礦井水及污水處理工藝及應用

陰愛平

（汾西礦業集團設備修造廠，山西 介休032000）

礦井水，即為礦區采煤層、開拓巷道四周的地下水，同時存在一些滲入的地表水，因受到地質構造、礦物所影響，所以容易產生煤粉懸浮顆粒，這時必然會對井下生產情況構成不利的影響。與此同時，礦井水水質有較大差異，因而需采取相關工藝做好煤礦礦井水、污水處理工作，對礦井水回收、利用，進而從根本上改善煤礦礦井水、污水的水質問題，提高礦井的生產效率、作業效率。

1 煤礦礦井水處理的基本原則和工藝研究

1.1 煤礦礦井水處理原則

通常情況下會遵循易—難、淺—深的原則進行處理，參照煤炭工業污染物排放標準排放要求、合理使用相關處理工藝的方式，改善出水的水質，以此達到回收、利用的相關要求[1]。除此之外，應該遵循回收利用的目標設計處理工藝，結合礦井水回用目標使用適合的處理工藝，實現礦井水回用的效果。如果礦井水回用的水質要求非常低，可在井下注漿、防塵，以及地面矸石山沖刷防塵、熱電廠冷卻水等中運用，以預沉、沉淀和消毒等容易加以處理，并且符合城市污水再生利用、工業用水水質的相關標準；針對礦井水會用水質要求中等，比如：在沖廁、消防和綠化等中運用，應滿足城市污水再生利用和城市雜質水利用的相關水質要求；若為礦井水回用水質要求非常高的情況，可在飲用、洗衣房及浴室等中運用，要求符合生活用水相關標準。此外，需要聯系水質的主要特征，對處理工藝加以設計，如果礦井水為潔凈礦井水，能達到生活用水標準，則不需通過復雜工藝處理，簡單處理/消毒即可。在礦井水存在懸浮物、水中有較多雜質、污染物的濃度較高條件下，建議通過復雜工藝加以處理，主要目的為及時將礦井水中的污染物質去除[2]。

1.2 煤礦礦井水處理工藝

礦井水經泵提升到污水處理站調節水池，調節池中的水水質得到改善，而且水量調節、停留沉降得到控制，較多煤泥在池底產生沉降問題。這時行車式泵吸排泥機，能對沒你吸入污泥池調節池中的水加以處理，然后通過泵提升管道混合器，以計量泵/虹吸為主的無機藥PAC為主，將其注入到混凝器中混合水于混凝器中混合、分離，發揮出泡藥機的作用，以計量泵/柱塞注入有機農藥PAM，混合后進到凈化器中，產生混凝反應、離心及重心分離、過濾、破孔濃縮幾個工藝處理后，清水會溢出進到消防水池。當前，礦井處理技術愈加成熟，使用混凝工藝、沉淀工藝、過濾工藝處理，出水能夠獲得工業用水的相關標準，混凝在廢水中加入適量的混凝劑，這時膠粒物質可凝集、絮凝，從而形成顆粒/絮凝體，水中懸浮顆粒經水中分離，有助于實現凈化廢水的效果[3]。礦井水混凝土后，在沉淀池中可去除大顆粒懸浮物，達到固液分離的效果，沉淀后礦井設置粒料層過濾，利于達到工業用水的相關標準，處理后礦井水可在井下、洗煤廠，以及地面消防等中應用。凈化器底部排出污泥進到壓濾淤泥池，通過提升泵進到洗煤廠，在此之后以板式壓濾機將污泥制成泥餅，待完成過濾后經過清水流溢出到濾液池、調節水池。建礦初期生活水平處理會通過地理式設備處理工藝，生活水以18 mm格柵、6 mm格柵，將漂浮物去除、進到生活水調節池，在此之后借助提升泵的作用進到厭氧池，于厭氧池內實現反硝化的效果，如此一來可以將富營養公海污染去除，進到一級好氧池進行生化分解，再進到二級好氧池完全分級，剩余部分進到沉淀池、污泥池，加以沉淀處理后進入消毒池，符合消毒相關標準后即可正常排放。

