礦井水及污水處理工藝及應(yīng)用

陰愛平

（汾西礦業(yè)集團設(shè)備修造廠，山西 介休032000）

礦井水，即為礦區(qū)采煤層、開拓巷道四周的地下水，同時存在一些滲入的地表水，因受到地質(zhì)構(gòu)造、礦物所影響，所以容易產(chǎn)生煤粉懸浮顆粒，這時必然會對井下生產(chǎn)情況構(gòu)成不利的影響。與此同時，礦井水水質(zhì)有較大差異，因而需采取相關(guān)工藝做好煤礦礦井水、污水處理工作，對礦井水回收、利用，進而從根本上改善煤礦礦井水、污水的水質(zhì)問題，提高礦井的生產(chǎn)效率、作業(yè)效率。

1 煤礦礦井水處理的基本原則和工藝研究

1.1 煤礦礦井水處理原則

通常情況下會遵循易—難、淺—深的原則進行處理，參照煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)排放要求、合理使用相關(guān)處理工藝的方式，改善出水的水質(zhì)，以此達到回收、利用的相關(guān)要求[1]。除此之外，應(yīng)該遵循回收利用的目標(biāo)設(shè)計處理工藝，結(jié)合礦井水回用目標(biāo)使用適合的處理工藝，實現(xiàn)礦井水回用的效果。如果礦井水回用的水質(zhì)要求非常低，可在井下注漿、防塵，以及地面矸石山?jīng)_刷防塵、熱電廠冷卻水等中運用，以預(yù)沉、沉淀和消毒等容易加以處理，并且符合城市污水再生利用、工業(yè)用水水質(zhì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；針對礦井水會用水質(zhì)要求中等，比如：在沖廁、消防和綠化等中運用，應(yīng)滿足城市污水再生利用和城市雜質(zhì)水利用的相關(guān)水質(zhì)要求；若為礦井水回用水質(zhì)要求非常高的情況，可在飲用、洗衣房及浴室等中運用，要求符合生活用水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外，需要聯(lián)系水質(zhì)的主要特征，對處理工藝加以設(shè)計，如果礦井水為潔凈礦井水，能達到生活用水標(biāo)準(zhǔn)，則不需通過復(fù)雜工藝處理，簡單處理/消毒即可。在礦井水存在懸浮物、水中有較多雜質(zhì)、污染物的濃度較高條件下，建議通過復(fù)雜工藝加以處理，主要目的為及時將礦井水中的污染物質(zhì)去除[2]。

1.2 煤礦礦井水處理工藝

礦井水經(jīng)泵提升到污水處理站調(diào)節(jié)水池，調(diào)節(jié)池中的水水質(zhì)得到改善，而且水量調(diào)節(jié)、停留沉降得到控制，較多煤泥在池底產(chǎn)生沉降問題。這時行車式泵吸排泥機，能對沒你吸入污泥池調(diào)節(jié)池中的水加以處理，然后通過泵提升管道混合器，以計量泵/虹吸為主的無機藥PAC為主，將其注入到混凝器中混合水于混凝器中混合、分離，發(fā)揮出泡藥機的作用，以計量泵/柱塞注入有機農(nóng)藥PAM，混合后進到凈化器中，產(chǎn)生混凝反應(yīng)、離心及重心分離、過濾、破孔濃縮幾個工藝處理后，清水會溢出進到消防水池。當(dāng)前，礦井處理技術(shù)愈加成熟，使用混凝工藝、沉淀工藝、過濾工藝處理，出水能夠獲得工業(yè)用水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，混凝在廢水中加入適量的混凝劑，這時膠粒物質(zhì)可凝集、絮凝，從而形成顆粒/絮凝體，水中懸浮顆粒經(jīng)水中分離，有助于實現(xiàn)凈化廢水的效果[3]。礦井水混凝土后，在沉淀池中可去除大顆粒懸浮物，達到固液分離的效果，沉淀后礦井設(shè)置粒料層過濾，利于達到工業(yè)用水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，處理后礦井水可在井下、洗煤廠，以及地面消防等中應(yīng)用。凈化器底部排出污泥進到壓濾淤泥池，通過提升泵進到洗煤廠，在此之后以板式壓濾機將污泥制成泥餅，待完成過濾后經(jīng)過清水流溢出到濾液池、調(diào)節(jié)水池。建礦初期生活水平處理會通過地理式設(shè)備處理工藝，生活水以18 mm格柵、6 mm格柵，將漂浮物去除、進到生活水調(diào)節(jié)池，在此之后借助提升泵的作用進到厭氧池，于厭氧池內(nèi)實現(xiàn)反硝化的效果，如此一來可以將富營養(yǎng)公海污染去除，進到一級好氧池進行生化分解，再進到二級好氧池完全分級，剩余部分進到沉淀池、污泥池，加以沉淀處理后進入消毒池，符合消毒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后即可正常排放。

