引論：我們?yōu)槟砹?篇煤礦廢水處理論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

煤礦廢水處理論文:小青煤礦廢水零排放可達性分析

摘要 煤炭開采在對地方經(jīng)濟做出重大貢獻的同時，也對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量造成一定破壞。小青煤礦附近區(qū)域河流流量較小，冬季結(jié)冰，水體自凈能力較差，其工業(yè)廣場污廢水排入河流后，導(dǎo)致河流水質(zhì)經(jīng)常超標(biāo)。為了從根本上解決地表水污染問題，該礦在洗煤廢水閉路循環(huán)的基礎(chǔ)上提出實現(xiàn)全部廢水的零排放，以切斷對地表水的污染途徑。通過分析該礦廢水排放環(huán)節(jié)及廢水治理措施，得出廢水零排放的可達性，在煤炭企業(yè)中具有一定的推廣意義。

關(guān)鍵詞 零排放；清潔生產(chǎn)；環(huán)境效益

0 引言

小青煤礦位于鐵法煤田的中東部，行政上隸屬于遼寧省調(diào)兵山市曉明鎮(zhèn)，該礦于1984年建成投產(chǎn)，已開采原煤近30年，目前生產(chǎn)能力為250萬噸/年。煤炭開采在對地方經(jīng)濟做出重大貢獻的同時，也對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量造成一定破壞，尤其是工業(yè)廣場排放的廢水對附近地表河流污染較重，而該區(qū)域河流流量較小，冬季結(jié)冰，水體自凈能力較差，水質(zhì)經(jīng)常超標(biāo)。隨著環(huán)境管理以及民眾環(huán)保意識的加強，誰污染誰治理已成為管理部門和周邊民眾的迫切要求。為了從根本上解決地表水污染問題，該礦在洗煤廢水閉路循環(huán)的基礎(chǔ)上提出實現(xiàn)全部廢水的零排放，以切斷對地表水的污染途徑。本文通過分析該礦廢水排放環(huán)節(jié)和治理措施，得出廢水零排放的可達性，在煤炭企業(yè)中具有一定的推廣意義。

1 小青煤礦廢水排放情況分析

1.1 現(xiàn)有廢水排放情況

2 廢水處理工藝分析

2.1 井下排水處理工藝

改造后該礦地面污水處理設(shè)施針對不同水質(zhì)，選擇了分質(zhì)預(yù)處理與集中處理相結(jié)合的方式。其中，食堂排放的含油廢水經(jīng)隔油池隔油后、鍋爐排放的廢水經(jīng)降溫池降溫后、辦公區(qū)宿舍區(qū)招待所污水經(jīng)化糞池處理后排入工業(yè)廣場排水管網(wǎng)，最終進入污水調(diào)節(jié)池。地面污水處理系統(tǒng)主體處理工藝采用二級生化+過濾+消毒方式，在A級生物池，由于污水有機物濃度較高，微生物生存繁殖需要大量氧及營養(yǎng)元素，處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中的有機氮轉(zhuǎn)化分解為氨氮，同時將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣，并利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質(zhì)，使BOD5和COD污染負荷得到一定去除。在O級生物池，由于有機物濃度已大幅度降低，池內(nèi)主要存在好氧微生物及自氧型細菌（硝化菌），好氧微生物將有機物分解為CO2和H2O，自氧型細菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，最終降低污水中的COD、BOD5及氮污染。過濾系統(tǒng)采用高效纖維球過濾，其濾料單絲直徑可達幾十微米甚至幾微米，具有巨大的比表面積，而且過濾阻力較小，較好的增加了水中雜質(zhì)顆粒與濾料的接觸機會和濾料吸附能力，從而提高了過濾效率和截污容量。經(jīng)地面污水處理設(shè)施處理后的污水水質(zhì)能夠滿足礦區(qū)生產(chǎn)復(fù)用要求，進入復(fù)用水池后，復(fù)用于選煤生產(chǎn)補充水和灌漿用水，不外排。

3 廢水零排放可達性結(jié)論

從該礦排水環(huán)節(jié)及排水量的分析結(jié)論可以得出廢水零排放是可行的，且在廢水處理工藝上具有可操作性，廢水零排放的目標(biāo)可以達到。通過對該礦現(xiàn)有排水系統(tǒng)進行改造，不但使礦區(qū)污廢水在礦區(qū)內(nèi)部循環(huán)消化，不外排，而且減少了自備井地下水用水量，較好地詮釋了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排理念，有力地保護了當(dāng)?shù)氐牡乇硭h(huán)境，具有一定的環(huán)境效益。

煤礦廢水處理論文:煤礦礦井廢水處理中混凝沉淀過濾技術(shù)的應(yīng)用

摘　要：闡述煤礦礦井廢水處理回用的必要性及處理技術(shù)，重點介紹了某礦區(qū)礦井水處理技術(shù)的工藝流程及其特點。通過進行工藝及效益分析，認為該礦礦井水凈化處理技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：礦井廢水　過濾技術(shù)　回用

我國礦井水凈化處理技術(shù)起始于上世紀70年代末，在煤礦礦井水處理工藝主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀-過濾（混凝澄清過濾）等。構(gòu)筑物有預(yù)沉調(diào)節(jié)池、反應(yīng)沉淀池（或澄清池）、過濾池等。凈化處理后出水可作工業(yè)用水或生活用水，通常出水直接排放的采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；出水做生產(chǎn)其它回用的采用混凝沉淀-過濾（混凝澄清過濾）處理技術(shù)；出水作為生活用水則過濾后須經(jīng)過消毒處理。有些礦井水含鹽量較高，處理后作為生活飲用水必須增加淡化處理。

1 工程概況

某礦區(qū)投資建設(shè)礦井水處理廠一座，主要處理煤炭行業(yè)的采煤廢水，總處理水量52800 m3/d，工程總投資2318.342萬元。設(shè)計懸浮物濃度：1000～2000mg/L，實際運行濃度：1000～1500 mg/L。

設(shè)計要求：總處理水量2200m3/h ，其中：900m3/h廢水經(jīng)處理后達到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）后直接排放；1300m3/h廢水經(jīng)處理后進行深度處理達到《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）作為當(dāng)?shù)厣铒嬘盟?

2 工藝流程

本工程的主要處理對象是采區(qū)礦井涌水，主要污染物是懸浮物，這些懸浮物在一般自然澄清條件下無法實現(xiàn)固液分離，應(yīng)選用物理化學(xué)處理工藝，采用物化處理也是最有效和最經(jīng)濟的。物化處理一般均采用混合、反應(yīng)、沉淀、過濾處理工藝。

礦井通過明渠自流進入格柵井，在格柵井內(nèi)去除水中大塊漂浮物，再進入預(yù)沉調(diào)節(jié)池內(nèi)進行預(yù)沉淀。預(yù)沉后的礦井水通過提升泵提升進入高效斜管沉淀池反應(yīng)區(qū)，投加絮凝劑和混凝劑后，通過一級混合、兩級絮凝反應(yīng)后經(jīng)過沉淀區(qū)沉降，使污泥沉降于池底，通過桁車式吸泥機輸送至污泥濃縮池，出水（900m3/h）直接達標(biāo)排放，其余（1300m3/h）進入中間水池待進行深度處理。

深度處理部分：將可達標(biāo)排放的礦井水提升進入無閥濾池內(nèi)進行過濾處理，出水經(jīng)消毒后儲存在清水池，作為生活飲用水供水水源。這樣經(jīng)過“絮凝—沉淀—過濾—消毒”的工藝處理后的出水達到生活飲用水要求。濾池反沖洗后水返回預(yù)沉調(diào)節(jié)池內(nèi)進行再處理。

工藝流程框圖如下：

3 項目的難點及解決辦法

存在問題：

(1)水量大，污染物濃度高。每天處理水量達52800m3/d，峰水季節(jié)每天處理量高達64000 m3/d，在煤礦行業(yè)也不多見，SS濃度達2000mg/L。

(2)污泥量大，污泥易板結(jié)，污泥的抽排及輸送困難。污染物主要成分為細碎的煤矸石和煤粉，流動性差，稍微沉淀后即可板結(jié)，板結(jié)后污泥層可以載人。

(3)投藥量大，加藥點多。

(4)排泥點多，設(shè)計、管理困難。

解決方法：

(1)礦井水主要水量為井下排出的地下水和消防、降塵灑水，來水流量主要隨季節(jié)變化而變化，時變化系數(shù)低。設(shè)計中盡量減小預(yù)沉調(diào)節(jié)池的水力停留時間，并采用邊刮邊排泥的方式，盡量減少污泥在預(yù)沉調(diào)節(jié)池內(nèi)沉降時間，沉降的污泥通過連續(xù)的刮泥機刮入污泥斗并通過渣漿泵及時抽走，保障污泥在高效斜管沉淀池反應(yīng)區(qū)內(nèi)進行污泥改性后在沉淀區(qū)沉降，防治污泥板結(jié)。排泥泵采用礦山宜采用專用渣漿泵，吸水和出水管路須加設(shè)高壓水沖洗系統(tǒng)，防止管道堵塞。

(2)混凝系統(tǒng)宜采用三級機械攪拌反應(yīng)池，可根據(jù)來水量和濃度調(diào)整水力反應(yīng)強調(diào)，增強混凝效果，節(jié)省加藥量，運行管理方便、靈活。

(3)藥劑消耗量大，宜建立集中溶藥系統(tǒng)，便于操作和藥劑貯存。加藥泵宜與對應(yīng)加藥點的供水泵聯(lián)動，自動調(diào)整加藥量，實現(xiàn)投加，節(jié)省能耗和保障運行效果。

(4)沉淀池宜采用高效斜板（管）沉淀池，減少占地面積。由于污泥量大，必須采取穩(wěn)固的支撐措施，防止填料坍塌或變形。出水宜采用均布出水，增加沉淀效果。同時采用桁車式吸泥機排泥系統(tǒng)，通過虹吸和排泥泵兩種方式排泥，虹吸連續(xù)運行，排泥泵定時開啟，保障沉淀池不積泥，便于工程管理，節(jié)省電耗，降低運行成本。

(5)宜采用無閥濾池作為過濾系統(tǒng)，利用水力原理自動運行，降低操作管理和自動控制要求，并無需設(shè)立反沖洗水泵，出水水質(zhì)好。

(6)必須防止預(yù)沉調(diào)節(jié)池和斜管沉淀池積泥，因此排泥量大，污泥濃度低。宜設(shè)立污泥濃縮措施，有效減少污泥量，可大幅度減少污泥脫水設(shè)施，達到降低工程造價或日常運行成本，降低操作管理難度。

(7)消毒劑宜采用二氧化氯，現(xiàn)制現(xiàn)用，高效快捷。余氯檢測儀表自動控制消毒劑加藥量，保障用水安全。

4 運行中應(yīng)注意的問題

混凝劑的投加計量設(shè)備宜采用電磁流量計，可以隨時調(diào)節(jié)投加量?；炷齽┑耐都恿窟^大，混凝劑粘度大，不利于膠粒相互絮凝，影響混凝劑的混凝效果。

5 運行情況

該項目于2008年4月批準(zhǔn)建設(shè)，2008年8月破土動工，2009年6月完成工程建設(shè)并投產(chǎn)，2009年12月份通過工程驗收，運行情況良好。

驗收監(jiān)測結(jié)果：2009年7月1日～2日，環(huán)境保護局監(jiān)測站對該項目驗收監(jiān)測，2009年12月15日監(jiān)測報告結(jié)果表明：懸浮物、化學(xué)需氧量、硫化物類等指標(biāo)均達到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）。2009年12月2日，省疾病控制中心對生活飲用水進行檢測，于12月11日出具HJ2009-0295檢測報告，檢測報告結(jié)果表明：達到《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）。

6 效益分析

運行成本：排放水單位運行成本為0.21元/m3，生活飲用水單位運行成本為0.35元/m3。

年實現(xiàn)水資源回收利用1140萬噸/年，按當(dāng)?shù)厮畠r2.0元/噸計，年節(jié)約水費約2280萬元；年回收煤泥約3.5萬噸（含水率約80％），要以煤粉為主，返回礦區(qū)洗煤廠進行回收，可年創(chuàng)造收約450萬元。

水資源的回收再利用，對改善當(dāng)?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境起著重要作用，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。此舉，不但實現(xiàn)了環(huán)境保護、節(jié)能減排的重大突破，而且從根本上解決了礦區(qū)職工生活用水的困難。在2010年云貴川桂特大干旱的磨難中，該礦井水處理廠提供的飲用水成為了礦區(qū)及周邊群眾的基本用水保障。

7 結(jié)語

煤礦礦井水既是一種具有行業(yè)特點的污染源，又是一種寶貴的水資源。目前我國很多煤礦一方面嚴重缺水，另一方面未經(jīng)處理直接外排，造成大量水資源的浪費和環(huán)境污染，在相當(dāng)程度上制約了煤炭生產(chǎn)和礦區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，將煤礦礦井水處理后作為煤礦工業(yè)用水或生活用水，不僅解決了礦區(qū)缺水問題，而且充分利用了礦井水水資源，節(jié)省了地下水資源，具有明顯經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

煤礦廢水處理論文:淺談煤礦廢水回收處理再利用

摘要：本文是作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，以及目前煤礦廢水再利用的現(xiàn)狀，主要通過對礦井廢水回收處理工藝及效益分析，論證了礦井水處理技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用前景。以供參考。

關(guān)鍵詞：礦井廢水；處理技術(shù)；回收再利用

前言：

我國人口眾多，淡水資源時空分布不均勻，水資源和社會經(jīng)濟發(fā)展不均衡；人口的不斷增長又使水資源需求量逐年上升，工業(yè)的快速發(fā)展使水污染愈加嚴重，因此造成水資源缺短和水環(huán)境污染現(xiàn)象日趨嚴峻。而煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計我國40％的礦區(qū)嚴重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。因此，開發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1礦井廢水主要處理技術(shù)

我國煤礦礦井水處理技術(shù)起始于上世紀70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢，將防治污染和回用結(jié)合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染?，F(xiàn)國內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過濾后必須再經(jīng)過除酚等對人體有害物質(zhì)及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高 ，處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過淡化處理。

2礦井水處理回用的條件

2.1礦井廢水的產(chǎn)生及特點

煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質(zhì)、水量的變化。

2.2礦井廢水回用途徑

煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。

3處理工藝

礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用于黃泥灌漿，其余廢水自流進入曝氣池，氣浮除油后進入斜板沉淀池進行初步沉淀，由提升泵提升進入混凝沉淀設(shè)備，同時加入混凝劑，經(jīng)過斜管沉淀后，將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進入砂濾罐，出水自流進入清水池，清水池前投加二氧化氯進行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進入污泥池，上清液自流進入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則砂濾罐出水進入活性炭吸附裝置處理后流入清水池用作生活用水。

4主要處理單元

4.1預(yù)沉池曝氣

礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標(biāo)。

4.2混凝沉淀

煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合?；炷恋硌b置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

4.3砂濾凈化

礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常采用不同等級的石英砂多層濾料。

4.4活性炭吸附

礦井廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內(nèi)，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理?；钚蕴康谋缺砻娣e可達800～2000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大于30～60min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

4.5消毒

廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現(xiàn)場用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

5效益分析

5.1經(jīng)濟效益分析

該煤礦礦井水處理工程實施之前，全礦生產(chǎn)和生活用水主要靠抽取地下深井水，抽取地下水成本為1.6元/m3，煤礦礦井廢水排污費為0.30元/m3。礦井水處理工程實施以后每年可處理回用的礦井水量為30×104 m3/a，年處理回用礦井水費用27.5萬元，水處理成本0.96元/ m3。

5.2環(huán)境效益分析

該煤礦礦井水處理后的中水供給井下消防降塵灑水和生活雜用水，節(jié)約了水資源。減少排放懸浮物，減輕對地表水環(huán)境的污染，減少水體中污染物總量，環(huán)境效益良好。