2 煤礦污水來源與處理工藝探析

2.1 煤礦污水的基本來源

1）酸性礦井水，采煤時煤中存在硫鐵礦，和水產生氧化反應后形成硫酸，這時水pH值低于6，排放該種水體可提高地表水酸性，但對于水生物、土壤會構成不利的影響，同時該類水體易對管路造成腐蝕，建議通過微生物、濕式生態和中和法等工藝作以處理[4]。

2）高礦化度礦井水，因該類水體礦化高、硬度高，存在不小于800 mg/L無機鹽，為偏堿性/中性，飲用這類稅后不但為威脅到人體的生命健康，同時在農業灌溉中運用會形成水垢，在建筑作業中運用無法確保混凝土的強度等，一般可采取電滲析、離子交換，以及反滲透等工藝處理。

3）存在懸浮物礦井水的礦化度、硬度較低，為酸性水質多通過混凝沉淀容易加以處理。

4）生活污水。比如，洗浴、宿舍、食堂等用水，均為礦區生活污水的主要來源，該類污水中存在化學需氧量、細菌、懸浮物等，且相關指標均超出正常范圍。

2.2 煤礦污水水質處理相關標準及處理工藝

對煤礦污水處理后，在水資源短缺區域如：生產、綠化、消防等中運用，通過處理煤礦污水可直接飲用、洗衣和洗澡。

首先，對煤礦污水處理過程中，需結合我國環境保護相關標準、煤礦污水處理狀況，編制相應的污水改造方案，合理運用相關處理工藝。其次，需要適當增加水泵房、預沉池及反沖洗集水池等，同時聯系污水固有污泥處理、給水，以及排水等系統情況，將新、舊裝置有機聯系起來，進而達到最佳的污水處理效果。其三，加強深度處理污水方面的能力，在明確污水深度處理目標、回收應用目標、我國生活用水指標等狀況后，正確看待復用水池中的水為主要的用水來源，進行深度處理。深度處理煤礦污水工藝的實施，經相關容易處理后在復水池中合理應用過濾泵，以此鞥能夠發揮出盤式過濾器的超濾作用，在超濾前、后添加適量的阻垢劑，待超濾處理后水會流向超濾水池，此時可借助高壓泵的作用獲得反滲透、水體流入清水池的效果，最后完成消毒工作水體可正常應用[5]。

2.3 煤礦污水處理單體工藝處理

煤礦處理污水時，會使用一級反滲透設備，具有清除水體中有害物質、陰陽離子等功能，反滲透系統通過除垢劑、高壓泵、反滲透組件、過濾器等構成，選擇透過性膜、使用分離膜技術，可以達到反滲透的目的。膜元件制作中的反滲透膜導流管、中心管，可將RO膜元件置于玻璃缸壓力容器中，實行反滲透處理后水質的質量得以改善[6]。煤礦處理污水監控設備涉及預先報警系統、數據處理系統，以及數據收集系統等，便于及時明確水流量pH值、電導率，以及液位、壓力等狀況，不但能夠在出水、進水時發出導電度高報警、儲備水箱液位報警，而且在發生故障時能夠在第一時間發出警報，利于相關工作人員及時采取針對性措施處理故障問題，降低構成的損失。

3 結語

煤礦礦井水為水資源的一種，我國較多煤礦缺水問題比較凸顯，若沒有處理后外排，必然會發生水資源不合理利用的現象。針對于此，需對煤礦礦井水處理后，聯系實際需要考慮當作煤礦工業、生活、其他等用水，從而有效改善礦區水資源短缺不足，處理煤礦礦井水、污水問題，有效運用礦井水水資源，促進我國社會經濟的發展，并且維護社會經濟效益。