深井煤礦污水處理及污水資源化分析

（開灤（集團(tuán)）唐山礦業(yè)分公司，河北 唐山 063000）

深井煤礦污水處理及污水資源化分析

高清柱

（開灤（集團(tuán)）唐山礦業(yè)分公司，河北 唐山 063000）

本文主要對深井煤礦污水處理及污水資源化分析的重要性、現(xiàn)有處理工藝存在的問題、主要處理工藝以及深井煤礦污水資源化的具體方式等方面進(jìn)行了以下探討，希望能夠?qū)Ξ?dāng)前礦區(qū)的用水問題起到一定的作用。

深井煤礦；污水處理；資源化

1 概述

深井煤礦在對煤炭進(jìn)行開采和利用的過程中排放出了大量廢水污水。這些廢水污水往往沒有最大化地進(jìn)行處理回收和再利用，對礦區(qū)當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源造成了嚴(yán)重的破壞，使得礦區(qū)及其附近的水資源日益緊張。下文對深井煤礦污水處理及污水資源化問題進(jìn)行了如下的分析。

2 重要性分析

目前我國大多數(shù)礦區(qū)及附近居民區(qū)的用水都是以當(dāng)?shù)氐牡叵滤疄橹?，以凈化處理后的礦井水為輔，深井煤礦所排放出來的大量污水，如果不經(jīng)相關(guān)處理，勢必會對社會造成嚴(yán)重的影響。這些污水往往具有較高的礦化度物質(zhì)，其自身的排放會造成污染環(huán)境問題，與當(dāng)?shù)氐牡叵滤旌虾笥謺?yán)重危害到礦區(qū)和附近居民區(qū)的用水質(zhì)量。缺水的嚴(yán)重形勢又反過來會制約礦區(qū)煤炭生產(chǎn)的發(fā)展，制約當(dāng)?shù)鼐用裆钏降奶岣?，且不利于礦區(qū)煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的循環(huán)發(fā)展。因此，對深井煤礦污水進(jìn)行處理和資源化的分析意義深遠(yuǎn)。

3 現(xiàn)有工藝存在的問題

圖1 深井煤礦污水現(xiàn)有處理工藝的具體操作程序

在對現(xiàn)有處理工藝的問題進(jìn)行分析時，必須先要了解深井煤礦污水現(xiàn)有處理工藝的具體操作程序，其對礦井水進(jìn)行凈化的簡要流程如圖1所示，并存在以下幾個方面的問題：（1）在將混凝劑混合到調(diào)節(jié)水池中時，由于混合的不夠充分，導(dǎo)致污水沒有顯現(xiàn)出理想的分離狀態(tài)，致使沉淀池的表面出現(xiàn)較高的水力負(fù)荷，很容易降低濾池的工作效率。即使在消毒劑的作用下，最后出來的水質(zhì)仍存在問題。（2）在調(diào)節(jié)池前面沒有設(shè)置攔截污水中漂浮物的網(wǎng)格柵欄，導(dǎo)致顆粒較大的漂浮物直接進(jìn)入到調(diào)節(jié)池中，很容易出現(xiàn)堵塞提升泵的現(xiàn)象。此外，在生活污水處理的設(shè)計方面，所選擇的濾網(wǎng)材料也參差不齊，導(dǎo)致濾網(wǎng)處理效果不明顯。（3）在煤礦循環(huán)冷卻水系統(tǒng)方面，有些配置不夠合理。例如冷卻與被冷卻雙方的設(shè)備配置不盡相同，從而使得整個循環(huán)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行效果不好，不僅沒有達(dá)到合理的冷卻效果，還浪費(fèi)了大量的能量。（4）有些建（構(gòu)）筑物在平面布置中不夠合理科學(xué)。面對日益緊張的用地形勢，在建設(shè)上應(yīng)當(dāng)在滿足使用功能的前提下盡量合建，以此來減少占地面積，例如在本項(xiàng)目中中間水池、清水池及廢水排放水池的合建等。（5）有些深井煤礦礦區(qū)的供水設(shè)施較為分散，導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象較多，不僅浪費(fèi)了大量的資金設(shè)備，還不利于提高礦井水資源的利用率。（6）井下外排水可以二次利用為井下灌漿和防塵用水。有些礦井水經(jīng)過處理并達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)后，深水井用水取消后，避免了不必要的資源浪費(fèi)，也可以節(jié)約電費(fèi)及水資源費(fèi)。

