談礦井污水及廢水的利用

王秉濤

(煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院，山西太原　030001)

?

談礦井污水及廢水的利用

王秉濤

(煤炭工業(yè)太原設(shè)計(jì)研究院，山西太原030001)

摘要:介紹了礦井污水與廢水的來(lái)源，針對(duì)礦井工業(yè)場(chǎng)地各用水點(diǎn)對(duì)水質(zhì)的不同要求，闡述了礦井污水及廢水的回收利用方法，將污水與廢水變廢為寶，從而提高水資源的利用率。

關(guān)鍵詞:煤礦，生活污水，礦井廢水，水源

煤礦生產(chǎn)建設(shè)是山西經(jīng)濟(jì)收入的主要支柱。但是煤礦建設(shè)受各種條件因素的限制，它的位置一般遠(yuǎn)離城市，甚至四面環(huán)山，獨(dú)處一地。電源、水源等外部條件也起著關(guān)鍵的制約作用，其中水資源對(duì)礦井的建設(shè)極其寶貴。山西又是一個(gè)水資源相對(duì)匱乏的省份，如何合理的利用礦井自身的水資源也顯得至關(guān)重要。

礦井對(duì)水源的利用是根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地各用水點(diǎn)對(duì)水質(zhì)的不同要求進(jìn)行劃分的。

首先是礦井的生活用水，其水源是地下水，分為兩種情況，一是能利用市政管網(wǎng)的可以利用城市供水水源;二是遠(yuǎn)離市政設(shè)施的，可以自建深井。以上兩種情況必須經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)厮块T(mén)的批復(fù)。

其次是礦井的生產(chǎn)用水，分為兩種情況，一是地面的生產(chǎn)用水，如果是瓦斯抽放泵站、鍋爐房等對(duì)水質(zhì)要求較高的用水點(diǎn)，一般是利用生活用水水源或進(jìn)行深度處理后的井下廢水;如果是地面車(chē)間生產(chǎn)用水或配套選煤廠、黃泥灌漿站等用水，是可以利用處理后的生活污水。二是井下生產(chǎn)用水，其用水水源是利用處理后的井下廢水。

綜上所述，礦井在生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的污、廢水都有被利用的可能。怎樣使污、廢水變廢為寶，就需要在處理工藝的環(huán)節(jié)上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。在《煤炭工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》中也要求，煤炭建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)生的污(廢)水處理后應(yīng)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)主管部門(mén)規(guī)定的污染物排放總量控制指標(biāo)。根據(jù)山西省的環(huán)保要求，污廢水是要求全部回用的，所以，污、廢水處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這需要礦井建設(shè)單位下大力度、投入以及重視，這是一項(xiàng)利國(guó)利民、惠及子孫的長(zhǎng)遠(yuǎn)工程。

礦井污、廢水的來(lái)源主要是生活污水和井下開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢水(主要是井下涌水)。以下將分開(kāi)來(lái)看它們?cè)鯓颖换厥绽谩?/p>

1　生活污水

生活污水是礦井工業(yè)場(chǎng)地職工日常生活產(chǎn)生的。有來(lái)自辦公樓、單身樓、食堂等，最大瞬時(shí)污水產(chǎn)生量是來(lái)自燈房浴室。

生活污水水質(zhì)指標(biāo)主要有SS，BOD5，CODCr，氨氮等，生活污水需經(jīng)過(guò)生化處理后回用。勞動(dòng)定員較多的礦井，生活污水的產(chǎn)生量會(huì)較大。生活污水處理后不允許外排，由此涉及到后續(xù)管道的敷設(shè)、加壓水泵的選型，最終生活污水的去向應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理的比較，并且選擇最為經(jīng)濟(jì)的。

如果礦井配套建有選煤廠，生活污水處理后的去向優(yōu)先考慮。選煤廠生產(chǎn)用水對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)而言較低，如果滿足了一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，即可滿足選煤廠的生產(chǎn)用水水質(zhì)指標(biāo)。選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，不會(huì)產(chǎn)生外排水量，能夠滿足環(huán)保的要求。

如果礦井沒(méi)有配套建設(shè)選煤廠，生活污水的去向就在本場(chǎng)地考慮。首先，礦井煤層容易自燃的話，工業(yè)場(chǎng)地地面一般會(huì)設(shè)有黃泥灌漿站。工作面較長(zhǎng)或較多的礦井，黃泥灌漿站的用水量較大。其次，場(chǎng)地地面的綠化、道路的灑水等也是可以回用該部分水量的。

