母杜柴登煤礦井下水處理工藝研究

賈楨楨

摘 要：為探尋母杜柴登煤礦井下廢水處理的有效方法，比較分析出了母杜柴登煤礦井下廢水的主要污染物，并針對(duì)高礦化度、高懸浮顆粒物礦井廢水提出了可行的水處理工藝流程；經(jīng)過處理后的井下廢水達(dá)到井下防塵灑水等用水水質(zhì)要求，并且全部回用，實(shí)現(xiàn)了井下廢水的“零排放”和資源化利用。

關(guān)鍵詞：井下廢水 水處理 廢水回用

中圖分類號(hào)：TD745.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0122-01

礦井水是礦區(qū)所采煤層及開拓巷道附近的地下水，有時(shí)也含有少量滲入的地表水。由于受到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)年代、地質(zhì)構(gòu)造、各種煤系伴生礦物成分等因素的影響， 還有流經(jīng)采煤工作面時(shí)帶入的煤粉等懸浮顆粒，其污染物成分主要是懸浮物和可溶性無機(jī)物。礦井水大量排入環(huán)境中給自然環(huán)境帶來極大危害，而與此同時(shí)，煤炭生產(chǎn)過程中需要大量的生產(chǎn)用水。節(jié)能減排、廢水資源化處理的研究成果將具有極大的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 概述

呼吉爾特礦區(qū)母杜柴登煤礦由內(nèi)蒙古鄂爾多斯市伊化礦業(yè)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)開發(fā)建設(shè)，項(xiàng)目位于鄂爾多斯高原的東北部，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市烏審旗境內(nèi)，植被稀疏，為沙漠-半沙漠地區(qū)。該煤礦規(guī)劃井田面積59.59km2，煤炭資源總量為1116.36Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為704.51Mt。根據(jù)該礦井煤炭資源儲(chǔ)量和開采條件，確定礦井生產(chǎn)能力為600萬t/年，礦井服務(wù)年限78.2年，煤礦配套相應(yīng)規(guī)模選煤廠。

2 井下水處理工藝

2.1 井下水處理水量

伊化礦業(yè)有限責(zé)任公司母杜柴登煤礦井下水處理后出水全部回用達(dá)到回用要求，處理水量450m3/h，達(dá)到井下防塵灑水水質(zhì)要求。

2.2 原水主要污染物指標(biāo)及處理水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

井下排水中污染物種類較少，主要是采掘過程中混入的煤塵和巖粉，此外還有少量油污及人為活動(dòng)產(chǎn)生的有機(jī)污染物等。由于礦井尚未投產(chǎn)，參照鄰近礦井水水質(zhì)資料。（見表1）

由于礦井井下水濃度高、泥量較大，因此在礦井井下排水處理時(shí)應(yīng)充分考慮原水的影響，采用合理的處理負(fù)荷和可靠的排泥措施，保證出水水質(zhì)符合井下用水標(biāo)準(zhǔn)。（見表2）

2.3 工藝流程介紹

根據(jù)處理出水水質(zhì)要求，全部井下排水必須經(jīng)過處理，以達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，即需要將原水中懸浮物濃度降低至5mg/L以下。

采用混凝沉淀工藝去除水中的懸浮物，通過投加絮凝劑使水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體物絮凝形成粒徑大而密實(shí)的絮體在沉淀池中泥水分離，使水澄清。絮凝劑采用聚合氯化鋁（PAC），并投加聚丙烯酰胺（PAM）作為助凝劑，減少絮凝劑投加量，改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)絮凝沉淀。工藝流程見圖1。

絮凝沉淀池出水懸浮物（SS）設(shè)計(jì)值：SS≤30mg/L，濁度不大于10NTU，特殊情況下不大于20NTU。

絮凝沉淀池出水可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，可直接進(jìn)入循環(huán)水池。但水中仍含有較多的細(xì)小懸浮物，衛(wèi)生指標(biāo)可能不達(dá)標(biāo)，不能滿足用水水質(zhì)要求較高的井下防塵灑水要求，需要進(jìn)行過濾處理，以去除水中殘余的膠體物質(zhì)，滿足井下消防灑水水質(zhì)要求。

要求濾池出水濁度不大于1NTU，特殊情況下不大于3NTU。

井下排水處理站產(chǎn)生的污泥進(jìn)行濃縮壓濾脫水處理，泥餅摻入原煤中銷售。

3 結(jié)語

對(duì)于高懸浮顆粒的礦井水進(jìn)行處理時(shí)可采用污水及污泥分別處理方式進(jìn)行。經(jīng)典處理理論及工藝中“加藥->混凝->沉淀”的處理工藝對(duì)于礦井水應(yīng)該是有效的，通過此工藝處理完的廢水能夠滿足一部分生產(chǎn)用水，并實(shí)現(xiàn)廢水零排放。污泥經(jīng)脫水處理所形成的泥餅亦可摻入原煤中出售，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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