5.3社會效益分析

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，保護礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡；可以解決過度開采地下深井水帶來的環(huán)境問題，避免因污染引起的與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的糾紛，從而可促進工農(nóng)關(guān)系，也有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展；可以解決礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短缺的矛盾，保障煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)和經(jīng)營，提高煤礦企業(yè)的綜合效益，促進礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因而也有較好的社會效益。

結(jié)語：

煤礦礦井水既是一種具有行業(yè)特點的污染源，又是一種寶貴的水資源。目前我國很多煤礦一方面嚴重缺水，另一方面未經(jīng)處理直接外排，造成大量水資源的浪費，并且污染環(huán)境，在相當(dāng)程度上制約了煤炭生產(chǎn)和礦區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，將煤礦礦井水處理后作為煤礦工業(yè)用水或生活用水，不僅解決了礦區(qū)缺水問題，而且充分利用了礦井水水資源，節(jié)省了地下水資源，具有明顯經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。甘肅華亭礦區(qū)新柏煤礦礦井水處理技術(shù)經(jīng)過甘肅經(jīng)緯環(huán)境工程技術(shù)有限公司多年研究改進，其處理技術(shù)在其它煤礦區(qū)應(yīng)用，會有廣闊的推廣前景。

煤礦廢水處理論文:煤礦礦井廢水處理回用工藝比較研究

摘要：介紹了污水、廢水處理資源化的近期技術(shù)和工藝，分析比較了三種工藝方案處理煤礦礦井廢水的系統(tǒng)投資和運行成本，并探討了反滲透水處理技術(shù)在煤礦礦井廢水處理中應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟可行性.煤礦礦井廢水處理回用的綜合運行費用為：2.185-2.465元/噸。其中膜法的處理費用低為:2.185元/噸。這樣的價格對干旱缺水的西北地區(qū)是很有吸引力的。對礦井廢水進行回收再利用，不但可以減少廢水排放量，又可以使廢水資源化，應(yīng)該說，它是一種水資源再生的希望方法，也是我國實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有效途徑之一。

關(guān)鍵詞：反滲透 電鍍廢水處理 回收利用

我國人口眾多，淡水資源時空分布不均勻，水資源和社會經(jīng)濟發(fā)展不均衡；人口的不斷增長又使水資源需求量逐年上升，工業(yè)的快速發(fā)展使水污染愈加嚴重，因此造成水資源缺短和水環(huán)境污染現(xiàn)象日趨嚴峻。目前，我國水資源供需矛盾比較突出，全國有300多個城市缺水，其中有114個城市嚴重缺水。21世紀我國水資源供需形勢非常嚴峻，水資源危機將成為所有資源問題中最為嚴懲的問題。要解決這一難題，除水資源的科學(xué)管理和優(yōu)化配量之外，充分發(fā)揮高新科技手段在水資源利用中的作用也是十分關(guān)鍵的。

近年來，我國每年排污水量約400-500億M3，經(jīng)處理后排放的僅15-25%，由于污水到處橫流，使我國各大水源都產(chǎn)生不同程度的污染，水環(huán)境嚴重惡化[4]。所以，加強污水深度治理，使之不僅達標(biāo)排放而且還可大量回用，非常必要，這對改善水環(huán)境、緩解水資源的不足，節(jié)約寶貴的水資源都是十分重要的。城市及工業(yè)污水經(jīng)過深度處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市景觀、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補充地表水等方面的應(yīng)用[8]。傳統(tǒng)水處理技術(shù)能夠消除部分污染物，將COD、BOD以及重金融等污染物指標(biāo)降到安全排放標(biāo)準(zhǔn)或雜用（中水）標(biāo)準(zhǔn)，但無法消除排水中所含的微量溶解性污染物。采用反滲透膜技術(shù)可徹底去除這些污染物，實現(xiàn)嚴格意義下的污水再生。用傳統(tǒng)處理工藝和膜技術(shù)集成，可將污水或廢水變成不同水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的回用水，或使之循環(huán)回用，這樣即緩解了供求矛盾，又減少了污染，還可促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[6]。

1 污水廢水資源化技術(shù)及應(yīng)用簡介

水環(huán)境質(zhì)量的嚴重惡化和經(jīng)濟的高速發(fā)展，迫切要求有相應(yīng)的污水廢水資源化的技術(shù)。在這一領(lǐng)域中膜分離技術(shù)占有重要的位置和作用。膜分離作為一項高新技術(shù)在近40年來迅速發(fā)展成為產(chǎn)業(yè)化的高效節(jié)能分離技術(shù)過程。40多年，電滲析、反滲透、微濾、超濾、納濾、滲透汽化，膜接觸和膜反應(yīng)過程相繼發(fā)展起來，在能源、電子、石化、醫(yī)藥衛(wèi)生、化工、輕工、食品、飲料行業(yè)和日常生活及環(huán)保領(lǐng)域等均獲得廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟和社會效益。社會的需求使膜技術(shù)應(yīng)允而生，也是社會的需求促使膜技術(shù)迅速發(fā)展，使膜技術(shù)不斷創(chuàng)新、技術(shù)進步，完善，成為單元操作，成為集成過程中的關(guān)鍵[1] [9]。

1．1連續(xù)膜過濾技術(shù)（CMC）

中空纖維膜由于比表面積大，膜組件的裝填密度大，所以設(shè)備緊湊；這種膜因紡制而成，工藝簡單，所以生產(chǎn)成本一般低于其它的膜：由于沒有支撐層均可以反向清洗，特別是一些耐污染性好，對氧化性清洗劑耐受性好的膜的出現(xiàn)，使得在大規(guī)模的污水處理工程中，中空纖維膜的應(yīng)用有獨特的優(yōu)勢[1] [7]。

CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實現(xiàn)對膜的不停機在線清洗清洗，從而做到對料液不間斷連續(xù)處理，保障設(shè)備的連續(xù)高效運行。

CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理。地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等。

1．2膜生物反應(yīng)器（MBR）

膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至（或保留）在生物反應(yīng)器中，處理的清水透過膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉池[4]。

MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。

生活污水經(jīng)MBR處理后，生水水源已達到很高的水標(biāo)準(zhǔn)。此方法不僅限于處理生活污水，MBR技術(shù)也廣泛地用于染色廢水，洗毛廢水、肉類加工污水等水處理系統(tǒng)。MBR系統(tǒng)的另一個特點是規(guī)模可大可小，小裝置可用于一個家庭，大型裝置日處理量可達數(shù)萬立方米。

1．3反滲透技術(shù)（RO）

反滲透技術(shù)是20世紀60年代初發(fā)展起來的以壓力為驅(qū)動力的膜分離技術(shù)。該技術(shù)是從海水、苦咸水淡化而發(fā)展起來的，通常稱為“淡化技術(shù)”。由于反滲透技術(shù)具有無相變，組件化、流程簡單，操作方便，占面積小、投資少，耗能低等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速。RO技術(shù)已廣泛用于海水、苦咸水淡化，純水、超純水制備，化工分離、濃縮、提純，廢水資源化等領(lǐng)域。工程遍布電力、電子、化工、輕工、煤炭、環(huán)保、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

廢水資源化是有開發(fā)增量淡水資源與保護環(huán)境雙重目的。無機系列廢水處理與海水苦咸水淡化采用同類裝并具有較多共性工藝技術(shù)。RO可使廢液中的銅、鉛、汞、鎳、銻、鈹、砷、鉻、硒、銨、鋅等離子脫除除90-99%。

目前，反滲透技術(shù)在城市污水深度處理，一些工業(yè)廢水深度處理方面的應(yīng)用受到了高度重視，包括中水回用，污水處理廠二級出水的深度處理，經(jīng)初級處理后的工業(yè)廢水深度處理制取品質(zhì)淡水。中東不少缺水國家，在大量采用反滲透海水淡化技術(shù)的同時，引入反滲透技技術(shù)處理二級污水，出水水質(zhì)可達TDS ≤80mg/L，擴大了淡水資源。如中東地區(qū)、澳大利亞、新加坡等國都有這方面的大型工程實例[9]。

1．4集成膜過程污水深度處理方法

集成膜過程是將超濾/微濾與反滲透（或納濾）結(jié)合使用，形成能夠滿足各咱回用目的的污水深度處理工藝。超濾、微濾可以作為獨立的高級三級處理方法，也是反滲透過程理想的預(yù)處理工藝，抗污染能力強、性能優(yōu)越的超濾、微濾單元代替了復(fù)雜的傳統(tǒng)處理工藝，而且出水品質(zhì)遠高于三級出水指標(biāo)，不但可以去除污水中的細菌和懸浮物，對COD、BOD也有一定的卻除效果。在超濾、微濾之后使用的反滲透膜，其清洗周期由采用傳統(tǒng)預(yù)處理工藝的3-4周增加到半年以上，膜壽命可延長到達-6年。膜集成污水再生工藝具有系統(tǒng)穩(wěn)定、維護少、占地小、化學(xué)品用量少、流程簡單和運行費用低等優(yōu)點。

新一代中空纖維超濾（微濾）膜與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，具有機械強度高、抗氧化、抗污染、高通量等特點，在運行工藝上，采用了低壓操作、反沖清洗、氣水沖洗等新技術(shù)，使得超濾膜裝置能夠在污染傾向極強的污水介質(zhì)中保持穩(wěn)定的性能，超濾膜的使用范圍因此擴展到了能適應(yīng)于多種復(fù)雜的介質(zhì)環(huán)境，同時大大擴展了反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍，新一代的超濾膜及其系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用范圍，新一代的超濾膜及其系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)將膜技術(shù)帶到了一個全新的時代，徹底改變了膜法水處理技術(shù)必須依托于復(fù)雜、精細的預(yù)處理系統(tǒng)的形象，使膜技術(shù)應(yīng)用于二級出水、三級出水以及多種原廢水等許多復(fù)雜的水質(zhì)體系的深度處理。

1．5 傳統(tǒng)處理方法

傳統(tǒng)污水三級處理工藝，主要的工藝單元有石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、過濾和氣浮等。根據(jù)具體污水排入物質(zhì)的成分的不同，處理方式有所差異。傳統(tǒng)處理工藝存在著工藝復(fù)雜、水利用率低、化學(xué)品消耗量大的弊病，而且由于無法徹底去除生物絮體及膠體物質(zhì)，致使清洗頻繁，影響了出水水質(zhì)。

2結(jié)論

（1） 煤礦礦井廢水處理回用的綜合運行費用為：2.185-2.465元/噸。其中膜法的處理費用低為:2.185元/噸。這樣的價格對干旱缺水的西北地區(qū)是很有吸引力的。 （2）用膜法處理煤礦礦井廢水并回用在技術(shù)上是的，國內(nèi)外都有成功經(jīng)驗。

（3）隨著工業(yè)的快速發(fā)展，水資源的污染日益嚴重，缺水現(xiàn)象會越來越嚴重，工業(yè)廢水的回收利用將會提到議事日程。

（4）從環(huán)境保護方面講，對礦井廢水進行回收再利用具有非常重要的環(huán)境意義。

（5）對礦井廢水進行回收再利用，不但可以減少廢水排放量，又可以使廢水資源化，應(yīng)該說，它是一種水資源再生的希望方法，也是我國實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的有效途徑之一。

（6）膜法處理煤礦礦井廢水并回用，不但在技術(shù)上和經(jīng)濟上都是可行的，經(jīng)濟和環(huán)境效益都非常顯著。

煤礦廢水處理論文:煤礦污廢水處理論文

1煤礦污廢水處理

1.1礦井水處理

煤礦礦井廢水主要指煤炭井工開采或露天開采過程中涌出的地下水，以及采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。礦井水主要分為含懸浮物礦井水、酸性礦井水、高礦化度礦井水、含鐵錳礦井水四類。含懸浮物礦井水指懸浮物（煤粉、巖粉）≥50mg/L的礦井水，這類礦井水中含有較多煤粒（粉）、巖（石）粉等懸浮物,一般呈黑色,但其總硬度和礦化度并不高；酸性礦井水指pH≤6的礦井水；高礦化度礦井水是指礦化度無機鹽總含量大于1000mg/L的礦井水，也稱為苦咸水。含懸浮物礦井水的主要處理工藝為混凝沉淀（澄清）、過濾、消毒工藝，根據(jù)處理后礦井水的回用途徑，后續(xù)工藝可選用超濾、反滲透工藝。磁懸浮礦井水凈化技術(shù)、微砂技術(shù)屬于科技創(chuàng)新技術(shù)，近年來逐漸開始應(yīng)用于部分煤礦。酸性礦井水的處理方法主要包括人工濕地法、微生物法、中和法，其中人工濕地法與微生物法在國內(nèi)應(yīng)用極少，目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的中和法為石灰乳中和法，基本工藝流程為中和、曝氣預(yù)沉、混凝沉淀（澄清）、過濾消毒。高礦化度礦井水處理工藝分為凈化處理和深度處理兩個部分，凈化處理技術(shù)與含懸浮物礦井水處理技術(shù)相同，主要采用混凝沉淀（澄清）過濾工藝，深度處理主要指反滲透脫鹽處理。為防止反滲透膜降解和膜污堵，進水中的懸浮固體、尖銳顆粒、微溶鹽類、微生物、氧化劑、有機物、油脂等污染物必須進行預(yù)處理。除鐵方法主要有空氣氧化法、化學(xué)氧化法和接觸氧化法，除錳方法宜采用化學(xué)氧化劑氧化法，同時除鐵除錳可采用化學(xué)氧化法或接觸氧化法。井下采空區(qū)過濾凈化技術(shù)指充分利用采空區(qū)矸石作為過濾、凈化污水的載體,將井下排水直接注入采空區(qū)凈化處理后，復(fù)用于井下生產(chǎn)，減輕了地面礦井水處理設(shè)施的處理壓力，提高了礦井水處理水質(zhì)，節(jié)約了污水處理費用。

1.2生活污水

煤礦生活污水主要來自礦區(qū)食堂、沖廁、洗浴等，污染物成分與市政污水類似，以洗浴水為主。礦區(qū)生活污水的有效處理方法主要是活性污泥法，包括CASS工藝、SBR工藝等。SBR法與傳統(tǒng)活性污泥法相比：工藝簡單,調(diào)節(jié)池體積小或不設(shè),無二沉池和污泥回流,運行方式靈活，結(jié)構(gòu)緊湊,占地少,基建、運行費用低;反應(yīng)過程濃度梯度大,不易發(fā)生污泥膨脹;抗負荷沖擊能力強,厭氧(缺氧)和好氧交替發(fā)生,同時脫氮除磷而不需額外增加反應(yīng)器。CASS工藝的特點如下:CASS池對水量水質(zhì)變化的適應(yīng)性和操作的靈活性較高;系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性較高;周期內(nèi)反應(yīng)器以厭氧—缺氧—好氧—缺氧—厭氧的方式運行,有比較理想的脫氮除磷效果。針對礦區(qū)生活污水的水質(zhì)和水量特點，選用以上兩種方法均有較好的處理效果。2.3洗煤廢水《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)-煤炭采選業(yè)》（HJ446-2008）要求煤礦選煤水閉路循環(huán)，即洗煤水中的煤泥全部廠內(nèi)機械回收，洗水全部復(fù)用。偶發(fā)排放要求執(zhí)行《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）。煤礦洗選廠根據(jù)洗選煤量建設(shè)煤泥濃縮池，通常一備兩用，煤泥水進入濃縮池濃縮沉淀后，上清液復(fù)用于洗選車間，沉淀煤泥由壓濾機壓濾。

