煤礦礦井水處理工程中常見的問題與對(duì)策

摘要：礦井水的利用得到了越來越多的重視，但是目前礦井水處理工程仍存在許多問題，文章根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果，綜述了煤礦礦井水的處理工藝，分析了礦井水處理工程中常出現(xiàn)的問題，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：礦井水；水處理；煤炭環(huán)保

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0058-02

目前隨著國家有關(guān)規(guī)定的不斷要求，以及煤炭環(huán)保力度的不斷提升，礦井水的利用得到了越來越多的重視，部分礦區(qū)的礦井水利用率可以達(dá)到90%以上。但是目前礦井水處理工程仍存在許多問題，如部分工程運(yùn)行質(zhì)量非常差，沒有滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。本文對(duì)一部分礦井水處理站進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)礦井水處理工程的運(yùn)行效果進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了其存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1 礦井水處理工藝現(xiàn)狀

我國將礦井水作為水資源進(jìn)行利用已經(jīng)有40年的歷史，不同類型的礦井水處理工藝已經(jīng)趨于成熟。常規(guī)礦井水通常含有懸浮物，其處理工藝為：礦井水—調(diào)節(jié)池—提升泵—反應(yīng)沉淀池—過濾—消毒回用，而選擇錳砂作為過濾器中的濾料，可以處理含有高鐵錳的礦井水。如果礦井水屬于高礦化度，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，其預(yù)處理工藝和常規(guī)礦井水的處理相同，它的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是采用反滲透技術(shù)去除鹽分。礦井水如果屬于酸性，其處理工藝采用石灰或氫氧化鈉配合其他藥劑進(jìn)行中和。礦井水在處理結(jié)束后，通常采用混合氣體消毒法實(shí)施消毒。本文統(tǒng)計(jì)了38座礦井水處理站，其采用處理工藝的情況如表1、表2所示。

從上表能夠發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)技術(shù)、沉淀技術(shù)以及過濾技術(shù)是對(duì)礦井水進(jìn)行處理的主要技術(shù)，占到處理工藝中的60%，其中穿孔旋流或隔板類型是反應(yīng)池的主要類型，而斜管沉淀類型是沉淀池的主要類型，無閥濾池在濾池類型中占到50%。以上礦井水處理設(shè)施的特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適合小規(guī)模的處理，其水處理工藝具有合理性和科學(xué)性。

2 礦井水處理工程出現(xiàn)的問題

通過進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦井水進(jìn)行處理過程中具有以下問題：

2.1 調(diào)節(jié)池對(duì)礦井水的調(diào)節(jié)以及預(yù)沉效果較差

由于煤礦在生產(chǎn)過程中的原因，排放礦井水時(shí)，水質(zhì)和水量具有很大的差異性，通常煤礦每天選擇用電較低的時(shí)期持續(xù)3～4h排出礦井水，并且需要在排出口設(shè)置一個(gè)比較大的調(diào)節(jié)池。但是大多數(shù)煤礦沒有設(shè)置較大的調(diào)節(jié)池，部分煤礦沒有設(shè)置排泥設(shè)施，部門煤礦排泥不暢，因此長時(shí)間后，污泥就會(huì)在調(diào)節(jié)池中積聚，導(dǎo)致調(diào)節(jié)池中的調(diào)節(jié)和預(yù)沉效果較差，并因此影響到礦井水的后續(xù)處理。

2.2 一體化凈水器作用不明顯

將反應(yīng)技術(shù)、沉淀技術(shù)以及過濾技術(shù)集中在一起的就是一體化凈水器，它的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、工程建設(shè)快等。但是當(dāng)一體化凈水器在投入使用后，由于不能選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，導(dǎo)致礦井水處理結(jié)束后，其出水量只有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的50%，并且其水質(zhì)處理結(jié)果不合格，對(duì)六家煤礦進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，僅一臺(tái)設(shè)備處理效果滿意。

2.3 土建以及安裝工程質(zhì)量非常差

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，土建和安裝施工在礦井水處理工程的建設(shè)中不能滿足質(zhì)量要求，由于池體嚴(yán)重滲水、構(gòu)筑物表面不光滑以及不正確安裝設(shè)備管道等問題，對(duì)礦井水的處理效果造成了直接影響。

2.4 消毒系統(tǒng)沒有正常運(yùn)行

由于工業(yè)生產(chǎn)是礦井水經(jīng)過處理后的主要用途，因此大部分處理工藝中都沒有正常的運(yùn)行消毒系統(tǒng)，這種觀念是錯(cuò)誤的，認(rèn)為工業(yè)用水中不需要對(duì)礦井水進(jìn)行處理。但是礦井水經(jīng)過處理后即使在工業(yè)生產(chǎn)中使用，也要對(duì)消毒問題進(jìn)行考慮，如將處理后的礦井水用于井下防塵，就應(yīng)該對(duì)礦井水實(shí)施消毒。

