峰峰集團(tuán)礦井水利用產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究

田莉

【摘要】礦井水是寶貴的非常規(guī)水資源。利用好礦井水既可以減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也可緩解煤礦用水緊張的狀況。峰峰集團(tuán)高度重視礦井水的凈化處理和回用工作，堅(jiān)持現(xiàn)代化的礦井水治理理念，統(tǒng)籌煤炭生產(chǎn)、礦區(qū)生活與水生態(tài)和諧發(fā)展，推動(dòng)生態(tài)礦山和礦井水產(chǎn)業(yè)化利用示范工程建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】峰峰集團(tuán)；礦井水；產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；研究

礦井水是煤炭開采過(guò)程中涌出的地下水，經(jīng)井下各巷道集中至井下水倉(cāng)后排至井上地面，是寶貴的非常規(guī)水資源。利用好礦井水既可以減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也可緩解煤礦用水緊張的狀況。礦井水的有效利用對(duì)促進(jìn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展、對(duì)煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)、提高礦區(qū)及周邊地區(qū)供水能力都具有很大的作用，對(duì)解決我國(guó)淡水資源嚴(yán)重缺乏，具有十分重要的意義。

隨著國(guó)家對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境號(hào)召力的加強(qiáng)，保護(hù)水環(huán)境、提高礦井水綜合利用率逐步得到重視。面對(duì)眾多成熟的礦井水綜合利用技術(shù)和途徑，從源頭上保護(hù)水資源，在大水礦區(qū)內(nèi)，對(duì)大量排放的礦井水資源在內(nèi)部無(wú)法消耗的情況下，拓展利用空間，走向市場(chǎng)化有十分重要的意義。

1、峰峰集團(tuán)礦井水資源概況

峰峰集團(tuán)可供利用的水資源包括礦井涌水、居民生活污水和自備水源三類。據(jù)2012年統(tǒng)計(jì)，峰峰集團(tuán)礦井水年涌水量總計(jì)11168.19萬(wàn)立方米/年，居民生活污水產(chǎn)生量為263.62萬(wàn)立方米/年，自備水源出水量為3500萬(wàn)立方米/年。2012年礦井水利用量3090.45萬(wàn)立方米/年，排放量8077.74萬(wàn)立方米/年，礦井水產(chǎn)生和排放情況詳見(jiàn)圖1-1。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，峰峰集團(tuán)礦井水年涌水量總計(jì)11168.19萬(wàn)立方米/年，年排放量（含農(nóng)灌）達(dá)到8077.44萬(wàn)立方米/年，利用率（不含農(nóng)灌）27.7%。排放量和產(chǎn)生量變化趨勢(shì)基本一致，其中梧桐莊礦、大淑村礦礦井水全部回用實(shí)現(xiàn)零排放，其次為通順公司利用率達(dá)到86.4%，其他礦井均低于全國(guó)平均水平。

從圖1-2可以看出，2015年峰峰集團(tuán)礦井水涌水量達(dá)到9710.19萬(wàn)立方米/年，比2013年減少1458萬(wàn)立方米/年，涌水量較高。2020年在僅考慮老礦井關(guān)閉（不考慮新井建設(shè)和礦井重組等情況），礦井水涌水量達(dá)到5429.26萬(wàn)立方米/年，礦井水涌水量較2013年降低5738.93萬(wàn)立方米，但涌水量仍然高于全國(guó)平均水平。

2、峰峰集團(tuán)礦井水綜合利用情況

峰峰集團(tuán)作為煤炭行業(yè)礦井水處理較早的國(guó)有煤炭企業(yè)之一，集團(tuán)公司一直高度重視礦井水的凈化處理和回用工作，堅(jiān)持現(xiàn)代化的礦井水治理理念，統(tǒng)籌煤炭生產(chǎn)、礦區(qū)生活與水生態(tài)和諧發(fā)展，推動(dòng)生態(tài)礦山和礦井水產(chǎn)業(yè)化利用示范工程建設(shè)。峰峰集團(tuán)在礦井水資源化利用過(guò)程中，遵循“循環(huán)發(fā)展、綜合利用”的原則，以大涌水量礦區(qū)為依托，以矸石電廠、焦化用水單位為渠道，以水資源綜合、高效、可持續(xù)利用為目標(biāo)，著力打造人水和諧、礦水和諧的新型現(xiàn)代化煤炭大水礦區(qū)。

峰峰集團(tuán)目前建有6座礦井水處理廠，年處理礦井水231.84萬(wàn)噸，礦井水處理后主要污染物為COD、SS等，SS濃度為10毫克/升左右，COD為40毫克/升左右，出水水質(zhì)符合《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）排放濃度要求。礦井水處理達(dá)標(biāo)后部分外排，部分回用于各工業(yè)生產(chǎn)中，還有部分用于農(nóng)灌，少部分進(jìn)行回灌礦井。另外，選煤廠、瓦斯發(fā)電廠、矸石發(fā)電廠、建材廠等其它綜合利用企業(yè)的在生產(chǎn)過(guò)程中有廢水產(chǎn)生，全部經(jīng)過(guò)處理后回用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不外排；煤化工廢水完全循環(huán)使用，做到零排放。

根據(jù)峰峰集團(tuán)礦井水綜合利用途徑分析，目前處理后的礦井水大部分用在井上及井下生產(chǎn)用水，部分滿足生活和煤化工用水需求。礦井水水質(zhì)較好的礦井，經(jīng)簡(jiǎn)單混凝沉淀，過(guò)濾消毒即可達(dá)到一般工業(yè)用水的水質(zhì)需求。