2煤礦污廢水綜合利用

提高煤礦污廢水綜合利用率，減少煤礦外排水量、或?qū)崿F(xiàn)污廢水零排放，是解決礦區(qū)水資源缺乏、水環(huán)境污染問題的關(guān)鍵。煤礦污廢水綜合利用途徑主要包括煤炭洗選、井下生產(chǎn)用水、消防用水、綠化、防塵等用水；煤礦污廢水經(jīng)處理符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后，可以用于灌溉周邊農(nóng)田，進一步通過反滲透深度處理后，可用作居民生活用水。企業(yè)間用水優(yōu)化協(xié)調(diào)工程是提高礦井水綜合利用水平的重要途徑之一。礦井水處理后作為礦區(qū)周邊企業(yè)的工業(yè)補充用水，能夠有效緩解整個區(qū)域水資源供需矛盾，減少水源水與地下水開采使用。

3存在問題

3.1礦井水處理工藝設(shè)計、設(shè)備選型問題。

部分煤礦礦井水處理工程在設(shè)計階段對礦井涌水量及水質(zhì)分析不足、設(shè)計參數(shù)直接參考地表水水質(zhì)參數(shù)；設(shè)備選型不當(dāng)，集中體現(xiàn)在煤泥壓濾設(shè)備壓濾能力不足、故障頻繁；過濾設(shè)備過濾材質(zhì)多采用塑料濾珠，容易吸附油脂結(jié)團堵塞，造成濾料更換頻繁，運行成本高。

3.2生活污水處理工藝采用生物膜法（生物接觸氧化法）的處理工藝運行效果欠佳。

煤礦生活污水以工人沐浴沖洗水為主，生活污水中COD濃度較低，約在100mg/l～150mg/l,有時甚至低于100mg/l，因此微生物經(jīng)常出現(xiàn)養(yǎng)料不足，生物膜脫落的情況，出水水質(zhì)達不到設(shè)計要求。

3.3污廢水綜合利用率偏低。

《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)煤炭采選業(yè)》（環(huán)境保護部HJ446-2008）中對礦井水的回用率有明確要求，在水資源短缺礦區(qū)，清潔生產(chǎn)一級標(biāo)準(zhǔn)要求回用，二級標(biāo)準(zhǔn)要求≥95%，三級標(biāo)準(zhǔn)要求≥90%，目前很多礦區(qū)污廢水回用水平偏低于清潔生產(chǎn)三級標(biāo)準(zhǔn)。尤其是部分煤礦礦井涌水量較大（超過10000m3/d），僅靠礦區(qū)自身用水無法提高污廢水綜合利用率。區(qū)域內(nèi)企業(yè)間水資源協(xié)調(diào)利用較少，主要受限于周邊企業(yè)分布距離，用水水質(zhì)等原因。

作者：王莉娜 謝震震 單位：中國神華能源股份有限公司 山東山大能源環(huán)境有限公司

煤礦廢水處理論文:煤礦各類廢水處理及綜合利用的途徑

摘要:對煤礦各類廢水的處理以及綜合利用的工作主要包括礦井廢水以及生活廢水等幾個方面。本文闡明煤礦各類廢水處理與綜合利用的方法以及在工作期間所存在的問題，以加強煤礦各類廢水治理和再利用的水平。

關(guān)鍵詞:煤礦;廢水處理;綜合利用

我國水資源匱乏的地區(qū)也是煤礦的主要聚集地，據(jù)統(tǒng)計，我國86個重要煤礦區(qū)有70%的煤礦處于缺水狀態(tài)。長時間以來，水資源得不到保障，礦水沒有有效的利用一直是困擾煤炭行業(yè)的難題。因此，加強煤礦各類廢水處理及綜合利用途徑便成為一項非常重要的工作任務(wù)。

1煤礦廢水處理

1．1礦井水處理

煤礦開采期間，容易出現(xiàn)礦井廢水，或者因使用滅火灌漿、降塵等設(shè)備所形成的煤塵廢水。其中，含懸浮礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水等是礦井水的主要類型。通常情況下，含懸浮物礦井水中具有很多的煤粒、巖粉，而且它們的含量均≥50mg/L，顏色以黑色為主，硬度及礦化度較低;而pH值≤6的礦井水，則為酸性礦井水;高礦化度礦井水也被叫作苦咸水，通常無機鹽含量不會低于1000mg/L。1．1．1含懸浮物礦井水在進行廢水處理的時候通常采用混凝沉淀工藝，通過對礦井水處理結(jié)束后所使用的回收形式，隨后采用反滲透工藝。其中微砂、磁懸浮礦井水凈化等相關(guān)技術(shù)是近年來普遍采用的凈化技術(shù)。1．1．2高礦化度礦井水凈化以及深化處理是高礦化度礦井水處理的最主要方式。前者所采用的處理技術(shù)和上面所提到的含懸浮物礦井水一樣，也是利用混凝沉淀工藝，同時進行反滲透脫鹽處理。而若想避免膜污堵的情況發(fā)生，就一定要對懸浮固體、氧化劑等能夠造成污染的生物采取預(yù)處理的方法。1．1．3酸性礦井水的處理方法人工濕地法、中和法等是此類礦井水的重要處理形式，人工濕地法在我國較少使用，當(dāng)前使用比較普遍的廢水處理方式主要是中和法，它的工藝流程則是曝氣預(yù)沉、過濾消毒等。1．1．4其他處理方法空氣、化學(xué)以及接觸等氧化法是除鐵普遍所使用的方法。在除錳的時候，主要使用化學(xué)氧化劑氧化法，該方法同樣適用于除鐵工作。

1．2生活污水

通常，礦區(qū)食堂、洗浴等地方容易形成生活污水，污染物構(gòu)成和市政污水相同，都是主要來自于洗浴水。活性污泥法是煤礦生活污水的主要處理形式，主要有CASS工藝以及SBR工藝兩種。和過去活性污泥法所采用的工藝不一樣，SBR法顯得更為簡單，不用對調(diào)節(jié)池進行設(shè)置，無須很大的占地面積以及過高的運行經(jīng)費;由于濃度梯度較大的原因，因此很難出現(xiàn)污泥膨脹的情況;另外，還具有較強的抗負荷功能。CASS工藝的特點為:水質(zhì)變化適應(yīng)能力強;操作系統(tǒng)非常穩(wěn)定;脫氮除磷功能較強。

1．3洗煤廢水

在有關(guān)煤炭清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的條文中，明確規(guī)定了煤礦選煤的時候要采取閉路循環(huán)，也就是說用于洗煤的水要進行回收，然后經(jīng)過處理后再進行復(fù)用。如果一些用水不得不進行排放，那么則要參照相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)合理排放。在創(chuàng)建煤泥濃縮池的時候，一定要通過洗選煤量的具體情況來做出決定，不過一般情況下，會采用一備兩用的策略。在煤泥水經(jīng)過濃縮池的沉淀之后，要用上清液進行清洗，沉淀煤泥則由壓濾機進行壓濾。

2存在的問題

2．1礦井水處理工藝設(shè)計、設(shè)備選型的問題

一些礦井水在被處理的時候，相關(guān)人員對水質(zhì)情況不是很了解，設(shè)計參數(shù)主要來自地表水水質(zhì)參數(shù);沒有選擇合適的設(shè)備類型，在使用煤泥壓濾設(shè)備工作期間，沒有形成良好的壓濾效果;在過濾工作中，塑料濾珠是主要被使用的材料，這種材料很有可能會對吸附油脂結(jié)團造成堵塞的情況，導(dǎo)致濾料經(jīng)常需要更換，最終造成運行經(jīng)費過高。

2．2生活廢水處理工藝存在的問題

利用生物膜法處理生活廢水很難取得理想的效果。通常情況下，沐浴水是煤礦生活污水形成的最主要原因。由于COD濃度在整個生活廢水中的比例不高，造成微生物養(yǎng)料不夠充足的情況，直接影響出水水質(zhì)無法滿足設(shè)計需求。

3煤礦廢水的綜合利用

加強煤礦廢水的綜合利用效果，降低煤礦的排水量，能夠使礦區(qū)水資源匱乏以及水污染現(xiàn)象得到極大的緩解。其中，對煤炭進行清洗、在井下進行水生產(chǎn)、對用水進行綠化等工作是煤礦廢水進行利用的最有效方式;煤礦廢水的處理情況如果能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，那么就可以將它們使用到農(nóng)田的灌溉工作當(dāng)中，如果再進行更深層次的處理，就能夠用作生活用水。每個單位之間如果能夠做好協(xié)調(diào)工作，就能夠加強煤礦廢水的綜合利用效果。在礦井水得到完善的處理以后，可以將它們作為周圍企業(yè)的工業(yè)用水，解決煤礦區(qū)水資源匱乏的情況，同時還能夠降低地下水的過度利用。對礦井水的綜合利用，一定要從源頭抓起，制定科學(xué)合理的保護水資源政策，降低礦井的涌水量;大力推行廢水沉淀過濾方法，在礦井水經(jīng)過處理后再用回到井下生產(chǎn)。另外，在工作期間，還要降低礦井水的地面處理量。在對礦井水進行處理的時候，一定要意識到里面含有的懸浮物粒徑差別較大，沉降速度并不快，因此一定要正確的設(shè)置沉淀池的停留時間參數(shù)。在處理礦井水的工作中，處理煤泥水始終都是工作的難點，如果條件允許，好把煤泥水放入洗煤廠的廢水處理系統(tǒng)，然后和其他廢水一起進行處理。而在使用板框壓濾機的時候，一定要對煤泥水的特點和煤泥量有充分的了解，并且優(yōu)化設(shè)備選型。充分利用所能用到的全部用水，并與煤礦廢水的綜合利用相結(jié)合，在需要的時候要充分的根據(jù)所處的地理位置的特點，合理地進行廢水利用。在進行利用期間，不但要確保礦區(qū)能夠得到用水，同時也要確保附近的企業(yè)也能夠得到經(jīng)過處理后的用水，這樣就能夠完成礦井水代替地表水的工作目標(biāo)，企業(yè)還可以利用礦井水改善當(dāng)?shù)厮Y源的狀況。

4結(jié)束語

目前對煤礦廢水的處理以及綜合利用的工作還存在一定的問題，想要更好地做好這方面的工作，就一定要降低煤礦的排水量，制定出科學(xué)合理的保護水資源的政策，充分利用所能用到的全部用水，與煤礦廢水的綜合利用相結(jié)合。在今后的工作中，相關(guān)工作者要積極努力，認真探索，爭取制定出更為完善的方案，從而讓煤礦廢水的處理以及綜合利用的水平邁向一個新的高度。

作者：林昊 陳曉艷 單位：內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境科學(xué)研究院

煤礦廢水處理論文:分析煤礦環(huán)境污染與廢水處理技術(shù)

我國是采煤大國，能源的發(fā)展依賴于煤炭的利用。采煤過程中會產(chǎn)生一定量的廢水，這些廢水中含有許多化學(xué)物質(zhì)，沒有得到妥善處理會造成水資源的污染，環(huán)境污染更加嚴重。如何在平衡環(huán)境的過程中，妥善處理煤炭開發(fā)與廢水處理問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是我國面臨的一個重大問題。

1煤礦企業(yè)問題的發(fā)生和分析

1.1采煤企業(yè)的環(huán)境狀況

我國能源主要依賴于煤炭的開發(fā)，煤炭作為一種資源對于環(huán)境有許多方面的影響，如氣體、廢水、噪聲、廢石等方面的影響。我國作為一個采煤大國，煤炭成為我們的主要能源，煤炭產(chǎn)生的環(huán)境也是令我們較為頭痛的一個重要問題。煤炭在生產(chǎn)、運輸、利用等各個環(huán)節(jié)之中都產(chǎn)生了許多廢水、廢氣，如SO2等問題，這些廢水、廢氣排放到河流之中、大氣之中，造成環(huán)境污染，也會造成我國環(huán)境的惡化，這種惡化很難逆轉(zhuǎn)，所以對于煤炭的開采和處理之中，環(huán)境保護一直是個重大的命題。

1.2煤礦地表水的分析

我國煤礦企業(yè)中70%都缺水，其中40%嚴重缺水。我國煤礦主要集中在西北部地區(qū)，這里煤礦資源豐富，同時水資源缺乏。對于如何在不破壞水資源的基礎(chǔ)上發(fā)展煤礦企業(yè)是一個迫在眉睫的問題，這種嚴重缺水的現(xiàn)象能夠?qū)е滤Y源的缺乏，也能夠促使水資源在一定情況下都不能得到有效改善。在選擇挖掘場地上，一般選擇地勢較高的地方，因為地勢較高，水資源的采集較為便利。因為水資源得不到良好的利用，加劇了西北部地區(qū)水資源的進一步匱乏，這種趨勢不能夠使中國環(huán)境得到進一步改善，反而走向了惡性循環(huán)，造成環(huán)境進一步被破壞。

1.3煤礦地下水的分析

煤礦地下水問題，主要包括井下水污染，這種井下水污染造成的環(huán)境問題以及環(huán)境影響自不必說。因為許多井下水都會流經(jīng)地下水，井下水會帶走許多煤礦中的化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)給井下水帶來了嚴重的污染，也污染了地下水，并且這種污染由于地下水治理的困難，非常容易對周圍的環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。

2煤礦廢水處理技術(shù)的價值

中國作為一個能源大國，煤炭是一個不可或缺的能源，但是煤炭產(chǎn)生的環(huán)境問題也是不容忽略的。而且煤礦開采的過程中會產(chǎn)生許多廢水，對于廢水的處理是一個棘手而且緊迫的問題，如果不能改善廢水處理技術(shù)，造成帶有有毒有害物質(zhì)的廢水流經(jīng)河流，污染了飲用水，對于環(huán)境來說是一個致命的打擊。煤炭開采過程中需要水資源，但是煤礦豐富的地區(qū)位于我國西北地區(qū)，煤礦的開采如果對于礦井水沒有有效利用，對于礦井中產(chǎn)生的廢水沒有及時加以處理，對于環(huán)境來說是一種致命打擊，也會造成環(huán)境的污染和嚴重破壞。合理有效利用礦井水，對于煤礦中產(chǎn)生的廢水及時處理，不讓這些廢水流向河流，污染環(huán)境，可以提高礦井水資源的利用率，也能提高礦井的資源利用率。合理利用礦井水嫩鞏固減少水資源的浪費和污染，為礦區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供良好的環(huán)境作為支撐，也能夠讓這些礦井中的水資源得到有效利用。水資源的利用率得到提高，水環(huán)境得到凈化，實現(xiàn)了良性循環(huán)，對于中國環(huán)境治理問題有著極大的作用和意義，所以煤礦廢水處理技術(shù)有著極高價值。

3探究礦井水處理技術(shù)的步驟

為了有效提高水資源的利用和環(huán)境的保護，我們應(yīng)當(dāng)選擇合適的礦井水凈化處理系統(tǒng)。例如應(yīng)當(dāng)對于礦井水采用曝氣系統(tǒng)，由于礦井水有別于其他水，礦井水具有有機物質(zhì)，所以采用曝氣系統(tǒng)能夠使礦井水中的有機物質(zhì)發(fā)生氧化作用，能夠?qū)⑦@些物質(zhì)及時進行氧化，避免進入河流系統(tǒng)。還有采用混凝沉淀法，礦井水中擁有許多沉淀物，這些沉淀物都是一些固體物質(zhì)，采用混凝沉淀法，能夠讓這些物質(zhì)沉淀出來，避免污染河流。并且我們還可以進行消毒處理，對于礦井水中含有的有毒物質(zhì)進行一定程序的消毒處理，這種消毒處理能夠讓有毒物質(zhì)沉淀出來，才能保障礦井水的凈化。出于對環(huán)境的重視，我國一直在提倡對于煤礦問題應(yīng)當(dāng)開發(fā)與保護同時并重，才能共同治理環(huán)境問題。所以對于煤礦企業(yè)的治理問題已經(jīng)和環(huán)境保護同時并重，共同重視來保護環(huán)境。采用可持續(xù)發(fā)展的手段，并且逐漸開發(fā)和使用清潔能源，都是解決煤礦環(huán)境污染的重要舉措。對于這些舉措，我們應(yīng)當(dāng)不遺余力的支持，因為水資源污染不可逆轉(zhuǎn)，一旦被污染，將會造成嚴重的經(jīng)濟問題，所以我們應(yīng)當(dāng)重視煤礦企業(yè)中的廢水處理問題，才能促進環(huán)境的進一步發(fā)展，促進煤礦環(huán)境的改善，促進采煤企業(yè)的良性發(fā)展。

