深井煤礦污水處理及污水資源化的利用問(wèn)題

胡藝華

（山西西山煤電股份公司西銘礦， 山西 太原 030052）

污水排放的源頭有很多，污水有兩大類(lèi)型分別是生活廢水和工業(yè)廢水，水污染是將有害物質(zhì)融入水中，降低水質(zhì)量，污染水源。其中，深井煤礦在對(duì)煤炭資源進(jìn)行開(kāi)采和利用的過(guò)程中，就會(huì)有大量的廢水排放，這些被排放出的廢水滲入到地表后，對(duì)地下水資源造成嚴(yán)重的污染，引發(fā)很多水污染事件發(fā)生，導(dǎo)致人們供水緊張，水資源嚴(yán)重缺乏，水質(zhì)降低會(huì)嚴(yán)重危害人體健康。所以我們需要高度關(guān)注煤礦區(qū)的污水處理和再利用問(wèn)題，采取有效措施解決污水，改善生態(tài)環(huán)境，提高地下水的水質(zhì)。

1 深井煤礦處理污水的重要性

深井煤礦區(qū)在對(duì)煤炭進(jìn)行開(kāi)采時(shí)會(huì)釋放出很多污水或廢水，而居住在礦區(qū)周?chē)拇蠖鄶?shù)居民一般都飲用的是地下水，而礦區(qū)排放出的水如果不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的處理，則會(huì)對(duì)人們的飲用水造成極大的污染[1]。礦區(qū)排放出的水有很多礦化度物質(zhì)，如果與地下水混在一起，則會(huì)降低地下水的水質(zhì)，破壞地下水資源，并且在一定程度上還會(huì)影響煤炭的開(kāi)采，甚至阻礙煤炭行業(yè)的發(fā)展，降低煤炭的開(kāi)采量，限制我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。所以要重視深井礦區(qū)的污水處理，提高水資源的利用率。

2 處理深井煤礦污水的方法中出現(xiàn)的問(wèn)題

處理深井煤礦區(qū)的污水有它獨(dú)特處理的工藝程序，按照流程操作就可實(shí)現(xiàn)污水凈化，如圖1，但是，在處理過(guò)程中仍然還有以下幾點(diǎn)問(wèn)題需要解決。

1）網(wǎng)絡(luò)柵欄設(shè)計(jì)不合理，沒(méi)有將其設(shè)計(jì)在調(diào)節(jié)池跟前，所以對(duì)污水中產(chǎn)生的漂浮物無(wú)法有效攔截，使得這些漂浮物流入調(diào)節(jié)池后堵塞提升泵，有些設(shè)計(jì)者常常忽視過(guò)濾網(wǎng)的質(zhì)量，劣質(zhì)的材料降低過(guò)濾的處理效果。

2）有些工作人員在往調(diào)節(jié)池中加混凝劑時(shí)沒(méi)有將其充分混合，會(huì)加重沉淀池表面的水利負(fù)荷，降低工作效率。為了提高水的質(zhì)量，通常會(huì)在處理中適當(dāng)?shù)募尤胍恍┫緞?，但是其效果不明顯，水質(zhì)沒(méi)有得到很好的改變。

3）在污水處理的建筑上缺乏科學(xué)的布置，設(shè)計(jì)者應(yīng)該盡可能的減少用地面積，提高建筑物的功效，解決當(dāng)前我國(guó)用地面積不足的情況，對(duì)于有些水池可以采用由上而下的合建，比如清水池，中間過(guò)濾池和排廢水池[2]。

4）煤礦循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的配置不合理，對(duì)冷卻設(shè)備和被冷卻設(shè)備沒(méi)有合理配置，使得整體的冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)大問(wèn)題，不僅會(huì)損耗大量的能量，還不能很好的達(dá)到冷卻效果。

5）深井煤礦區(qū)的有些設(shè)施建設(shè)比較分散，導(dǎo)致有些設(shè)施被重復(fù)建設(shè)，浪費(fèi)建設(shè)所需的資金及設(shè)備，并且對(duì)水資源的重復(fù)利用率低。

6）對(duì)于煤礦區(qū)的的外排水，通過(guò)簡(jiǎn)單的處理進(jìn)行二次利用，將處理后的污水當(dāng)做城市防塵水或者是井下的灌漿用水，既能夠節(jié)省資源還能降低污水處理的成本。

3 深井煤礦污水處理的主要措施

對(duì)于深井煤礦區(qū)的污水處理一般采用四種方法，分別：生物氧化法、混凝法、雙膜法和混合法等方法，每個(gè)方法都有各自不同的操作方式，下面進(jìn)行具體闡述。