3、峰峰集團(tuán)礦井水產(chǎn)業(yè)化發(fā)展可行性研究

3.1礦井水利用和產(chǎn)業(yè)化的必要性

在我國(guó)，為了確保井下安全，在排出大量的礦井水。于此同時(shí)，一些大水礦區(qū)把礦井水作為第二水源開發(fā)利用，可達(dá)節(jié)約用水、減少污染的目的，是緩解此問(wèn)題的重要舉措。礦井水的高效、科學(xué)利用，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、服務(wù)人類社會(huì)、創(chuàng)造綜合價(jià)值的公益性事業(yè)。邯鄲市地下水資源開發(fā)利用程度較高。部分地區(qū)水資源總的開發(fā)利用率已經(jīng)超過(guò)100%，水資源需求量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其可供給量，地下水資源量較匱乏。緩解邯鄲市水資源需求壓力刻不容緩，因此實(shí)現(xiàn)礦井水產(chǎn)業(yè)化，提高節(jié)水意識(shí)，不僅是節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，也是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的有效措施。發(fā)展礦井水產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式，打造“走出去、大循環(huán)”的思路，進(jìn)一步充分利用礦井水，節(jié)約水資源，在邯鄲市內(nèi)優(yōu)化峰峰集團(tuán)豐富的礦井水資源十分可行。

3.2峰峰集團(tuán)礦井水產(chǎn)業(yè)化框架構(gòu)建

根據(jù)峰峰集團(tuán)各礦礦井水涌水、水質(zhì)及利用率不高的現(xiàn)狀，結(jié)合峰峰礦區(qū)及邯鄲市缺水情況，特別是部分企業(yè)超采地下水，過(guò)度依賴地下水。隨著國(guó)家對(duì)地下水資源的嚴(yán)格現(xiàn)狀開采，保護(hù)地下水資源的規(guī)定不斷出臺(tái)，邯鄲地區(qū)缺水現(xiàn)狀將更加嚴(yán)峻。

峰峰集團(tuán)各煤礦特別是黃沙礦、大力公司、羊東礦、牛兒莊礦、孫莊礦、薛村礦等煤礦礦井涌水量較大，水質(zhì)較好，需進(jìn)一步提高利用率。梧桐莊礦、龍礦、磁西礦雖礦井涌水量較大，但是由于水質(zhì)礦化度較高，達(dá)到5000mg/L，礦井水需要深度處理，才能滿足用戶需求。

通過(guò)分析峰峰礦區(qū)和邯鄲市周邊企業(yè)用水需求，擬以黃沙礦、孫莊礦為中心建設(shè)礦井水達(dá)標(biāo)處理產(chǎn)業(yè)園區(qū)（西南區(qū)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為10萬(wàn)立方米/天），主要面向南部峰峰礦區(qū)內(nèi)的企業(yè)供水，部分礦井水向磁縣和周邊工農(nóng)業(yè)用戶供水。以通順公司礦井水處理設(shè)施（設(shè)計(jì)規(guī)模2萬(wàn)立方米/天），萬(wàn)年礦礦井水處理設(shè)施（設(shè)計(jì)規(guī)模2萬(wàn)立方米/天）為中心建設(shè)煤化工產(chǎn)業(yè)區(qū)，主要面向峰峰集團(tuán)煤化工供水，部分面向北部峰峰礦區(qū)內(nèi)的企業(yè)供水。以羊東礦、大力公司、牛兒莊礦、薛村礦為中心建設(shè)礦井水集中處理園區(qū)（東北區(qū)，設(shè)計(jì)規(guī)模20萬(wàn)立方米/天），面向峰峰礦區(qū)及武安、邯鄲市區(qū)供水。以梧桐莊礦、九龍、磁西礦為高礦化度礦井水，建設(shè)礦井水深度處理區(qū)（東南區(qū)，設(shè)計(jì)處理規(guī)模3.5萬(wàn)立方米/天），集中深度處理后分質(zhì)、分管網(wǎng)供往用戶。峰峰集團(tuán)礦井水產(chǎn)業(yè)化示意圖見(jiàn)圖3-1。

3.3峰峰集團(tuán)礦井水產(chǎn)業(yè)化效益研究

（1）經(jīng)濟(jì)效益。礦井水處理工程實(shí)施之前，大多數(shù)礦山全礦生產(chǎn)和生活用水主要靠抽取地下深井水，礦井水處理工程實(shí)施以后邯鄲每年可凈化利用大量的礦井水。項(xiàng)目實(shí)施可減少抽取地下水成本和年抽水費(fèi)用、年免交排污費(fèi)，大多數(shù)礦井水回用工程都具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）環(huán)境效益分析。礦井水凈化處理后，每年可減少排放懸浮物，礦井水凈化處理后作為生產(chǎn)和生活用水可以減少地下深井水的開采量，節(jié)約地下水資源，保護(hù)礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡；可以解決過(guò)度開采地下深井水帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，改善煤礦企業(yè)和周圍村莊之間的關(guān)系；可以解決礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來(lái)越短缺的矛盾，保證煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，提高煤礦企業(yè)的綜合效益，促進(jìn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

（3）社會(huì)效益。本項(xiàng)目的實(shí)施可以解決礦區(qū)供水不足的局面，為企業(yè)用水提供保障。

4、結(jié)論

實(shí)現(xiàn)礦井水產(chǎn)業(yè)化是扭轉(zhuǎn)礦井水弱質(zhì)低效局面的根本出路，是解決礦井水社會(huì)效益高與經(jīng)濟(jì)效益低之間的矛盾的有效途徑。礦井水產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)了水資源的可持續(xù)利用，只有實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展才有礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展，只有實(shí)現(xiàn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)人類、社會(huì)與自然的和諧共存，只有實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展才有人類、社會(huì)與自然的和諧共存才能真正實(shí)現(xiàn)和諧社會(huì)的建設(shè)。