4結(jié)語

煤炭問題是一個不容忽視的問題，因為煤炭是我國能源的重要來源，對于煤炭問題而言，應(yīng)當(dāng)及時加以改善，否則，對于環(huán)境的破壞逐漸增大，這也會造成我國環(huán)境污染更加嚴重。所以，為了促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，為了促進環(huán)境友好型經(jīng)濟的發(fā)展，我國改善能源結(jié)構(gòu)，改善煤礦企業(yè)的環(huán)境保護措施，促進我國環(huán)境的發(fā)展。

作者：高宏峰 單位：晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院

煤礦廢水處理論文:高密度沉淀池用于煤礦礦井廢水處理

摘要：本文簡述了煤礦礦井廢水污染因子和高密度沉淀池工藝的特點，分析了用高密度沉淀池工藝處理煤礦礦井廢水的優(yōu)點。采用高密度沉淀池工藝處理E礦區(qū)礦井廢水工程實踐表明，在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l條件下，處理后廢水穩(wěn)定達到懸浮物（SS）

關(guān)鍵詞：煤礦礦井廢水；高密度沉淀池

1煤礦礦井廢水特點

煤礦礦井廢水包括煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水、巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水等。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。

煤礦礦井水主要有以下特點：

（1）懸浮物濃度高：通常高達200mg/l以上，若井底預(yù)沉降處理不好，可高達1000mg/l以上；

（2）礦化度高：一般在1000mg/l以上，含有硫酸鹽、重碳酸鹽等；

（3）硬度大：一般在25德國度以上，總硬度中長期硬度大于暫時硬度；

（4）含有一定量COD。

幾個典型礦井廢水特性如表1：

表1煤礦礦井水水質(zhì)特性表

從表1可知，煤礦礦井水主要特征污染物為懸浮物、COD和pH值。

2煤礦礦井廢水處理工藝

因煤礦礦井廢水主要特征污染物為懸浮物、COD和pH值，對煤礦礦井水的處理為對上述特征污染物的處理。

煤礦礦井廢水中的COD主要由其懸浮物中的煤屑中碳分子的有機還原性所致，可以隨懸浮物一起去除，不需要進行生化處理。構(gòu)成礦井水懸浮物的主要成份是粒徑極為細小的煤粉和巖塵，其特點是：含量不穩(wěn)定，波動大，且懸浮物粒度小、比重輕、沉降速度慢，礬花形成困難，混凝沉降效果差，難以靠自然沉淀去除。

煤礦礦井廢水處理目前主要采用沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀+過濾和微絮凝過濾等工藝。一般處理后達標(biāo)排排放時，采用沉淀或混凝沉淀工藝；處理后回用作生產(chǎn)用水或景觀水時，多采用混凝、沉淀、過濾或微絮凝過濾工藝。

微絮凝只適用于懸浮物小于50mg/L的極少數(shù)礦井廢水處理，當(dāng)懸浮物含量大于50mg/L時，即會產(chǎn)生處理效率下降和出水不達標(biāo)的情況。采用混凝、沉淀、過濾工藝處理礦井水時，混凝反應(yīng)設(shè)施有渦流反應(yīng)池、 穿孔旋流反應(yīng)池、機械攪拌反應(yīng)池等；沉淀設(shè)施常用的有平流式沉淀池、斜管沉淀池以及將混凝反應(yīng)與沉淀結(jié)合在一起的機械加速澄清池、高效澄清池、一體化凈水器等。

各種處理工藝均有其優(yōu)缺點。“反應(yīng)池+沉淀池”具有運行能耗低，設(shè)計靈活，操作管理簡單等優(yōu)點，但占地面積大，沉淀污泥易堵塞、耐沖擊負荷小。機械加速澄清池出水水質(zhì)較穩(wěn)定、占地面積小、并能自動定時排泥的優(yōu)點，但運行能耗高、機械設(shè)施多、設(shè)備維護量大。一體化凈水器集沉淀和過濾為一體，具有設(shè)備體積小，安裝方便等優(yōu)點，但設(shè)備沉淀區(qū)容積小，單體處理量小，日常維護量大，設(shè)備壽命短，耐沖擊負荷小，難以滿足大水量礦井廢水處理要求。

3高密度沉淀池廢水處理工藝

高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強化絮凝、斜管沉淀三個過程進行優(yōu)化，從而達到常規(guī)混凝沉淀技術(shù)無法比擬的性能。

加速絮凝技術(shù)是高密度沉淀池核心技術(shù)，其原理是在混凝階段投加高密度的不溶介質(zhì)顆粒(如細砂)，利用介質(zhì)的重力沉降及載體的吸附作用加快絮體的“生長”及沉淀，故又叫該技術(shù)為載體絮凝技術(shù)。加速絮凝技術(shù)通過向水中投加混凝劑(如PAC)，使水中的懸浮物及膠體顆粒脫穩(wěn)，然后投加高分子助凝劑和密度較大的載體顆粒，使脫穩(wěn)后的雜質(zhì)顆粒以載體為絮核，通過高分子鏈的架橋吸附作用以及微砂顆粒的沉積網(wǎng)捕作用，快速生成密度較大的礬花，從而大大縮短沉降時間，提高澄清池的處理能力，并有效應(yīng)對高沖擊負荷。

典型的高密度沉淀工藝有OTV―Kruger公司(威立雅水務(wù)集團的工程子公司)開發(fā)的Actiflo®高密度沉淀池和法國Degremont（得利滿）公司開發(fā)的DensaDeg®高密度沉淀池。

4用高密度沉淀池處理煤礦礦井廢水

煤礦礦井廢水的特性決定了其處理關(guān)鍵為混凝沉淀工藝的選擇。各種沉淀工藝用于煤礦礦井廢水處理的優(yōu)缺點對比見表2。

表2煤礦礦井廢水處理各種沉淀工藝對比表

從表2比較中可見，從處理效率、造價、占地等方面綜合比較，高密度沉淀池用于煤礦礦井廢水處理有著較大優(yōu)勢。因煤礦礦井廢水中含有高密度煤粒，高密度沉淀池用于煤礦礦井廢水處理無需額外投加高密度的不溶介質(zhì)顆粒，因此高密度沉淀池用于煤礦礦井廢水處理比用于其它廢水處理流程更簡單、運行和維護成本更低。

5高密度沉淀池處理煤礦礦井廢水實例

用高密度沉淀池處理表1中E礦區(qū)廢水。

礦區(qū)廢水處理前后指標(biāo)對照表

用高密度沉淀池處理E礦區(qū)廢水主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)：

（1）處理水量300m3/h，采用2座鋼制DensaDeg®高密度沉淀池；

（2）反應(yīng)區(qū)容積40 m3，停留時間15min；

（3）沉淀分離區(qū)設(shè)備尺寸?5100×5000，沉淀分離區(qū)水力表面負荷7.5m3/m2.h；

（4）PAC投加量20mg/l，PAM投加量1 mg/l；

（5）噸水處理成本0.28元。

調(diào)試運行過程存在主要問題及解決方案：

①礦井廢水進水懸浮物濃度對處理效果影響大，進水懸浮物濃度小于100mg/l和大于1800mg/l時，出水懸浮物濃度均變大，主要原因是進水懸浮物濃度影響廢水處理過程絮體的形成與沉淀，進水懸浮物濃度過高時可通過增設(shè)初沉來解決，過低時可通過回流部分污泥來解決；

②應(yīng)根據(jù)廢水進水懸浮物濃度調(diào)節(jié)PAC和PAM的加藥量，盡可能地降低藥耗，獲得較好的沉降絮體；

③反應(yīng)區(qū)的攪拌效果對出水水質(zhì)影響大[5]，噸水?dāng)嚢韫β市∮?KW時處理效果無法保障。

④流量突變對出水懸浮物濃度影響較大，應(yīng)盡量在合適的水流量下工作。應(yīng)緩慢調(diào)整流量，以防止流量突變可能造成的污泥上浮。

6結(jié)論

煤礦礦井廢水的特征污染因子為懸浮物、COD和pH值。懸浮物濃度高及部分懸浮物密度大的特點決定了高密度沉淀池特別適用于處理煤礦礦井廢水。工程實踐表明，采用該工藝處理E礦區(qū)礦井廢水，在PAC投加量20mg/l和PAM投加量1 mg/l條件下，處理后廢水穩(wěn)定達到懸浮物（SS）

煤礦廢水處理論文:淺談煤礦廢水處理的現(xiàn)狀及污水處理設(shè)備的應(yīng)用問題

【摘 要】本文分析了煤礦廢水處理的現(xiàn)狀，并就煤礦污水處理工藝特點、設(shè)備工作原理及污水處理設(shè)備在煤礦廢水處理中的應(yīng)用情況進行了比較詳細的論述。

【關(guān)鍵詞】煤礦；廢水處理；污水處理設(shè)備

引言

煤炭是我國重要的基礎(chǔ)能源和原料，在國民經(jīng)濟中具有重要的戰(zhàn)略地位，在我國一次能源結(jié)構(gòu)中，煤炭占到70%以上。在煤炭開采過程中，要排放大量的煤礦廢水。在排放過程中，由于受到煤粉、巖粉、有害物質(zhì)及其它雜物等的污染，而成為煤礦廢水。如果直接排放，會污染礦區(qū)環(huán)境。在煤礦水資源極為匱乏的條件下，礦井水直接排放，也是水資源的極大浪費。結(jié)合沃力環(huán)保在高懸浮物、酸性煤礦廢水的回用技術(shù)優(yōu)點，為煤炭開采行業(yè)量身定做煤礦廢水回用解決方案。

1 煤礦廢水處理的現(xiàn)狀

一般來說，不同煤礦對出水的要求差異較大，應(yīng)根據(jù)我國環(huán)保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質(zhì)。煤礦污水水質(zhì)與一般城市污水性質(zhì)類似，但不同于城市污水（城市污水中常包括部分工業(yè)廢水）。其特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，污水可生化性好，處理難度小。

煤礦污水處理廠設(shè)計時在80年代采用活性污泥法處理工藝的較多，由于污水中有機物含量太低，在運轉(zhuǎn)過程中微生物得不到低限度的營養(yǎng)物質(zhì)，形不成活性污泥，運轉(zhuǎn)不起來。氧化溝污水處理工藝，也存在同樣的問題，回流活性污泥回流不起來，致使原氧化溝系統(tǒng)變成了附加曝氣的帶狀平流沉淀池，達不到要求的處理目標(biāo)。

（1）目前部分煤礦工業(yè)場地和居住區(qū)各建一座污水處理廠，兩處征地，重復(fù)建設(shè)，投資增加，運行能耗高，管理費用高，技術(shù)力量分散，噸水處理成本高。一般來說，礦井工業(yè)場地和居住區(qū)相距不是很遠，合建一座一定規(guī)模的污水處理廠更合理，考慮從居住區(qū)向工業(yè)場地排水，管道埋設(shè)太深，可在中間設(shè)置污水提升泵站，或者在工業(yè)場地與居住區(qū)中間地段征地建設(shè)污水處理廠。采取合建方式，不但可節(jié)省投資，且可大大降低運行成本。

（2）目前許多新建礦井設(shè)計中根據(jù)規(guī)范及全員效率，勞動定員數(shù)量較少，而實際建成后煤礦招聘大量的勞務(wù)人員，以及隨著煤礦的發(fā)展，涌進大批的外來人員，使得煤礦的用水量增加，污水量也隨之增大。因此，對于新建煤礦污水處理廠的設(shè)計，在建設(shè)規(guī)模時應(yīng)考慮予留系數(shù)。

（3）由于煤礦污水水質(zhì)水量變化較大，合理地確定設(shè)計的污水水量和污水水質(zhì)，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。生產(chǎn)污水與生活污水通盤考慮，不使留余地過大，避免增加投資、使設(shè)備閑置或低效運行。

2 煤礦污水處理設(shè)備在煤礦廢水處理中的應(yīng)用

2.1 工藝特點

煤礦廢水設(shè)備運行穩(wěn)定：對于礦產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè)來說，生產(chǎn)設(shè)備都是24小時連續(xù)運行的。而作為與生產(chǎn)相配套的水處理設(shè)備，這點極其重要。本系統(tǒng)設(shè)備均采用PLC控制，減少人為干預(yù)因素。使設(shè)備故障率降到低，保障生產(chǎn)設(shè)備的連續(xù)運行。

出水水質(zhì)優(yōu)：針對煤礦廢水的特質(zhì)。本系統(tǒng)出水濁度低，懸浮物含量少，色度低，出水都能達到回用的要求。滿足生產(chǎn)和生活用水的要求，感官可與自來水相媲美。

運行費用低：平均噸煤礦廢水處理費用為：0.40～0.5元，遠遠低于自來水的取水費。

占地面積小：是傳統(tǒng)的加藥混凝沉淀工藝占地面積的1/3。

操作簡單：本設(shè)備采用集成化控制系統(tǒng)，避免異地操作的發(fā)生，操作簡便易行。

2.2 煤礦廢水處理設(shè)備工作原理

轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機外。本機能在全速運轉(zhuǎn)下，連續(xù)進料、分離、洗滌和卸料。具有結(jié)構(gòu)緊湊、連續(xù)操作、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強、生產(chǎn)能力大、維修方便等特點。適合分離含固相物粒度大于0.005mm，濃度范圍為2-40%的懸浮液。

煤礦廢水處理工藝特點：（1）臥螺離心機利用離心沉降原理，使煤礦廢水固液分離，由于沒有濾網(wǎng)，不會引起堵塞；（2）離心機適用各類煤礦廢水污泥的濃縮和脫水；（3）離心機在脫水過程中當(dāng)進料濃度變化時，轉(zhuǎn)鼓和螺旋的轉(zhuǎn)差和扭矩會自動跟蹤調(diào)整，所以可不設(shè)專人操作；（4）在離心機內(nèi)，細小的污泥也能與煤礦廢水分離，所以絮凝劑的投加量較少，一般混合污泥脫水時的加藥量為：1.5kg/t（干泥），污泥回收率為95%以上，脫水后泥餅的含水率為40%以下；（5）離心機每立方米污泥脫水耗電為1kw/m3，運行時噪音為小于85db，全天24h連續(xù)運行除停機外，運行中不需清洗水；（6）離心機占用空間小，安裝調(diào)試簡單，配套設(shè)備僅有加藥和進出料輸送機，整機全密封操作，車間環(huán)境好；（7）離心機易損件為軸承和密封件，卸料螺旋推料器的維修周期一般在3年以上，進口名牌軸承和密封件可保障設(shè)備長時間高強度運行，正常的保養(yǎng)后可大大延長維修周期。

2.3 煤礦廢水處理專用脫水機：

煤礦廢水處理分離專用離心機，主機有柱-錐轉(zhuǎn)鼓，螺旋卸料器、差速系統(tǒng)、軸承座、機座、罩殼、主付電機及電器系統(tǒng)構(gòu)成。在離心機高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生強大離心力的作用下，使得煤礦廢水進行每天24小時的連續(xù)脫水。主電機通過三角皮帶轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)鼓，通過行星齒輪差速器與付電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)鼓與螺旋差速實現(xiàn)煤礦廢水分離和推料功能。離心機具有二種自動控制功能，即差轉(zhuǎn)速控制和力矩控制，由于煤礦廢水進料含固率可能會有波動，采用差轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是保障差轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，達到泥漿干度恒定，采用恒力矩控制使離心機負荷處于穩(wěn)定狀態(tài)，使得分離效果或同絮凝劑使用時處于狀態(tài)，很好地保障離心機安全運行。離心機具備優(yōu)良的密封性能，煤礦廢水分離處于全密封狀態(tài)下工作，使得環(huán)境清潔干凈。