3.1 生物氧化法

生物氧化法利用微生物的特性對(duì)污水進(jìn)行有效處理，主要是將活性污泥法和生物濾池法有效結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)對(duì)污水進(jìn)行高效處理，此方法是目前處理深井煤礦污水的最佳方式。該方法的原理是在調(diào)節(jié)池中加入適量的填料，使得污水在快速流通的過(guò)程中，與填料和其中的生物膜充分接觸，發(fā)揮微生物的特性，能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行有效處理，能夠有效提高凈化水的功效。

圖1 深井煤礦污水處理工藝基本流程

3.2 混凝法

混凝法是一種化學(xué)反應(yīng)，主要是將污水和混凝劑充分融合后發(fā)生中和反應(yīng)和絮凝反應(yīng)，對(duì)于煤礦區(qū)排放出的污水進(jìn)行斜管沉淀和多次的過(guò)濾處理，保證能夠達(dá)到污水排放指標(biāo)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在清水池中進(jìn)行排放[3]。

3.3 雙膜法

雙膜法就是進(jìn)行兩種方式進(jìn)行處理，也就是超濾和反滲透，超濾進(jìn)行前期處理，能夠很大程度上提高反滲透水質(zhì)的質(zhì)量，按照一定的比例將超濾出水和反滲透出水相混合，主要是確保排除的水既能夠符合生產(chǎn)用水，還能達(dá)到生活用水的標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 混合法

混合法是污水處理方法中最常用的方法，使用混合法進(jìn)行深度清理污水主要使用的是混凝劑，所以在選用混凝劑的類(lèi)型和數(shù)量等方面，一定要選用正確的比例配置混凝劑，才能夠提高污水處理效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的凈化目的。

4 深井煤礦對(duì)污水資源化的利用方法

對(duì)污水資源化的利用也要分清利用地方，不同煤礦排放出的水質(zhì)不同，所采用的污水資源化的方法也就不一樣。深井煤礦的污水類(lèi)型主要為井下排水、生活污水和其他廢水，這些污水處理后都會(huì)用作生產(chǎn)水、農(nóng)業(yè)水和生活水進(jìn)行再次使用，深井煤礦處理污水的系統(tǒng)工程由高效沉淀系統(tǒng)、砂濾系統(tǒng)、超濾飲用水系統(tǒng)、煤泥處理系統(tǒng)、預(yù)調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)等，首先煤礦水經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后由高效沉淀系統(tǒng)經(jīng)絮凝微電解處理，然后攪拌將泥渣進(jìn)行分離操作，這樣可以污水中的大多數(shù)污染物去除掉，濾池中有大量的濾料均勻分散在濾池中，將上面的水通過(guò)濾池再次去除剩余水中的雜物，接下來(lái)，在經(jīng)過(guò)超濾系統(tǒng)，將水質(zhì)進(jìn)行凈化，使得水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的要求，所過(guò)濾中的煤渣、泥塊等經(jīng)過(guò)脫水傳送到其他地方用作另外的用途。

通過(guò)上述的污水處理方法，可以將凈化后的水資源送給周邊居住的居民當(dāng)做生活用水，從一定程度上解決了人們的供水不足問(wèn)題，緩解了水資源緊缺的現(xiàn)象，這些被處理過(guò)的污水也可用在礦區(qū)的煤炭生產(chǎn)，比如：洗煤需要大量的水，可以將生活中的污水和人們的洗澡廢水通過(guò)調(diào)節(jié)池，沉砂池、無(wú)閥濾池等，利用臭氧消毒后在灌入清水池，這些水便可進(jìn)行洗煤。井下水的使用，也是將深井水和洗澡廢水用次氯化鈉消毒，就可以用作井下灑水，或者有一些含油的廢水，也經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池，高度沉淀池，利用管式靜態(tài)混合器井下污水處理，用于井下灑水。在用于農(nóng)業(yè)方法的水必須要通過(guò)嚴(yán)格的水凈化技術(shù)處理，才可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，最大程度的實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用率[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)深井煤礦的污水進(jìn)行處理和水資源的利用是一項(xiàng)較為復(fù)雜的大工程，雖然現(xiàn)有的污水處理工藝在一定程度上能夠有效進(jìn)行污水凈化，達(dá)到水資源的利用標(biāo)準(zhǔn)，但是還有一些問(wèn)題需要不斷地去完善，提高對(duì)污水的凈化處理。另一方面還要建立健全的環(huán)保法律制度，規(guī)范人們的污水排放，提高人們對(duì)水資源的保護(hù)意識(shí)，污水處理要嚴(yán)格按照國(guó)家要求，符合排放標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)凈化標(biāo)準(zhǔn)，為農(nóng)業(yè)、居民生活、礦區(qū)生產(chǎn)提供充足的水資源，促進(jìn)煤炭行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使得我國(guó)的經(jīng)濟(jì)地位不斷提高。