4 深井煤礦污水的主要處理工藝

深井煤礦污水的主要處理方法包括多種，主要有混合法、雙膜法、混凝法、生物氧化法等等，其各自的具體使用方式如下：（1）混合法主要被用來對污水的深度處理，選擇不同的混凝劑種類，以及加入混凝劑數(shù)量的多少，都會對污水處理效果產(chǎn)生不同的影響。在混凝劑與高錳酸鉀的混合作用下，按照一定的配置比例，能有效地對污水進(jìn)行處理凈化。（2）雙膜法是以超濾作為預(yù)處理，以超濾和反滲透的結(jié)合使用為核心的方法，保證反滲透進(jìn)水水質(zhì)。超濾出水和反滲透出水在一定的比例下混合后才能達(dá)到達(dá)到生產(chǎn)和生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。（3）混凝法是在混凝劑的作用下，將污水處理中的各種化學(xué)反應(yīng)，如中和反應(yīng)、絮凝反應(yīng)等等連接起來，經(jīng)過斜管沉淀和多種介質(zhì)過濾后輸送到清水池，到達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求。（4）生物氧化法是一種利用微生物的作用來達(dá)到凈化污水目的的方法，同時具備了生物濾池法和活性污泥法的共同點(diǎn)，是現(xiàn)有深井煤礦污水處理方法中比較先進(jìn)和科學(xué)的方法。它主要是先在調(diào)節(jié)水池內(nèi)投放一定的填料，當(dāng)污水按照的一定的速度經(jīng)過池中的填料時，會與填料上生長出來的生物膜緊密接觸。而生物膜內(nèi)又有大量的微生物，這些微生物會對污水起到凈化的作用。

5 深井煤礦污水資源化的具體方式

深井煤礦污水的資源化是以一定條件為前提的，不同煤礦污水的水質(zhì)條件不同，其資源化的方式也就不一樣。一般來講，深井煤礦污水主要包括深井井下排水、居民生活污水以及其它廢水等等，各個礦區(qū)的具體情況又會有所差異。深井煤礦經(jīng)過處理的污水，大多被用于生活用水、生產(chǎn)用水以及農(nóng)業(yè)用水等。

首先，深井煤礦污水處理工程由預(yù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高效沉淀系統(tǒng)、砂濾系統(tǒng)、煤泥處理系統(tǒng)、超濾飲用水系統(tǒng)等部分組成。礦井水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后進(jìn)入高效沉淀系統(tǒng)，經(jīng)絮凝微電解處理，利用攪拌、泥渣分離接觸作用去除礦井水中的大部分污染物后，上清液流經(jīng)均質(zhì)濾料濾池去除剩余懸浮物，再經(jīng)超濾凈化達(dá)到水質(zhì)目標(biāo)的相關(guān)要求。而煤泥經(jīng)過濃縮后脫水，被運(yùn)到外面作為其他用途。采用以上污水處理工藝而凈化的水資源，可以輸送到附近居民區(qū)，緩解當(dāng)?shù)厮Y源緊張的現(xiàn)象；其次，處理過后的污水還能用于礦區(qū)生產(chǎn)，如將生活污水和洗澡廢水等經(jīng)過調(diào)節(jié)池，再經(jīng)過沉砂池、接觸氧化池和無閥濾池，通過臭氧消毒之后輸入到清水池，被用作為洗煤用水。同時，在按照煤礦設(shè)計規(guī)范的要求下，通過處理深井井下水和洗澡廢水，用次氯酸鈉消毒過后，被用作為深井井下灑水。而那些含油的深井井下水，在經(jīng)過調(diào)節(jié)池、高濁度預(yù)沉池和管式靜態(tài)混合器等一系列的處理之后，也可以被用作為井下灑水。最后，深井煤礦污水經(jīng)過要求嚴(yán)格的一級或二級處理凈化之后，可以被用作為農(nóng)業(yè)灌溉等其他農(nóng)業(yè)用水，使水資源的利用率達(dá)到最大化。

結(jié)語

對現(xiàn)有處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造和提高，并按照相關(guān)的環(huán)保要求和政策制度，使處理過的污水達(dá)到穩(wěn)定的要求指標(biāo)，并用來補(bǔ)給礦區(qū)用水，是促進(jìn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展和煤炭產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要推力。

[1]許明福．煤礦污水處理淺析[J]．山東煤炭科技，2009（02）．

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