2.4 離心分離法處理煤泥水

轉(zhuǎn)鼓與螺旋以一定差速同向高速旋轉(zhuǎn)，物料由進料管連續(xù)引入輸料螺旋內(nèi)筒，加速后進入轉(zhuǎn)鼓，在離心力場作用下，較重的固相物沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上形成沉渣層。輸料螺旋將沉積的固相物連續(xù)不斷地推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機外。較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)，由轉(zhuǎn)鼓大端溢流口連續(xù)溢出轉(zhuǎn)鼓，經(jīng)排液口排出機外。本機能在全速運轉(zhuǎn)下，連續(xù)進料、分離、洗滌和卸料。具有結(jié)構(gòu)緊湊、連續(xù)操作、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、適應(yīng)性強、生產(chǎn)能力大、維修方便等特點。適合分離含固相物粒度大于0.005mm，濃度范圍為2-40%的懸浮液。

煤礦廢水處理論文:煤礦環(huán)境污染與廢水處理技術(shù)探究

【摘 要】人類的文明和進步是伴隨著對煤炭的開發(fā)和利用開始的，煤炭對人類起著不可磨滅的作用。伴隨著人類社會不斷的發(fā)展，人們對煤炭的需求日益加大，這也給礦區(qū)帶來嚴重的生態(tài)問題。在開采煤炭時采取怎樣的措施對環(huán)境的傷害減到最小，是我們需要思考的問題。清潔開采是新型的開采煤擴的方式，本文就著重對礦井水處理技術(shù)的工藝流程進行介紹，通過具體剖析，努力推廣新的采礦技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】煤炭；環(huán)境；污染

隨著全球環(huán)境的日益惡化，保護環(huán)境已成為全世界的職責(zé)，同時保護環(huán)境也是我國的基本國策之一，這符合我國的國情。保護環(huán)境是我國實行可持續(xù)發(fā)展的重要保障。眾所周知，煤炭是不可再生能源也是不清潔能源，煤炭的開發(fā)和使用都會對環(huán)境造成污染。

1、煤炭的開采和利用對環(huán)境造成的污染

1.1廢石污染。開采煤礦時煤礦生產(chǎn)的固體廢棄物主要有半煤巖排出的矸石、煤礦篩選過程的洗矸等，但有些礦物質(zhì)在露天時會散發(fā)出大量的煙塵、或者有害的氣體，不僅對環(huán)境造成污染，對人體也有著極大的危害。有些矸石甚至?xí)派涑鲋亟饘俸头派湫栽?，不僅對礦區(qū)土表造成污染，還對礦區(qū)周圍的水系污染。由于對礦區(qū)沒有完善的保護措施，泥石流的地址災(zāi)害時有發(fā)生，不僅對礦區(qū)，還對人類的生命財產(chǎn)造成損害。

1.2氣體污染。在新聞報道中我們不時會聽到瓦斯爆炸的消息，我國瓦斯礦井占礦井總數(shù)一半左右，在礦井下作業(yè)過程中會有部分氣體產(chǎn)生；井下機械作業(yè)時柴油動力機械也會排放尾氣；以及煤炭本身釋放的氣體?？偟膩碚f井下混合著許多氣體，這對礦井而言是不安全因素的來源。通常是將礦井下的氣體排出井外，但即便如此，這些氣體對大氣環(huán)境也是有著嚴重污染的。井下的氣體會有隨時爆炸的危險，這樣會造成礦工生命和財產(chǎn)安全。而排入大氣中的氣體會對環(huán)境造成嚴重污染，因此對井下的氣體治理是迫切需要處理的問題。

1.3廢水污染。煤炭開采由于是在地下進行，就避免不了有地下水的滲透，礦井水主要由地表水、地下水層中疏放水及為了避免開采煤礦產(chǎn)生粉塵使用的水等。這些礦井水都地表水系產(chǎn)生很大的威脅，由于煤炭本省含有礦物質(zhì)，所以礦井下的水也含有有毒物質(zhì)。再有礦井水在開采過程中，煤塵、粉塵等雜質(zhì)混入礦井水中，致使礦井水不僅有害物質(zhì)而且還很污濁。

1.4地表塌陷。煤炭事故發(fā)生的原因不止是瓦斯爆炸，還有一個常見原因就是地表塌陷。我國重點煤炭開采礦區(qū)主要就是長臂式開采，基本上是采用頂板支撐，以鞏固地面。但開采煤炭會改變地質(zhì)的構(gòu)造，地表會有位移的可能，一旦地表受到大的變動就很容易造成地表塌陷的危險。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一旦地表塌陷，煤礦區(qū)在深度和廣度上都會有很大的危害。

1.5粉塵污染。煤炭開采挖掘工作都會產(chǎn)生許多粉塵，在礦井下這些粉塵有氣體混合不僅有著極高的危險性，隨時有爆炸的可能，還會污染井下的環(huán)境，影響工人的生存環(huán)境。如果將這些粉塵排出地面，也會對大氣造成直接的污染。

2、處理礦井水的主要技術(shù)

我國是個依賴煤礦的大國，我國的能源主要使用煤炭，對煤炭的開采已有一段歷史，對于煤炭開采過程產(chǎn)生的廢水，如沒有有效的處理廢水的技術(shù)必定會對環(huán)境造成危害，也會浪費寶貴的水資源。其實開采煤礦會有大量的水，但這些水卻不能直接使用，因此在我國有近半礦區(qū)是屬于嚴重缺水的地區(qū)。這不僅影響了我國礦區(qū)人民的生活，也制約著煤炭的生產(chǎn)。隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，對煤炭的需求越來越大，開采煤炭的量也在不斷加大，因此礦區(qū)地下水被人為過度開采。但是這些水在開采之后并沒有很好的進行開發(fā)和管理，這對水資源是種嚴重的浪費行為。如果能采取措施對這些礦井水加以回收做凈化處理，那么不僅節(jié)約了水資源同時也是走可持續(xù)發(fā)展的重要意義。

然而我國對礦井水處理的意識比較晚，由于對礦井水處理的意識不強，我國礦井水處理仍停留在初級階段，沒有對礦井水進行的治理。然而如果對水資源還不加以保護，那么勢必會對經(jīng)濟的發(fā)展造成影響，因此治理礦井水已成為當(dāng)務(wù)之急。目前我國對礦井水的主要處理方式就是沉淀處理，處理之后的水按用途分，還需要其他后續(xù)處理方法加工。如果是作為日常生活用水，那么還要經(jīng)過化學(xué)處理，祛除有害的礦物質(zhì)，只有這樣才會合理利用水資源。

3、礦井水回收處理的前提

礦井水的形成特點可分為幾類，包括煤礦開采過程地下水滲透到礦井中，為采礦而排出地面的地下水；也有機械生產(chǎn)時用于液壓生產(chǎn)的煤塵廢水等。礦井水水體復(fù)雜，不僅有原生態(tài)的地下水也有人們開采煤礦而使用過的廢水，因此礦井水回收利用的難度也很大，由于本身水體含有的礦物質(zhì)，礦井水的水量，所含的污染物性質(zhì)等都影響著對礦井水的處理方式。其中混凝沉淀過濾技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。

4、礦井水處理技術(shù)的主要步驟

（1）曝氣。由于礦井水含有復(fù)雜的雜質(zhì)，其中有少許的有機物質(zhì)，通過與空氣接觸，氧化有機物質(zhì)。

（2）混凝沉淀。礦井水由于收到人為污染，會有一些懸浮的物質(zhì)，這些懸浮物質(zhì)需要使用化學(xué)物質(zhì)綜合反應(yīng)，使之沉淀。廢水沉淀通常在管道容器進行，使用化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生沉淀后，將水進一步過濾，從而得到清水。

（3）活性炭吸附。之所以只用活性炭吸附是因為礦井廢水復(fù)雜的成分決定的，有一種物質(zhì)叫酚，它可以通過皮膚、口腔進入人體，只要少量便可危害人是健康，人一旦長期接觸此類物質(zhì)導(dǎo)致中毒，因此需要活性炭吸附。

（4）消毒。礦石廢水雖經(jīng)過多道工序處理，但如果是回收作為生活用水，必須要經(jīng)過消毒，因為水中含有大量的細菌，只有經(jīng)過消毒殺菌，水才不會對人體造成危害。

綜上所述，開采煤炭雖然事關(guān)經(jīng)濟的發(fā)展，但開采煤炭過程產(chǎn)生的廢水是必須采取措施進行處理的，這不僅是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的需要，也是環(huán)境保護的需要。

煤礦廢水處理論文:淺談煤礦環(huán)境污染與廢水處理技術(shù)

摘要：煤炭的生產(chǎn)與利用在給人類文明和社會進步作出巨大貢獻的同時，也給礦區(qū)帶來了嚴重的環(huán)境問題。清潔開采就是在生產(chǎn)高質(zhì)量煤炭的同時，采取綜合治理措施，使煤炭開采過程中對環(huán)境的污染和破壞減小到低程度。本文著重介紹了礦井水處理技術(shù)的工藝流程及其特點。通過進行工藝及效益分析，認為該礦礦井水處理技術(shù)具有一定的推廣應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：環(huán)境；污染

保護環(huán)境是我國的一項基本國策，是實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。煤炭是我國的主要能源，但煤炭又是“不清潔能源”，在開發(fā)過程中對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染。

1 煤炭開采對環(huán)境造成的污染與破壞主要有以下幾個方面

1.1 廢石污染。煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的固體廢棄物主要是井下開掘巖巷、半煤巖巷排出的矸石、露天礦剝離物以及原煤洗選過程中的洗矸等。有些矸石山在自燃過程中排放大量的煙塵、S02、CO、H2S等有害氣體，對礦區(qū)環(huán)境造成嚴重污染；個別地區(qū)矸石中還含有重金屬以及放射性元素，污染了周圍土壤和地表水系及地下水；有些地區(qū)因暴雨導(dǎo)致矸石山滑坡，甚至矸石山爆炸等事故，嚴重危害人民的生命財產(chǎn)安全，造成環(huán)境污染，礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴重。

1.2 氣體污染。我國高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井約占40%左右，在井下作業(yè)過程中還產(chǎn)生部分有害氣體，如井下使用的硝胺炸藥在放炮過程中還產(chǎn)生CO、NO和NO2；柴油動力機械排放的廢氣中含有大量的NO和NO2；煤炭自燃產(chǎn)生CO、CO2等。為了井下安全，通常采用通風(fēng)方式將井下的有害氣體抽出礦井排入大氣中。CH4及CO、CO2、NO、NO2、H2S等是造成大氣污染和溫室效應(yīng)的有害源，嚴重影響地球的氣候和生態(tài)環(huán)境，它們同時還是煤礦井下開采的災(zāi)害因素，由它引起造成人員傷亡的事故占礦井事故的1/3左右。因此，無論是從環(huán)境保護方面，還是從煤礦安全生產(chǎn)的角度，都迫切需要解決井下有害氣體的治理問題。

1.3 廢水污染。礦井水是煤礦排放量較大的一種廢水，它對地表河流等水資源產(chǎn)生較大的污染。大部分礦區(qū)噸煤排水量為2-4m3，少數(shù)礦區(qū)噸煤排水量達數(shù)10m3，礦井水主要來自地表滲水、巖石孔隙水、地下含水層疏放水以及煤礦生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填污水等。礦井水由于受開采、運輸過程中散落的煤粉、巖粉、支架乳化液等雜物的混入以及煤中伴生物的分解氧化等，導(dǎo)致水體混濁。

1.4 地表塌陷。我國煤炭開采以井工開采為主，國有重點煤礦采用的采煤方法基本都是長壁式開采，全部用跨落法管理頂板，由于采動造成上覆巖層移動、變形、跨落，直至地表塌陷。據(jù)測定，緩傾斜、傾斜煤層開采，地表塌陷較大深度一般為煤層開采總厚度的0.7倍，塌陷面積是煤層開采面積的1.2倍左右。

1.5 噪聲污染。我國礦井生產(chǎn)中普遍使用局部扇風(fēng)機、風(fēng)動或電動鑿巖機、地面空氣壓縮機和礦井主扇等。這些設(shè)備都是礦山的主要噪聲源，其噪聲級達90dB以上，有的高達120dB，遠遠超過國家工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，這不僅污染井下工作環(huán)境，而且易造成事故，地面噪聲則污染周圍的生活環(huán)境。

1.6 粉塵污染。井下掘進工作面、采煤工作面及運輸轉(zhuǎn)載點和卸載點產(chǎn)生的粉塵，不僅污染井下工作環(huán)境，而且給井下安全帶來威脅，同時粉塵排至地面后對大氣環(huán)境造成嚴重污染，極大地影響了礦區(qū)周圍的生活環(huán)境。

2 礦井廢水主要處理技術(shù)

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計我國40％的礦區(qū)嚴重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。隨著礦區(qū)對煤炭資源大規(guī)模的開發(fā)，地下水嚴重超采，地下水為大幅下降，開發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。礦井廢水經(jīng)治理后綜合利用，不僅能起到一定的經(jīng)濟效益，也保護有限的水資源。

我國煤礦礦井水處理技術(shù)起始于上世紀70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢，將防治污染和回用結(jié)合起來，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染。現(xiàn)國內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過濾后必須再經(jīng)過除酚等對人體有害物質(zhì)及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高，處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過淡化處理。

3 礦井水處理回用的條件

礦井廢水的產(chǎn)生及特點:煤礦礦井廢水包括：煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對于礦井開采過程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對礦井廢水處理要考慮開采過程中水質(zhì)、水量的變化。以下介紹煤礦礦井廢水處理中混凝沉淀過濾技術(shù)的應(yīng)用。

4 礦井水處理技術(shù)主要處理單元

4.1 預(yù)沉池曝氣

礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標(biāo)。

4.2 混凝沉淀

煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀裝置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

4.3 砂濾凈化

礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常采用不同等級的石英砂多層濾料。

4.4 活性炭吸附

該煤礦礦井廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內(nèi)，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理?；钚蕴康谋缺砻娣e可達800～2000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大于30～60min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

4.5 消毒

廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現(xiàn)場用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

煤礦廢水處理論文:煤礦井下廢水處理工程實例與淺析

摘要：煤礦井下廢水含有較高的懸浮物，采用水力循環(huán)澄清池+無閥濾池組合工藝，能有效的降低懸浮物，達到出水標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：煤礦井下廢水；懸浮物；水力循環(huán)澄清池；無閥濾池

1．概述

陜西某煤礦每天排放的廢水量較大為9600 m3（每小時400m3）。原有的處理系統(tǒng)僅有一座集水池，有效容積為1254m3，作為沉淀池使用。池內(nèi)也無排泥系統(tǒng)，日積月累，池內(nèi)沉積大量煤粉后，集水池沉淀區(qū)域逐漸縮小，達不到沉淀效果，排放的廢水嚴重污染周邊了環(huán)境。

該公司為保護周邊環(huán)境，響應(yīng)國家環(huán)保節(jié)能的政策，決定對原有的污水處理系統(tǒng)進行改造，使排放廢水達到環(huán)保要求。

2．進出水水質(zhì)

根據(jù)環(huán)保要求，改造后的廢水，執(zhí)行《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB20426-2006排放標(biāo)準(zhǔn)，考慮到《渭河水系（陜西段）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》DB61/224-2006中的污水排放要求，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

表1進水濃度及出水標(biāo)準(zhǔn)

檢測指標(biāo) CODcr(mg/L) SS(mg/L) 石油類(mg/L) PH

進水濃度

出水標(biāo)準(zhǔn) ≤100

≤80 ≤1200

≤50 ≤18

≤5 6～9

6～9

3．改造工藝流程及簡述

利用原有的集水池，將其改造成初沉池，初步去除廢水中的部分煤粉，增加刮吸泥機，加強排泥措施，并回收煤泥；采用水力循環(huán)澄清池+無閥濾池的組合工藝，使廢水最終達標(biāo)。