2.5 污泥處理過程中出現(xiàn)的問題

目前，污泥系統(tǒng)在將近一半的礦井水處理設(shè)施不能正常運(yùn)行，其中出現(xiàn)最多的問題是脫水設(shè)備問題。依據(jù)礦井水的處理過程，礦井水處理結(jié)束后，對(duì)污泥進(jìn)行脫水的主要設(shè)備包括三種：板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)以及離心脫水機(jī)。在三種設(shè)備中，效果最不理想的是離心脫水機(jī)，主要缺點(diǎn)是污泥經(jīng)過脫水仍有較高的含水率，運(yùn)輸非常困難。而在煤炭洗選中運(yùn)用最多的是板框壓濾機(jī)，它的缺點(diǎn)是操作復(fù)雜，污泥脫水效率低。帶式壓濾機(jī)分為兩種類型：一種是普通尼龍帶式，另一種是新型立毛帶式，效果比較差的是普通尼龍帶式；而效果較好的是新型立毛帶式，缺點(diǎn)是成本較高，應(yīng)用比較少。

2.6 自動(dòng)化程度較低

當(dāng)前由于礦井水處理過程中大部分都屬于手動(dòng)操作，提高了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)運(yùn)行效果造成了影響。如由于需要手動(dòng)操作加藥系統(tǒng)，因此不能很好的控制加藥量，極大影響到礦井水的處理效果。同時(shí)由于部分礦井水處理工程屬于新建，而新招入的工人操作技能不夠熟練，沒有深入的了解水處理的基本原理，因此導(dǎo)致處理效率較低。

3 解決措施

3.1 改進(jìn)調(diào)節(jié)池排泥系統(tǒng)，提高預(yù)沉效果

由于礦井水在排放過程中的特點(diǎn)是水質(zhì)以及水量差異性較大，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)預(yù)沉池的容積進(jìn)行擴(kuò)大，從而提高水處理系統(tǒng)自身的抗沖擊負(fù)荷能力。針對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的工程，要改進(jìn)調(diào)節(jié)池的排泥系統(tǒng)，進(jìn)行及時(shí)的排泥，從而使調(diào)節(jié)池的預(yù)沉效果大大提升。

3.2 增強(qiáng)監(jiān)理控制，確保工程質(zhì)量

礦井水處理工程中，導(dǎo)致土建以及安裝工程質(zhì)量不理想的原因是負(fù)責(zé)施工的企業(yè)沒有進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)理控制，因此在以后的工作中要增強(qiáng)施工管理，避免進(jìn)行轉(zhuǎn)包，要挑選施工技術(shù)過硬的施工單位，采取嚴(yán)格的施工控制，最終確保施工質(zhì)量。

3.3 加強(qiáng)員工培訓(xùn)，提高管理水平

針對(duì)新建成的礦井水處理工程，對(duì)于運(yùn)行管理人員，煤礦企業(yè)要請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，要建立分析化驗(yàn)室，這對(duì)礦井水的處理意義重大。建議如果煤礦企業(yè)條件允許，要盡可能全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高設(shè)備管理力度，如按時(shí)維護(hù)消毒設(shè)備，確保設(shè)備的完整，制定應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的相關(guān)預(yù)案；針對(duì)污泥脫水操作，條件允許盡可能使用最佳的礦井水污泥脫水的設(shè)備。

總之，要提高礦井水處理過程中的設(shè)備自動(dòng)化程度以及人員的管理力度。從而保障礦井水處理工程的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

對(duì)于礦井水的開發(fā)利用，在我國已經(jīng)持續(xù)了應(yīng)用了40年，因此積累了很多礦井水的處理工藝，并且處理技術(shù)非常成熟。但是目前部分礦井水處理工程出現(xiàn)了很多問題，如調(diào)節(jié)池不能起到理想的調(diào)節(jié)以及預(yù)沉效果，一體化凈水器的處理效果較差，土建和安裝工程施工不規(guī)范，不能正常運(yùn)行消毒系統(tǒng)和污泥脫水系統(tǒng)，自動(dòng)化程度較低，管理水平較低等，為此采取了相應(yīng)的解決措施：改進(jìn)調(diào)節(jié)池的排泥系統(tǒng)，提高預(yù)沉效果；嚴(yán)格采取監(jiān)理控制，確保工程質(zhì)量；提高員工培訓(xùn)力度，增強(qiáng)企業(yè)管理水平。相信通過以上措施，能夠給煤礦企業(yè)中礦井水處理提供一些參考。

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作者簡介：宋柯（1981—），男，陜西渭南人，昆明煤炭設(shè)計(jì)研究院工程師，研究方向：給排水設(shè)計(jì)、環(huán)境工程設(shè)計(jì)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等。