煤礦生產(chǎn)污水處理及資源化利用分析

何薇薇? 赫赤

摘 要：本文主要對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、主要處理工藝以及煤礦污水資源化的具體方式等方面進行了以下探討，希望能夠?qū)Ξ?dāng)前礦區(qū)的用水問題起到一定的作用。

關(guān)鍵詞：煤礦；污水處理；資源化

1.概述

煤礦在對煤炭進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。下文對煤礦污水處理及污水資源化問題進行了如下的分析。

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)氐牡叵滤疄橹鳎詢艋幚砗蟮牡V井水為輔，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)濟的循環(huán)發(fā)展。因此，對煤礦污水進行處理和資源化的分析意義深遠。

3.現(xiàn)有工藝存在的問題

在對現(xiàn)有處理工藝的問題進行分析時，必須先要了解煤礦污水現(xiàn)有處理工藝的具體操作程序，其對礦井水進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。

圖1.煤礦污水現(xiàn)有處理工藝的具體操作程序

（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)運行效果不好，不僅沒有達到合理的冷卻效果，還浪費了大量的能量。（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，例如在本項目中中間水池、清水池及廢水排放水池的合建等。（5）有些煤礦礦區(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，也可以節(jié)約電費及水資源費。

4.煤礦污水的主要處理工藝

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到達到生產(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《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，是現(xiàn)有煤礦污水處理方法中比較先進和科學(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.煤礦污水資源化的具體方式

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，煤礦污水主要包括井下排水、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。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，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，通過處理井下水和洗澡廢水，用次氯酸鈉消毒過后，被用作為井下灑水。而那些含油的井下水，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，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到最大化。

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

參考文獻：

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[2] 張愛青.大同煤礦生活污水資源化處理利用的途徑[J]；煤炭加工與綜合利用；2005（05）

作者簡介：何薇薇（1984.08-），女，助理工程師，畢業(yè)于北京科技大學(xué)，現(xiàn)就職于平頂山煤礦設(shè)計研究院。