圖1改造后的工藝流程圖

煤礦井下廢水進入初沉池，大顆粒的煤粒沉淀至池底，上清液自流進入絮凝反應(yīng)池；在絮凝反應(yīng)池中加入混凝劑，通過機械攪拌使藥劑和廢水混合均勻；然后在提升泵的出口加入助凝劑，讓廢水中的細小煤粉絮凝成團，再通過高效沉淀池、無閥濾池，讓廢水澄清、過濾后，達標(biāo)排放。

無閥濾池的反洗水收集至絮凝反應(yīng)池，做循環(huán)處理；

初沉池煤泥通過刮吸泥機，將池底沉泥排至煤泥濃縮池；高效沉淀池沉淀的沉泥，通過靜壓排泥至煤泥濃縮池；煤泥由板框脫水機脫水后，煤泥回收利用，濾液回流至絮凝反應(yīng)池，做循環(huán)處理。

4．主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計參數(shù)

（1）初沉池。原有集水池改建，尺寸：19.6m×16.0m×4.5m，分2格；增加排泥渠；增加刮吸泥機2臺，跨度8米，行走功率：0.75kW；泵吸泥功率0.75kW。

（2）絮凝反應(yīng)池。新建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。尺寸：6.0m×6.0m×3.5 m；有效水深3.0m；停留時間16分鐘；潛水?dāng)嚢铏C1臺，功率:1.5kW；葉片轉(zhuǎn)速980r/min；葉片直徑260mm。

（3）水力循環(huán)澄清池。新建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。尺寸：Φ12.0m×8.2m；2座；靜壓排泥系統(tǒng)每池各2套。

（4）無閥濾池。新建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。尺寸：4.0m×4.0m×4.85m；4座；承托層200mm；石英砂400mm；無煙煤300mm；長柄濾頭2600個；現(xiàn)澆濾板4套。虹吸反沖洗裝置4套。

（5）清水池。新建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與絮凝反應(yīng)池合建。尺寸：6.0m×6.0m×3.5m；有效容積108m3。池中設(shè)回用泵2臺，1用1備；供無閥濾池強制反洗、脫水機房、加藥間等地方用水。

（6）煤泥濃縮池。新建，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。尺寸：Φ8.0m×5.0m；濃縮機1臺，功率：0.55kW，周邊線速度，2～3m/min；污泥泵2臺，1用1備。

（7）泵房。新建，框架結(jié)構(gòu)。尺寸：6.0m×3.0m；H=3.5m；臥式離心泵3臺，2用1備。

（8）加藥間及倉庫。新建，框架結(jié)構(gòu)。尺寸：6.0 m×6.0 m；H=3.5m；PAC、PAM加藥系統(tǒng)各2套。

（9）控制室及值班室。新建，框架結(jié)構(gòu)。尺寸：6.0 m×6.0 m；H=3.5m。

（10）脫水間。新建，框架結(jié)構(gòu)。尺寸：9.0 m×6.0 m；H=5.0m；板框壓濾機2臺，過濾面積80；功率：2.2kW；房間內(nèi)設(shè)置沖洗管。

5.系統(tǒng)調(diào)試及運行

5.1系統(tǒng)的調(diào)試主要在以下幾個方面：

（1）藥劑的投加

控制好藥劑投加量及加藥點，既可以達到較好的運行效果，也能節(jié)省運行費用。在試驗小試的基礎(chǔ)上，通過實際運行，調(diào)節(jié)加藥量。PAC加入絮凝反應(yīng)池，通過攪拌機和廢水混合均勻；PAM則加在提升泵的出口；

（2）水力循環(huán)澄清池喉管的調(diào)節(jié)及排泥

水力循環(huán)澄清池調(diào)試前應(yīng)注意喉管調(diào)節(jié)是否靈活，其喉管與噴嘴間距一般為2倍的噴嘴直徑。

水力循環(huán)澄清池排泥方式為重力靜壓自動排泥，由泥位計反饋信號，控制電動閥門啟閉；在調(diào)試中，通過在不同水位的取樣管取樣檢測，確定合適的排泥泥位；每次的排泥時間控制在3min左右。

（3）無閥濾池

無閥濾池在調(diào)試運行過程中，主要通過監(jiān)測水質(zhì)，觀察反洗系統(tǒng)是否正常；觀察虹吸系統(tǒng)管道氣密性是否完好。

5.2 系統(tǒng)運行

5.3 經(jīng)過長時間運行后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在一些不足：

（1）初沉池

初沉池的泥由刮吸泥機排至排泥渠，然后通過管道流至煤泥濃縮池。但是污泥渠的污泥并不能的排凈，部分煤泥沉積在渠中。因此在排泥渠中增加了沖洗裝置，不定時的沖洗下排泥渠，會改善排泥效果。

（2）無閥濾池

無閥濾池的虹吸系統(tǒng)有時并不能很好的完成反洗功能，系統(tǒng)中的強制沖洗系統(tǒng)此時就應(yīng)該啟動；否則就會影響出水效果。

（3）煤泥濃縮池

煤泥濃縮池的煤泥要及時的進行脫水處理。不能因為板框壓濾機的操作強度比較大，而減少煤泥濃縮池中煤泥的干化處理，從而造成回流的上清液懸浮物增加，增大了處理成本。

5.4 運行成本分析

該系統(tǒng)的運行成本主要為電費、藥劑費、人工費；其系統(tǒng)的的用量在1230kW /天，電費按0.6元/kW計；藥劑費按981元/天；人工費按60元/人.天（共按6人計算）；其運行成本為：0.22元/噸。

6. 小結(jié)

（1）該工程總投資583萬。系統(tǒng)利用原有的構(gòu)筑物進行改造，并利用地形條件，使水流自上而下，減少提升次數(shù)，節(jié)省建造費用及運行費用。

（2）該工藝的主體系統(tǒng)為水力循環(huán)澄清池、無閥濾池，工藝成熟，其結(jié)構(gòu)形式也可參考標(biāo)準(zhǔn)圖集進行建設(shè)；無閥濾池的濾板安裝質(zhì)量要求較高，可選擇成套設(shè)備，由專業(yè)人員進行安裝。

（3）經(jīng)過調(diào)試和運行后，在水量穩(wěn)定的情況下，PAC、PAM的加藥量分別控制在34.5mg/l、1.2mg/l左右,出水效果較好。

（4）對于該系統(tǒng)的運行管理相當(dāng)重要，特別是初沉池、水力循環(huán)澄清池和無閥濾池的運行管理；要經(jīng)常檢查無閥濾池的虹吸管道是否嚴密；時常檢測出水水質(zhì)，確保出水正常。

（5）對于重要部分的儀表，像泥位計等，盡量選用質(zhì)量較好、精度較高的產(chǎn)品，以保障系統(tǒng)正常運行。

（6）煤礦井下廢水懸浮物含量較多，污泥量很大。在污泥脫水上，采用板框壓濾機，勞動強度較大，建議采用其他的勞動強度較小的設(shè)備。

（7）該工程運行正常后，出水達到排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅保護了周邊環(huán)境，而且回收了大量煤炭，也創(chuàng)造了一定經(jīng)濟效益。

作者簡介：

鄧李佳（1983―），男，湖北宜昌人，助理工程師，主要研究方向為水污染的控制及治理。

汪玲（1983―），女，湖北武漢人，工程師，主要研究方向為水污染的控制及治理。

煤礦廢水處理論文:淺談煤礦廢水的處理方法

【摘 要】煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70%以上，煤炭開采過程中產(chǎn)生大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，將對環(huán)境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費。煤礦污水水質(zhì)與一般城市污水性質(zhì)類似，但不同于城市污水（城市污水中常包括部分工業(yè)廢水）。其特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，污水可生化性好，處理難度小。本文通過對國內(nèi)外的煤礦廢水處理方法分析、比較，介紹幾種先進有效的煤礦廢水的處理技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】煤礦廢水；預(yù)處理；生化法；深度處理

煤礦污水包括生產(chǎn)污水和生活污水，生產(chǎn)污水是煤炭開采過程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵的廢水，以及煤堆場和矸石堆場的淋溶水和工業(yè)廣場廢水等。它具有地下水特征，又受人為污染。礦井污水通常呈黃色，水質(zhì)呈弱酸性，懸浮物（SS）、化學(xué)需氧量（COD）、鐵、錳、硫化物和總硬度等超標(biāo)。 生活污水指的是煤礦工作人員日常生活當(dāng)中所產(chǎn)生的大量污水，它主要是由炊事、廚房、洗滌衣物、洗浴的廢水以及沖洗廁所后的污水等所組成。它具有一般生活污水的基本特征，即懸浮物（SS）、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）等污染物超標(biāo)。對于這兩類污水，煤礦上通常分開進行處理。

各種廢水的處理工藝基本上按預(yù)處理、生化法處理（二級處理）和深度處理（三級處理）等步驟進行。當(dāng)然并不是說廢水處理工藝都要包含以上步驟，也許廢水只需預(yù)處理或生化法處理或深度處理中的任意一個步驟或者兩個步驟后就能達到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。

一、煤礦廢水的預(yù)處理技術(shù)

污染物濃度高的廢水首先要進行預(yù)處理，然后再采用其它方法進行二級或深度處理。煤礦廢水的預(yù)處理技術(shù)種類繁多，通常采用以下幾種。

（一）混凝沉淀

煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽或硅藻土等做絮凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合?；炷恋硌b置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。反應(yīng)的水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進入斜管填料，由于斜管填料采用PVC 角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，水從上部溢流排出。

（二）過濾凈化

礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時也是活性吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。砂濾罐通常采用不同等級的石英砂多層濾料。

（三）隔油

此外井下液壓支柱等設(shè)備會產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標(biāo)。

二、煤礦廢水的二級生化處理技術(shù)

毫無疑問，煤礦廢水通過各種預(yù)處理方法進行處理之后，其生化性能有著良好的改善，并且對于有機物而言，其難降解的有機物仍然存在，所以必須進行煤礦廢水二級處理，通常情況下，為將有機物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，所采用的二級處理方法有如下幾種：

（一）活性污泥法

所謂活性污泥法，其應(yīng)用在廢水處理中最為廣泛。在長時間的水處理應(yīng)用中，傳統(tǒng)的活性污泥法通過改進，產(chǎn)生了很多變種。在煤礦廢水的二級處理中，活性污泥法一般由曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)、污泥沉淀池、鼓風(fēng)機和污泥回流系統(tǒng)等設(shè)施組成。首先煤礦廢水通過初沉池首次沉淀后，經(jīng)過二沉池，與底部的回流污泥一起進入曝氣池中，隨著曝氣過程的進行，污泥一般處于懸浮期，這樣能充分與廢水進行有效接觸。在接觸過程中，活性污泥能有效地吸附廢水中的固體顆粒（SS）以及膠體物質(zhì)，對于有機物來說，一般可溶解性的有機物能被活性污泥吸收，而作為營養(yǎng)源，用作污泥生長用的營養(yǎng)。而對于非溶解性的有機物，必須采取相關(guān)措施，使之轉(zhuǎn)化為可溶解性的有機物，這樣才能被活性污泥進行代謝。

（二）生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保障污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。

該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣[1]供給，生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。

（1）A2/O工藝

該工藝是厭氧、缺氧、好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是70年代由美國專家在厭氧-好氧除磷工藝（A/O）的基礎(chǔ)上開發(fā)的。A2/O工藝比A/O工藝在缺氧段前增加一個厭氧反應(yīng)器，主要利用厭氧作用首先降解污水中的難降解有機物，提高其生物降解性，不僅改善系統(tǒng)COD去除效果，還利于后續(xù)A/O系統(tǒng)的脫氮效果。

（2）SBR工藝

SBR工藝是序列間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR實際上是出現(xiàn)最早的活性污泥法，70年代出現(xiàn)于美國，經(jīng)過20年的研究開發(fā)革新，將可變?nèi)莘e活性污泥法過程和生物選擇器原理進行有機結(jié)合，成為改良型的SBR工藝。

（三）BAF工藝處理煤礦污水

曝氣生物濾池是在歐美發(fā)展起來的在歐美和日本等發(fā)達國家廣為流行[2]，近些年來在我國已有數(shù)十家污水處理廠應(yīng)用。如大連、慈溪、新會、楊凌，在山西的煤礦生活污水處理中也有應(yīng)用。該技術(shù)綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用。污水從濾池底部進入濾料層，濾料層下部設(shè)有供氧的曝氣系統(tǒng)進行曝氣，氣水為同向流。在濾池中，有機物被微生物氧化分解，NH3-N被氧化成NO3-N；另外，由于在堆積的濾料層內(nèi)和微生物膜的內(nèi)部存在厭氧/缺氧環(huán)境，在硝化的同時實現(xiàn)部分反硝化，從濾池上部的出水可直接排出系統(tǒng)。

三、煤礦廢水深度處理技術(shù)

在經(jīng)過生化處理的廢水，由于某些指標(biāo)還不能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此生化處理后，還需進行深度處理。

（一）活性炭吸附

礦井廢水經(jīng)二級處理后，仍會含有某些細小的懸浮物以及溶解的有機物、無機物，若廢水處理后作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達800～2000m2/g，具有很強吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大于30～60min。隨著運行時間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

（二）膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是用半透膜作為選擇障礙層、在膜的兩側(cè)存在一定量的能量差作為動力，允許某些組分透過而保留混合物中其他組分，各組分透過膜的遷移率不同，從而達到分離目的的技術(shù)[3]。膜的孔徑一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分離分為微濾、超濾、納濾和反滲透。在膜分離過濾過程中料液通過泵的加壓，料液以一定流速沿著濾膜的表面流過，大于膜截留分子量的物質(zhì)分子不透過膜流回料罐，小于膜截留分子量的物質(zhì)或分子透過膜，形成透析液。故膜系統(tǒng)都有兩個出口，一是回流液（濃縮液）出口，另一是透析液出口。

由于膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化，節(jié)能、體積小、可拆分等特點，使膜分離技術(shù)廣泛應(yīng)用在水處理工藝過程中。對不同組成的有機物，根據(jù)有機物的分子量，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝，從而達到好的膜通量和截留率，進而提高生產(chǎn)收率、減少投資規(guī)模和運行成本。

（三）化學(xué)法消毒

經(jīng)二級處理后的廢水中仍含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，常采用二氧化氯消毒，現(xiàn)用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

四、礦井廢水處理回用途徑

煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。另外，由于我國屬于缺水大國，因此能夠合理利用煤礦的污水資源也是我國水污染防治措施中的一個重要環(huán)節(jié)。由于煤礦多位于農(nóng)村，根據(jù)其自然狀況、地理位置以及農(nóng)業(yè)對于水肥的極大需求，為煤礦污水用于灌溉提供了良好的前提條件。而灌溉用水也能夠通過土壤以及其中的農(nóng)作物根系和微生物的天然凈化作用，從而對很多污染物都能達到極高的去除率，研究表明其對于P、BOD、SS、微量金屬、氫氧化物、酸等污染物的去除率一般都能超過95%，而對于COD、鉀、氮等則約為80%。同時利用煤礦污水進行灌溉也可以對日趨減少的地下水進行逐漸補充，還可以顯著降低其受納水體中的污染物負荷。當(dāng)然最主要的是充分利用了煤礦污水中的有機肥料及其充足的水份，從而使得作物能夠有效的增產(chǎn)。

五、結(jié)束語

毋庸置疑，煤礦廢水的大量存在，對環(huán)境污染造成的影響是巨大的，因為煤礦廢水中COD值偏高，而且懸浮物的含量相當(dāng)大，因此，煤礦廢水作為工業(yè)有機廢水，在排放時必須進行相關(guān)的處理。無論從預(yù)處理到二級處理，再到深度處理，都必須嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，對比相關(guān)處理工藝，進行合理的分析，確定各種方法的應(yīng)用條件，然后適當(dāng)選擇相關(guān)工藝，這樣才能提高煤礦廢水處理水平。