現(xiàn)代化的礦井越來(lái)越趨向自動(dòng)化，功能也更加全面，好多新建的礦井也意識(shí)到水資源和環(huán)境的問(wèn)題，也在逐漸的加強(qiáng)節(jié)約水資源的意識(shí)。因?yàn)樗Y源的浪費(fèi)會(huì)給礦井的建設(shè)帶來(lái)很多不必要的費(fèi)用，增加了投入。所以，業(yè)主也在前期的設(shè)計(jì)中考慮了生活污水應(yīng)當(dāng)怎樣被利用這一環(huán)節(jié)。最值得提倡的就是中水回用系統(tǒng)。在處理環(huán)節(jié)上，將傳統(tǒng)的工藝調(diào)整，增加回用的功能，如果眼光不夠長(zhǎng)遠(yuǎn)，可能只會(huì)局限的考慮到在前期處理工藝上會(huì)產(chǎn)生的費(fèi)用，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益來(lái)看，情況是相反的。中水可以回用于單身樓、辦公樓、浴室等建筑物內(nèi)部的衛(wèi)生間等。

以上生活污水經(jīng)過(guò)處理后回用是有條件的，首先，工業(yè)場(chǎng)地和居住區(qū)設(shè)置完善的生活污水與雨水分流制的排水系統(tǒng)。污水處理的工藝是可行的，適合本礦井用水水質(zhì)指標(biāo)的。因礦井的生活污水水量是由勞動(dòng)定員來(lái)決定的，各個(gè)礦井的規(guī)模不一樣，功能的要求也會(huì)不同。人數(shù)較少的礦井，生活污水的去向比較單一，也容易滿足不外排的要求。另外，生活污水回用會(huì)受到水量不穩(wěn)定因素的影響。某一時(shí)間段內(nèi)污水量產(chǎn)生會(huì)較大，但是用水不是高峰期，這就需要回用系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)全面的去考慮，并加入永久水源能夠作為回用系統(tǒng)補(bǔ)充水的設(shè)計(jì)。這樣才能保證生活污水經(jīng)過(guò)處理后會(huì)盡可能的回用。

2　礦井廢水

礦井廢水主要是指煤炭在開(kāi)采的過(guò)程中由井底提升至地面的井下涌水。大部分礦井廢水屬于地表水，水質(zhì)指標(biāo)主要有SS、油、CODCr等。同樣的，礦井廢水需經(jīng)過(guò)處理后回用。礦井廢水因其的特殊性，在礦井的建設(shè)中對(duì)其的應(yīng)用具有特殊的處理工藝。在井底建有水倉(cāng)及提升泵房，在開(kāi)采的過(guò)程中，井下涌水集中排至井底水倉(cāng)，再由提升泵提升至地面井下廢水處理站。井下廢水處理站會(huì)根據(jù)水量及去向，設(shè)計(jì)不同的處理工藝。

礦井廢水量一般和水文地質(zhì)條件、礦井規(guī)模有關(guān)。礦井廢水一般用于生產(chǎn)用水。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)各個(gè)用水點(diǎn)對(duì)水量、水質(zhì)的不同要求，規(guī)劃井下廢水的去向，并連同加壓設(shè)備一同考慮。

如果礦井配套建有選煤廠，同時(shí)生活污水水量不足時(shí)，礦井廢水作為補(bǔ)充水供給選煤廠。如果礦井配套建有電廠，礦井廢水處理后，供給電廠。如果礦井沒(méi)有選煤廠、電廠等配套設(shè)施，礦井廢水一般處理后供給工業(yè)場(chǎng)地用水量較大的生產(chǎn)點(diǎn)，如黃泥灌漿站、鍋爐房等。

礦井廢水的處理工藝一般對(duì)其按照地表水的處理工藝進(jìn)行設(shè)