2 煤礦污水來源與處理工藝探析

2.1 煤礦污水的基本來源

1）酸性礦井水，采煤時煤中存在硫鐵礦，和水產(chǎn)生氧化反應(yīng)后形成硫酸，這時水pH值低于6，排放該種水體可提高地表水酸性，但對于水生物、土壤會構(gòu)成不利的影響，同時該類水體易對管路造成腐蝕，建議通過微生物、濕式生態(tài)和中和法等工藝作以處理[4]。

2）高礦化度礦井水，因該類水體礦化高、硬度高，存在不小于800 mg/L無機鹽，為偏堿性/中性，飲用這類稅后不但為威脅到人體的生命健康，同時在農(nóng)業(yè)灌溉中運用會形成水垢，在建筑作業(yè)中運用無法確?；炷恋膹姸鹊?，一般可采取電滲析、離子交換，以及反滲透等工藝處理。

3）存在懸浮物礦井水的礦化度、硬度較低，為酸性水質(zhì)多通過混凝沉淀容易加以處理。

4）生活污水。比如，洗浴、宿舍、食堂等用水，均為礦區(qū)生活污水的主要來源，該類污水中存在化學(xué)需氧量、細(xì)菌、懸浮物等，且相關(guān)指標(biāo)均超出正常范圍。

2.2 煤礦污水水質(zhì)處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及處理工藝

對煤礦污水處理后，在水資源短缺區(qū)域如：生產(chǎn)、綠化、消防等中運用，通過處理煤礦污水可直接飲用、洗衣和洗澡。

首先，對煤礦污水處理過程中，需結(jié)合我國環(huán)境保護相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、煤礦污水處理狀況，編制相應(yīng)的污水改造方案，合理運用相關(guān)處理工藝。其次，需要適當(dāng)增加水泵房、預(yù)沉池及反沖洗集水池等，同時聯(lián)系污水固有污泥處理、給水，以及排水等系統(tǒng)情況，將新、舊裝置有機聯(lián)系起來，進而達到最佳的污水處理效果。其三，加強深度處理污水方面的能力，在明確污水深度處理目標(biāo)、回收應(yīng)用目標(biāo)、我國生活用水指標(biāo)等狀況后，正確看待復(fù)用水池中的水為主要的用水來源，進行深度處理。深度處理煤礦污水工藝的實施，經(jīng)相關(guān)容易處理后在復(fù)水池中合理應(yīng)用過濾泵，以此鞥能夠發(fā)揮出盤式過濾器的超濾作用，在超濾前、后添加適量的阻垢劑，待超濾處理后水會流向超濾水池，此時可借助高壓泵的作用獲得反滲透、水體流入清水池的效果，最后完成消毒工作水體可正常應(yīng)用[5]。

2.3 煤礦污水處理單體工藝處理

煤礦處理污水時，會使用一級反滲透設(shè)備，具有清除水體中有害物質(zhì)、陰陽離子等功能，反滲透系統(tǒng)通過除垢劑、高壓泵、反滲透組件、過濾器等構(gòu)成，選擇透過性膜、使用分離膜技術(shù)，可以達到反滲透的目的。膜元件制作中的反滲透膜導(dǎo)流管、中心管，可將RO膜元件置于玻璃缸壓力容器中，實行反滲透處理后水質(zhì)的質(zhì)量得以改善[6]。煤礦處理污水監(jiān)控設(shè)備涉及預(yù)先報警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)等，便于及時明確水流量pH值、電導(dǎo)率，以及液位、壓力等狀況，不但能夠在出水、進水時發(fā)出導(dǎo)電度高報警、儲備水箱液位報警，而且在發(fā)生故障時能夠在第一時間發(fā)出警報，利于相關(guān)工作人員及時采取針對性措施處理故障問題，降低構(gòu)成的損失。

3 結(jié)語

煤礦礦井水為水資源的一種，我國較多煤礦缺水問題比較凸顯，若沒有處理后外排，必然會發(fā)生水資源不合理利用的現(xiàn)象。針對于此，需對煤礦礦井水處理后，聯(lián)系實際需要考慮當(dāng)作煤礦工業(yè)、生活、其他等用水，從而有效改善礦區(qū)水資源短缺不足，處理煤礦礦井水、污水問題，有效運用礦井水水資源，促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，并且維護社會經(jīng)濟效益。