煤礦廢水處理論文:關(guān)于煤礦廢水污染治理理念的研究

摘要：本文以西南煤礦污水治理的現(xiàn)狀和存在的問題為例,分析了煤礦水污染的特點及其處理方法和存在的問題,提出改進方案。

關(guān)鍵詞：煤礦廢水 環(huán)境污染治理技術(shù)

中圖分類號：X5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開采過程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢必對環(huán)境造成嚴重污染，同時造成水資源的大量浪費，無法實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)。如何針對西南地區(qū)煤礦廢水酸性嚴重，水流量大，煤礦酸性水的pH、Fe~(2+)、SS、重金屬含量較高的特點，開發(fā)、利用好煤礦廢水資源，對西南地區(qū)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1煤礦廢水的特征及特點

西南地區(qū)的煤礦，由于和煤伴生的硫鐵礦是在強還原條件下生成的,煤層開采后處于氧化條件,硫鐵礦和礦井水、空氣中的氧接觸后,經(jīng)過一系列的氧化、水解等反應(yīng),生成硫酸和氫氧化鐵等,使水呈酸性。礦井水是煤炭開采過程中地下水滲透到巷道，為安全生產(chǎn)而排出的廢水。因此它具有地下水的特征，但由于受到人為污染，又具有地表水的特點。礦井水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系地層礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素礦井水的水質(zhì)水量有決定性的影響。礦井水主要有懸浮物（SS）、硫化物、化學(xué)需氧量（CODcr）、氟化物、鐵等幾項指標(biāo)，其中有機物是懸浮物附帶作用及水中某些還原性溶解物質(zhì)所致，它將隨懸浮物的去除而大幅下降；其中鐵和氟化物的超標(biāo)倍數(shù)都較低，一般可以通過混凝、沉淀過濾等方法去除。

2 不同性質(zhì)煤礦廢水的危害

2.1酸性廢水。分析調(diào)查顯示，酸性礦井廢水的主要污染物為:大量的氫離子，ph＜6;鐵離子，呈二價或三價;含有一定的懸浮物，主要是煤、巖粉和粘土等細小顆粒物，尤其是煤粉，其含量為幾十至幾百mg/l;含鈣、鎂、錳等其它金屬離子及硫酸根、氯根等陰離子。如果直接外排含鐵、含ss的酸性礦井廢水，它將污染地表水體和土壤，使水體中的重金屬及無機物毒性增大，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生毒害作用，損害生物生長，酸性水流入排水溝、河流之后，水體發(fā)黃(人們常說的銹水)，色度嚴重超標(biāo)，還將破壞自然景觀。

2.2非酸性礦井水。主要污染物是懸浮物。含懸浮物礦井水多呈灰黑色，排入水體后，會造成水體外觀惡化、渾濁度升高，改變水的顏色。懸浮物沉積河底淤積河道，危害水底棲生物的繁殖，影響漁業(yè)生產(chǎn);沉積于灌溉的農(nóng)田，則會堵塞土壤毛細管，影響通透性，造成土壤板結(jié)，不利于作物的生長。

3 煤礦廢水的主要處理技術(shù)

3.1預(yù)沉池曝氣。礦井廢水中含有少量的有機物，通過曝氣接觸氧化去除廢水中的有機物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過氣浮除油，使廢水中油類達標(biāo)。

3.2混凝沉淀。煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合?；炷恋硌b置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過布水區(qū)進入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

3.3砂濾凈化。礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用砂濾設(shè)備將懸浮顆粒和膠體截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中，它是混凝沉淀裝置的后處理過程，同時也是活性炭吸附深度處理過程的預(yù)處理。砂濾罐為重力式無閥濾池，采用自動虹吸原理達到反沖洗，不需要人工單獨管理，操作簡便，管理和維護方便。

3.4活性炭吸附。煤礦廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過皮膚、粘膜、口腔進入人體內(nèi)，低濃度可使細胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長期飲用被酚污染的水源，會引起蛋白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。若處理后的水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理?；钚蕴康谋缺砻娣e可達800～2000m2/g，具有很強的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達3.5m，廢水從上向下過濾，過濾速度在4～15m/h，接觸時間一般不大于30～60min?；钚蕴课搅舜罅康奈劫|(zhì)，達到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

3.5消毒。廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時，若不經(jīng)過消毒，對人體皮膚傷害嚴重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過消毒處理，本工藝采用二氧化氯消毒，現(xiàn)場用鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯，二氧化氯無毒、穩(wěn)定、高效、殺菌能力是氯的5倍以上。

4污水廢水資源化技術(shù)

4.1連續(xù)膜過濾技術(shù)（CMF）。CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實現(xiàn)對膜的不停機在線清洗，從而做到對料液不間斷連續(xù)處理，保障設(shè)備的連續(xù)高效運行。CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理。地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等。

4.2膜生物反應(yīng)器（MBR）。膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至（或保留）在生物反應(yīng)器中，處理的清水透過膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉池。 MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。生活污水經(jīng)MBR處理后，生水水源已達到很高的水標(biāo)準(zhǔn)。此方法不僅限于處理生活污水，MBR技術(shù)也廣泛地用于染色廢水，洗毛廢水、肉類加工污水等水處理系統(tǒng)。

4.3用不同量的石灰乳中處理同一定量煤礦酸性水時,隨著石灰乳量的增加,pH值不斷的升高,但pH值不會超過9,同時pH在1-3時變化不大,這是由于煤礦酸性水中Fe~(3+)被沉淀為Fe(OH)_3時,大量消耗OH~-,從而在一定范圍內(nèi),使廢水中OH~-保持恒定。而在一定量的酸性水中,一次性加入定量石灰乳,在相同反應(yīng)強度下,測定不同反應(yīng)時間內(nèi)的pH值的變化時發(fā)現(xiàn)在處理含鐵量較低的煤礦酸性水時pH值上升很快一分鐘就可以到達7左右;而處理含鐵量較高的煤礦酸性水時pH值上升較慢,需二十分鐘才可以到達7左右。同時發(fā)現(xiàn)經(jīng)石灰乳處理后的煤礦酸性水中的Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)的含量也大量減小,這是由于石灰乳處理煤礦酸性水時會生成膠體,這些膠體會吸附重金屬離子。但這些膠體比重較小,經(jīng)攪拌后,又使處理后的酸性水濁度升高,含重金屬離子仍然超標(biāo)。

4.4用石灰石處理同一定量的煤礦酸性水時,石灰石的用量要大于石灰乳的1-2倍,而且反應(yīng)的速度較慢、處理的時間較長。取出石灰石反應(yīng)后的水樣,靜止觀察其沉淀物的分離時間,發(fā)現(xiàn)經(jīng)石灰石處理后的出水懸浮物不能形成礬花,成渾濁狀態(tài),極難快速沉淀,只有放置10小時左右,分層才較為清晰。同時,也發(fā)現(xiàn)處理后的煤礦酸性水中的Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)的含量也減小,但沒有石灰乳的作用明顯。

煤礦廢水處理論文:談煤礦廢水污染的綜合治理

摘 要：對于我國的目前的大部分煤礦，其排出的廢水大部分都沒有經(jīng)過相應(yīng)的處理，而是直接排到自然環(huán)境中，對煤礦附近的水資源以及生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染，為了響應(yīng)國家提出的節(jié)能減排，綠色環(huán)境的號召，本文對煤礦廢水的污染現(xiàn)狀、煤礦廢水的特點、控制措施、污水凈化手段以及水資源保護等方面進行了有益的探討，闡述了具體的方法和處理工藝。并對煤礦廢水回用前景進行論證和展望。

關(guān)鍵詞：煤礦廢水；處理工藝；回用

水資源的缺乏和水污染日益嚴重，這不僅是一個世界問題，同時，也是我國目前需要面臨和急需解決的比較嚴峻的問題。我國的人均水占有量僅是世界平均水平的四分之一。而且煤礦的開采，能源的開發(fā)，同時又給水資源帶來了無窮的隱患。煤礦工業(yè)需要順利的發(fā)展，同時解決好煤礦產(chǎn)生能源的同時又產(chǎn)生大量的污染，的確是一項重要的課題?；仡欀袊哪茉唇Y(jié)構(gòu)，煤炭產(chǎn)業(yè)仍占整個結(jié)構(gòu)的70%以上。而煤炭在開采的過種中所排放的大量的廢水，廢氣，就目前的情況講，大多數(shù)煤碳企業(yè)仍沒有技術(shù)能力或技術(shù)設(shè)施對排出的廢水進行有效的處理，而是直接的排放。不僅對周圍的環(huán)境，同時對礦區(qū)附近的水環(huán)境都造成了嚴重浸染。調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，我國煤礦平均每采一噸煤需排放水量為2．0-2.5噸。2003年全國產(chǎn)煤16．67億噸，實際排放水量就得達到34-42億噸，大約占全國工業(yè)廢水排放的15％以上。“產(chǎn)煤致渴”已經(jīng)成為我國水資源要面臨的嚴峻問題。

1 分析煤礦廢水的來源及產(chǎn)業(yè)的危害

礦井水主要來源由伴隨礦井開采而產(chǎn)生的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水、地下含水層的疏放水、以及井下生產(chǎn)中防塵、灌漿、充填和洗煤廠污水。通常情況下，礦井水的酸堿度值在7到8之間，屬于弱堿性水。對于含硫的礦井水，其中二氧化硫一般含量會很多，所以屬酸性水。在含有硫成份的礦井中，由于礦石或周圍的巖石以及含硫的煤層中含有硫化物的礦物質(zhì)。這些礦物質(zhì)經(jīng)過氧化、分解同時溶解于礦井水中，所以形成酸性水。特別是在在開采巷道中，在大量的滲入地下水和通風(fēng)條件良好的情況下，為硫化礦物質(zhì)的氧化、分解提供了特別有利的氧化環(huán)境。地下開采，特別是水力采煤和水沙充填采煤法排放的污水更是不能忽視。據(jù)統(tǒng)計，如果不考慮這些廢水利用，每產(chǎn)1噸礦石，廢水排放量為1立方米左右；生產(chǎn)1噸原煤大概要從井下排出廢水0．5～10立方米，較高的情況下可以達到60立方米。特別值得一提的事，在一部分煤礦已經(jīng)關(guān)閉后，同時還會存在大量的廢水繼續(xù)污染礦區(qū)的環(huán)境。

煤礦的水污染大概可分為礦物質(zhì)污染，有機物質(zhì)污染以及細菌產(chǎn)生的污染這幾類。在一部分礦區(qū)還存在放射性染污和熱污染。礦物質(zhì)污染分為砂塵、泥土、礦物質(zhì)雜質(zhì)、粉塵、被溶解的鹽、酸性和堿性污染等等；有機物質(zhì)污染分為煤炭的顆粒、油污、生物生命的代謝產(chǎn)物、木材還有其他物質(zhì)等被氧化后的產(chǎn)物；細菌污染主要來源于在開發(fā)，采運中過程中的巖石粉末、煤粉末等的污染，使水出現(xiàn)灰色及黑色，渾濁以及水面上懸浮著的油污，同時散發(fā)出微量腥臭及活體生物腐爛的味道。對水質(zhì)進行分析和檢驗的結(jié)果表明：采礦過程中，化學(xué)損耗氧量越大、細菌及大腸桿菌含量越大，對排放的水的污染就越大。如果對排放水的污染視而不見，任其外排。對環(huán)境的污染是無法估計的。

山西省是我國產(chǎn)煤的大省，以山西省為例，本文作者通過查找資料，列舉如下數(shù)據(jù)，山西省因煤礦的開采對相應(yīng)的水資源已達方圓20352平方公里的破壞，占山西省總土地面積的百分之十三左右。本省部分農(nóng)村用水及特征畜吃水依靠的是煤系裂隙水，而煤礦的開采已經(jīng)嚴重破壞了該層段的含水層。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，山省由于煤礦采煤排出的廢水已經(jīng)引起礦區(qū)水位的下降，導(dǎo)致地下泉水流量的下降，甚至有的已經(jīng)斷流，使將近幾百萬百姓及幾十萬牲畜的飲水的安全及飲水量都都產(chǎn)生了危急。所以煤礦的廢水污染問題真是該到提到日程上的時候了。

2 采礦廢水的共同特點以及廢水中主要污染物分析

2.1 煤礦排出廢水的共同特點

煤礦排出廢水的水質(zhì)一般情況下與城市排污的水質(zhì)基本相同，但也有不同之處。煤礦的廢水來源于礦井的涌出水、煤場和矸石場淋溶廢水等。從酸堿度的角度分為酸性的礦井及以非酸性的礦井水兩大類；選礦時排出的廢水或洗煤過程排出的廢水，除了含有大量懸浮的礦物質(zhì)粉開以及金屬離子之外，可能還含有許多浮選劑。在懸浮的顆粒物中含量每升可達幾萬甚至十幾萬毫克。洗煤產(chǎn)生的廢水是由原生煤泥、次生煤泥和水混合而成的一種多項目體系。洗煤產(chǎn)生的廢水中含有煤泥顆粒(粗煤泥顆粒05-1毫米，細煤泥顆粒0-5毫米)，粘土顆粒以及礦物質(zhì)等。洗煤產(chǎn)生的廢水一般含有SS、BOD5濃度比較高。由此，煤泥水不僅具有懸濁液的性質(zhì)，還常常帶有膠粘性；細煤泥顆粒、粘土顆粒等粒度非常小，不容易沉淀，即使是同――礦井，對于不同的煤層，廢水的性質(zhì)也不盡相同，有時甚至有很大的差別。這些性質(zhì)決定了這類廢水的污染之嚴重、處理的難度增大的特點。

2.2 采煤排出廢水的主要污染成份分析

我們所說的染污是指一種物質(zhì)流入水里后是否引起水里成份的嚴重改變，而且這種改變是能引起水的性質(zhì)的改變。下面就煤礦排出廢水的成份中污染物進行分析：

2.2.1 有機物污染

由于煤礦廢水池的水的流動性慢，特別容易池中植物腐爛，這些植物的腐爛就會使大量的有機成分排入水中。另外，分析實驗室及洗煤廠排出的大量的廢水中同樣也含有酚、甲酚以其他酚類的有機物。這種有機物對水的污染是相當(dāng)嚴重的。

2.2.2 采煤機械流出的油類的污染

油污染是煤礦中特別普遍的一種污染，含油的廢水形成油膜，可以改變土壤的結(jié)構(gòu)，破壞土質(zhì)，同時會使農(nóng)作物枯萎甚至死亡。

2．2.3 酸堿性污染

酸堿性污染是水污染中極其普遍的現(xiàn)象，酸堿廢水排入水體后，使水體酸堿值發(fā)生了變化，抑制細菌和微生物的生長。同時妨礙水體進行自凈，也可以腐蝕水里的船舶和水下建筑。破壞正常的生態(tài)環(huán)境。

3 煤礦污水的控制及其處理

我國對于煤礦污水的控制及重要始于上個世紀七十年代，但大多數(shù)煤礦對于污染的控制還只是停留在為排放而治理的情況下，實質(zhì)上對于污水的回用才是治理的最終目標(biāo)及趨勢。對于污水的防治和回水再用相結(jié)合，既可以解決我國水資源緊缺的問題，同時又可以減少地表水的污染問題。許多大型煤礦正努力向這個目標(biāo)努力，努力達到排放標(biāo)準(zhǔn)，向國際化邁進。

3．1 煤礦廢水污染控制

為了解決煤礦廢水造成的危害，必須采取各種措施和方法，嚴格控制廢水排放，減少廢水對周圍煤礦水資源破壞。

污染防治具體措施：

3.1.1 超前開采利用疏干水。在煤礦開采前或開采過程中，對即將被疏干或破壞的含水層，選擇合適的疏干方式，統(tǒng)籌安排，充分利用或儲存疏干水，既能滿足煤炭開采的需要，又可解決供水水源的問題。