以上是礦井廢水回用于地面，在廢水利用的過(guò)程中，最重要的去處是井下的消防、灑水用水，這里的灑水含井下生產(chǎn)用水。井下消防和灑水共用同一供水系統(tǒng)，敷設(shè)枝狀管道至井下各用水點(diǎn)。嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，井下用水水量由兩部分組成，一是井下消防用水，包括消火栓用水和膠帶機(jī)機(jī)頭滅火，計(jì)算時(shí)要注意火災(zāi)的延續(xù)時(shí)間。消火栓及機(jī)頭滅火裝置的設(shè)置都有特定的位置，不能有遺漏。二是井下灑水，井下灑水含有生產(chǎn)用水，每個(gè)工作面的工作設(shè)備都有不同的用水量，有冷卻用水、強(qiáng)噴霧供水;巷道的不同位置設(shè)有不同的除塵灑水裝置，有手動(dòng)水幕、自動(dòng)水幕、凈化水幕及設(shè)備除塵等。以上所有用水點(diǎn)的水質(zhì)指標(biāo)均應(yīng)滿足井下消防、灑水用水水質(zhì)指標(biāo)。在礦井的生產(chǎn)過(guò)程中，井下開(kāi)采是關(guān)鍵，故井下消防、灑水用水時(shí)應(yīng)當(dāng)有足夠的保證，供水的可靠性要求較高，如果井下涌水量較大，該部分水量是能夠保證的，如果井下涌水量較小或涌水量不穩(wěn)定以至該部分水量不能夠保證時(shí)，礦井在建設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)有備用水源，或者永久供水水源作為補(bǔ)充。在井下消防、灑水用水的過(guò)程中，因?yàn)檩^多的是配有除塵、水幕等出水口比較細(xì)微的管件，水質(zhì)的要求對(duì)其懸浮物去除是關(guān)鍵。在井下廢水處理的過(guò)程當(dāng)中這個(gè)環(huán)節(jié)也是關(guān)鍵，一般用到絮凝、沉淀、過(guò)濾等工藝。

通過(guò)對(duì)礦井不同的污、廢水用途的分析知道，我們對(duì)于水資源的利用，應(yīng)盡可能的做到合理分配，合理應(yīng)用。礦井有很多用水量集中的大戶，如燈房浴室里工人洗浴用水，礦井廢水在經(jīng)過(guò)深度處理后，也可以回用，以及單身樓等的中水回用;有時(shí)廢水原水的水質(zhì)較高時(shí)，也可通過(guò)深度處理作為飲用水水源，這里需要配備專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)。

在礦井設(shè)計(jì)的初期，礦井廢水的應(yīng)用規(guī)劃是根據(jù)廢水涌水量確定的，但是涌水量是根據(jù)地質(zhì)報(bào)告等資料進(jìn)行預(yù)估的。初期的水量具有很大的不確定性，因?yàn)樵陂_(kāi)采的過(guò)程中，對(duì)含水層的影響、周?chē)h(huán)境的因素，都可能對(duì)涌水量產(chǎn)生影響。所以，礦井廢水具有不穩(wěn)定性，它和生活污水一樣，在作為供水系統(tǒng)時(shí)，需要永久水源作為補(bǔ)充，來(lái)彌補(bǔ)不穩(wěn)定這一問(wèn)題。

綜上，不論是生活污水還是礦井廢水，在水資源方面來(lái)說(shuō)是極其寶貴的，怎樣合理的利用，這是設(shè)計(jì)者應(yīng)該認(rèn)真分析研究的一個(gè)課題。改變使用者在傳統(tǒng)觀念上的認(rèn)知，也是一項(xiàng)非常重要的工作。

參考文獻(xiàn):

［1］GB 50013—2006，室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2］GB 50268—97，給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］．

［3］國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)——給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集［S］．

［4］GB 50810—2012，煤炭工業(yè)給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［5］ GB 50383—2006，煤礦井下消防、灑水設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［6］ GB 50016—2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．

［7］ GB 50821—2012，煤炭工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

中圖分類號(hào):X703

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0206-02

收稿日期:2016-04-07

作者簡(jiǎn)介:王秉濤(1981-)，男，工程師計(jì)，礦井廢水主要含有懸浮物，如何降低懸浮物的含量是處理廢水的重要環(huán)節(jié)。一般的礦井廢水處理工藝包括:預(yù)沉、混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒，可以滿足生產(chǎn)用水對(duì)水質(zhì)的要求。但是，如果礦井廢水的去向是鍋爐房、電廠等，礦井廢水處理工藝還應(yīng)該進(jìn)行深度處理。

Discussion on coal mine wastewater and drainage utilization

Wang Bingtao
(Coal Mine Industry Taiyuan Design Academy，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper introduces coal mine wastewater and drainage sources．In light of different water quality demands of coal mine industry field，it describes coal mine wastewater and drainage recycling methods，and changes wastewater and drainage into treasure，so as to improve the utilization ratio of water source．

Key words:coal mine，domestic sewage，coal mine wastewater，water source