暂停使用地表水、地下水，生产生活全部改用疏干处理水
神木能源发展有限公司生产疏干处理水被充分利用后其完全取代了原来的地表水和洁净的地下水资源。充足的水源满足了生产保证了安全。以发电公司的用水为例：其生活、消防、绿化、除尘、脱硫、循环冷却用水全部升级为疏干处理水。
3.4.2发电厂4×50MW机组锅炉补给水处理系统进行反渗透筹建改造
在发电厂原有补给水处理设施（一级除盐+混床）的基础上进行扩容改造，增加一套产水50m3/h的超滤（UF）和反渗透（RO）装置。改造后的工艺为“双介质过滤器+自清洗过滤器+超滤+反渗透+阳阴床+混床”。改造前一级除盐+混床的矿井疏干用水电导率为1000us/cm~1200us/cm，改造后一级除盐+混床的用水电导率变为20us/cm~30us/cm。反渗透设备筹建改造使得矿井疏干水的COD去除率：73%；氨氮去除率：95%；电导率去除率：99%；浊度去除率：99%；总硬去除率：98%。反渗透系统的脱盐率为：98%；系统回收率为：75%。改造前原来每吨锅炉补给水的处理总成本为：9.71元。反渗透筹建改造后每吨补给水的总成本为：5.99元。系统改造比对后每吨补给水可节约3.72元，每年可节约57.7万元。5.4年后反渗透投资成本可全部回来。反渗透项目的改造稳定了公司锅炉补给水系统，降低了机组运行风险，保障了安全。同时也大大降低了运行人员工作劳动强度。
本期反渗透项目改造是以水处理所出现的问题为驱使动力。以问题的根源为切入点、以战胜困难的决心和信心精准要害，将改造过程中各个环节进行精心部署、将改造过程中出现的异常问题进行全面考虑。最终在保证一切安全的前提下严把质量关，主抓工程进度，以致圆满完成项目筹建，达到我们预期的目标。现在整套设备平稳运行几个月，为公司的长周期安全平稳运行打下坚实基础，为公司的经济效益做出了应有的贡献。
结束语：
在矿井生产中，矿井疏干水属于珍贵的资源，矿井疏干水具有极高的利用价值。为将其运用价值全面发挥出来，防止资源被浪费，即要能在具体工作中将矿井疏干水利用方面掌握好，又要能将矿井疏干水处理技术的运用掌握好，促使再利用目标得以实现。
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