3.1.2 建立反滲透帷幕。在開采地段周圍設(shè)置一道封閉的反滲透圍墻，用于防止地下水流入礦坑或井巷，保護地下水不枯竭、不被污染，使地下水仍保持或接近天然狀態(tài)。

3.1.3 填堵導(dǎo)水通道。對塌陷的地質(zhì)構(gòu)造形成的含水層及井巷導(dǎo)水通道，采用回填、注漿等方法封堵。對滲漏嚴重的河床采取河流改道、修整河底的方法，即可減少礦井涌水又可保持水資源。

一水多用即循環(huán)用水法。所使用的循環(huán)供水系統(tǒng)即將廢水在生產(chǎn)范圍內(nèi)多次并重復(fù)的利用，不僅能減少排放量減輕對環(huán)境的污染，同時又減少了新水的撲入，大量的節(jié)約水資源。要積極開展水采礦井煤泥水處理技術(shù)的研究，使水采煤泥和洗煤廠煤泥經(jīng)浮選后全部廠內(nèi)回收。使井下采煤與洗煤廠有機結(jié)合成一體，一是可回收大量的精煤；二是保障洗煤廠洗煤用水的同時，可實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)，既可節(jié)約用水，又可節(jié)約清水；三是減少了污水的外排，保護了環(huán)境，同時還能取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

井下污水處理。目前推廣的經(jīng)濟型水泵工藝或區(qū)域化水泵工藝所采用的煤泥水處理系統(tǒng)都是按閉路循環(huán)設(shè)計的。在井下中央硐室采用斜管沉淀倉對采區(qū)分級脫水后的煤泥水進一步凈化處理，大部分煤泥水凈化后在井下供采掘循環(huán)使用。只有少部分經(jīng)過濃縮后的高濃度煤泥水用小流量高揚程煤泥泵排至地面入洗煤廠或脫水廠處理。對于小型煤礦，地面無洗煤廠，就把所產(chǎn)生的煤泥水都在井下中央硐室處理，中央硐室采用濃縮旋流器和高頻振動篩對煤泥水進一步處理，可以做到煤泥水不升井。在大中型礦井中工作的轉(zhuǎn)載機、采煤機、掘進機等使用的液壓油、齒輪油以及液壓支架使用的乳化液。由于管理不善產(chǎn)生泄露，隨礦井水排至地面污染環(huán)境。應(yīng)采取如下措施：一是要加強對設(shè)備的管理；二是要完善各類用油設(shè)備的密封性能，防止漏油；三是研究開發(fā)水介質(zhì)單體液壓支柱，不使用乳化液。對于井下防滅火的灌漿和水砂充填處理采空區(qū)的充填污水，可在井底硐室處理后循環(huán)使用。

4 煤礦廢水處理主要工藝

傳統(tǒng)方法對污水進行處理主要采取石灰澄清、重碳酸化、絮凝、沉降、過濾和氣等方法。根據(jù)污水中，具體的污染的成份的不同采取的方法也各有差異。傳統(tǒng)方法處理存在著工藝較復(fù)雜、凈水后利用率較低、使用的化學(xué)物品相對消耗量增大等弊端，由于沒有辦法徹底去除生物絮體以及膠體等物質(zhì)，致使清洗必須頻繁，從而影響出水的水質(zhì)。

4.1 對于酸性水的凈化及處理工藝

在酸性水中加入堿性緩蝕劑進行中和，把酸性水中有有益的成分如金屬離子進行回收，從而改變水的性質(zhì)。對于沒有回收價值的酸性水。目前國內(nèi)的大多數(shù)煤礦基本都采取中和法，用石灰或石灰廠做為中和劑加以中和。通常有三種工藝：一是直接投加石灰法，將石灰配制成石灰乳，投入反應(yīng)溝，流入反應(yīng)池，對水中的Fe2+，要進行曝氣氧化，中和生成物CaSO4。和Fe(OH)2，在沉淀池中沉淀后除去；一是石灰石中和滾筒法，將石灰石置于滾筒內(nèi)，由于滾筒的旋轉(zhuǎn)，石灰石相互撞擊摩擦，破壞其表面生成的難溶性CaSO2。膜，擴大酸性水與石灰石的接觸面，使中和反應(yīng)繼續(xù)進行下去，生成的CO：以及水中原有的Fe2+要以曝氣池曝氣，促使CO：從水中溢出，使Fe2+離子氧化成Fe3+離子，后者水解后生成沉淀除去；三是升流式變?yōu)V速膨脹中和法，將細顆粒石灰石或白云石裝入圓錐體形的中和塔，水流自下而上通過濾料，濾速下部快上部慢，中和反應(yīng)得以充分進行，出水含有CO：經(jīng)曝氣裝置吹脫后，pH值升高時，F(xiàn)e2+離子也被氧化為Fe3+離子去除。

4.2 含有毒有害元素或放射性元素礦井水的凈化處理。首先去除懸浮物，然后對其中不符合標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)的污染物進行處理，對含氟水，可用活性氧化鋁吸附除去氟，也可用電滲析法除鹽的同時除氟。含鐵、錳水，通常采用混凝、沉淀、吸附、離子交換和膜技術(shù)等處理方法。實際礦井水大多數(shù)為復(fù)合型水，在設(shè)計水處理工藝時必須查清水質(zhì)和水量，然后考慮水處理單元操作的取舍和優(yōu)化組合。通常礦井水都含有或多或少的懸浮物，因此含懸浮物的處理工藝對于任何類型中對地下水資源的保護措施，留設(shè)足夠有效的防水的礦井水都是處理前的及時步驟。

4.3 上世紀90年代以來污水生物處理新工藝、新技術(shù)的研究開發(fā)應(yīng)用取得了很大成就，許多新工藝應(yīng)運而生，這些新工藝的共同特點是：高效、穩(wěn)定、節(jié)能，并具有脫氮除瞵等多功能。較典型的工藝有：

4．3.1 A2/O工藝

該工藝是厭氧，缺氧，好氧生物脫氨除磷工藝的簡稱，是70年代由美國專家在厭氧一好氧除磷工藝(A／O)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。

4.3.2 SBR工藝（序列間歇式活性污泥法)是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活l哇=污泥法

4．3.3 BAF工藝(曝氣生物濾池工藝)

是90年代初開發(fā)的新型微生物附著型污水處理技術(shù)，能同時完成生物處理與固液分離，通過調(diào)整濾池結(jié)構(gòu)形式而成為具有脫氮除磷功能的組合工藝。BAF作為一種膜法污水處理新工藝，與傳統(tǒng)活性污泥法和接觸氧化法相比，具有以下的優(yōu)點：

具有較高的生物濃度和較高的有機負荷；工藝簡單、出水水質(zhì)好；抗沖擊負荷能力強。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，其對有機負荷、水力負荷的變化不象傳統(tǒng)活性污泥那么敏感，同時無污泥膨脹問題；氧的傳輸效率高；易掛膜、啟動快；菌群結(jié)構(gòu)合理；自動化程度高；脫氛效果好。

4．3.4 連續(xù)膜過濾技術(shù)

CMF技術(shù)的核心是高抗污染膜以及與之相配合的膜清洗技術(shù)，可以實現(xiàn)對膜的不停機在線清洗清洗，從而做到對料液不間斷連續(xù)處理，保障設(shè)備的連續(xù)高效運行。

CMF目前主要用于大型城市污水處理廠二沉池生水的深度處理回用，海水淡化或大型反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理。地表水地下水凈化、飲料澄清除濁等。

4.3.5 膜生物反應(yīng)器

膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的新工藝。用在污水廢水處理領(lǐng)域，利用膜件進行固液分離，截留的污泥或雜質(zhì)回流至(或保留)在生物反應(yīng)器中，處理的清水透過膜排水，構(gòu)成了污水處理的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，膜組件的作用相當(dāng)于傳統(tǒng)污水生物處理系統(tǒng)中的二沉。MBR MBR中使用的膜有平板膜、管式膜和中空纖維膜，目前主要以中空纖維膜為主。

4.3.6 反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)始于二十世紀六十年代，是一種以壓力為驅(qū)動力的膜分享技術(shù)。這種技術(shù)是一種從海水、苦成水進行淡化而發(fā)展起來的。也叫化淡化技術(shù)。本技術(shù)具有無相變、組件化、流程簡單、操作方便、占地面積小、投資小、能耗低等特別。所以發(fā)展非?？臁?yīng)用也非常廣。

建設(shè)文明礦區(qū)，共同維護我們的綠色家園，是每一個企業(yè)及每一個個人都必須從我做起的目標(biāo)。我們不能為經(jīng)濟的發(fā)展，大力開發(fā)的同時，給后人留下大量的隱患。在科技發(fā)達的今天。我們務(wù)必將工業(yè)的發(fā)展及綠色環(huán)保齊頭并進。

煤礦廢水處理論文:超磁分離技術(shù)處理礦井廢水在漳村煤礦井下的應(yīng)用

摘要：介紹了漳村煤礦在井下建設(shè)了礦井水處理系統(tǒng)，采用超磁分離技術(shù)，能夠有效去除水中的固體懸浮物，出水水質(zhì)達環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：超磁分離 礦井廢水

漳村煤礦在井下建設(shè)礦井水處理中心，將井下的礦井水排放到水處理中心集中處理?？蓪崿F(xiàn)清水入倉，水倉不需要清挖，礦井水達標(biāo)排放，礦井水井下直接利用，提高了礦井水利用率，降低礦井水處理成本。

1 超磁分離技術(shù)介紹

超磁分離水處理技術(shù)是目前應(yīng)用于礦井水處理的一種新工藝，其凈化原理是依靠稀土永磁材料所產(chǎn)生的高強磁場，對水體中的懸浮物，通過投加磁種介質(zhì)與微磁絮凝藥劑，在強磁場力的作用下對賦磁性水體懸浮物進行快速分離，其泥水分離的原理是機械力（超強磁力），根本有別于傳統(tǒng)的泥水分離。超磁分離水處理技術(shù)因其分離速度快，大大地縮短了水力停留時間，為工程設(shè)施占地面積的縮小提供了可能。

1.1 超磁分離水體凈化技術(shù)作用 能有效去除水中懸浮物、總磷、非可溶性COD、重金屬等污染物。是替代傳統(tǒng)工藝“絮凝+沉淀(沉淀法或斜板管澄清法)+普通過濾+微濾”環(huán)節(jié)的選擇。處理水量大，速度快，出水能達到膜前供水要求。

1.2 超磁分離水體凈化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域 超磁分離技術(shù)較早在冶金行業(yè)得到應(yīng)用，技術(shù)成熟；對高濁度，懸浮物難沉降，大水量礦井水處理有特別優(yōu)勢。市政給水一級強化處理，取代傳統(tǒng)混凝沉淀、加砂澄清工藝、高密澄清池、過濾器等。

1.3 超磁分離設(shè)備工作原理 超磁分離凈化設(shè)備是由一組強磁力磁分離機械組成。當(dāng)流體流經(jīng)磁盤之間的流道時，流體中所含的磁性懸浮絮團受到強磁場力的作用，吸附在磁盤盤面上，隨著磁盤的轉(zhuǎn)動，逐漸從水體中分離出來。磁盤轉(zhuǎn)速為1～3r/min，待懸浮物脫去大部份水份，運轉(zhuǎn)到刮渣條時，形成隔磁卸渣帶，由刮渣刨輪刮入“螺旋輸送機”，產(chǎn)生的廢渣輸入渣池。被刮去渣的磁盤又重新轉(zhuǎn)入水體，形成周而復(fù)始的超磁分離凈化水體的全過程。

2 水處理工程概況

2.1 水處理工藝流程 井下礦井水通過四號水倉入水口引至水處理中心的進水渠道，進入預(yù)沉池、機械格柵，除去0.2mm以上的大顆粒煤塊、石塊以及容易沉淀的懸浮物和礦井水中的漂浮物，然后水自流進入混凝池，通過向混凝池中投加磁種和化學(xué)藥劑（PAC和PAM），使懸浮物在較短時間內(nèi)（約4.5min）形成以磁種為載體的微絮團。經(jīng)過混凝之后的水自流進入超磁分離機進行固液分離凈化，通過磁盤吸附打撈后，使得水體中的懸浮物得到去除，處理后的水自流到四號水倉。

在粗顆粒預(yù)沉池中設(shè)置鏈條式刮砂設(shè)備，預(yù)沉池的粗顆粒煤泥經(jīng)沉淀分離后（含水率為＜50%），由鏈條式刮砂機提升排到約70m3儲煤池；超磁分離機分離出來的煤泥（含水率為＜90%），由排泥泵排到40m3污泥池，經(jīng)臥式螺離心機脫水（含水率為＜40%）后排到儲煤池，由螺旋輸送機排至23皮帶上。

電氣自動化控制主要包括：PAC藥劑自動制備和投加，PAM藥劑自動制備和投加，鏈條機自動運行控制，中轉(zhuǎn)污泥池自動循環(huán)工作，污泥泵與離心脫水機自動連鎖運行，超磁分離設(shè)備根據(jù)在線濁度儀數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)PAC、PAM、磁種藥劑。

進出水前后端在線濁度儀實時監(jiān)控水體各段SS峰值變化以調(diào)整加藥量和磁種的投加量；參與系統(tǒng)實時控制的電機為變頻電機，可實時根據(jù)信號反饋作出調(diào)整；視頻監(jiān)視系統(tǒng)、故障報警與顯示系統(tǒng)、急停制動系統(tǒng)實現(xiàn)過程中的安全控制。

2.2 廢水水質(zhì)指標(biāo) 進水水質(zhì)：PH：6-9；SS：200-

1000mg/L。出水要求：PH：6-9；SS（懸浮物）

實測結(jié)果：進水：SS：480mg/L 出水：SS：25mg/L。

2.3 井巷工程

2.3.1 巷道位置及長度 水處理中心，需要掘進巷道180m，全煤巷掘進，水處理中心污泥處理硐室開口位置位于23皮帶巷，距西下山皮帶巷63m；運輸通道距23材料巷34.28m。水處理中心水處理硐室、加藥硐室位于二水平中央內(nèi)倉北側(cè)15m。

2.3.2 巷道斷面支護形式 水處理硐室、污泥處理硐室均為半圓拱形，全部采用U29拱架支護；預(yù)沉池硐室采用錨網(wǎng)、料石砌碹支護形式；其余巷道均采用錨噴支護方式。

2.3.3 巷道布置及施工 水處理中心巷道均在煤層中布置。水處理中心巷道全部采用炮掘施工。水處理中心巷道施工產(chǎn)生的煤渣，由煤溜直接運到23采區(qū)皮帶出煤。所有巷道底板將全部硬化，硬化厚度0.1m。超磁分離機硐室、磁分離磁鼓硐室、排水溝、污泥中轉(zhuǎn)池、反應(yīng)池、混合池、格柵井、預(yù)沉池、污泥池巷道底板向下構(gòu)筑，四周全部需要采用混凝土進行澆注，澆注厚度0.2m。

2.4 建設(shè)周期 本工程的建設(shè)周期約為5個月，即150天。

2.5 運行費用 運行費用0.203元/m3，即每天的運行費用是2924元，年運行費用是P=106.7萬元（每年按365天計）。

3 工藝優(yōu)點

超磁分離在漳村煤礦井下應(yīng)用有以下優(yōu)點：較大限度解決井下水倉清淤難題，降低井下水倉清淤作業(yè)安全風(fēng)險，經(jīng)超磁分離設(shè)備處理后，對水體中懸浮物總量的去除率在97%以上，井下水倉的清淤可延緩至10年以上。處理時間短，分離速度快，懸浮物從反應(yīng)到分離只需4.5min，而且出水水質(zhì)能達到國家煤礦礦井水排放標(biāo)準(zhǔn)。實現(xiàn)清水入倉，清水上井，從源頭對礦井水體進行了治理，實現(xiàn)了達標(biāo)排放，同時為后續(xù)礦井水的深度處理提供了更更有利的基礎(chǔ)條件。擴大了水倉有效庫容量，提高水倉安全系數(shù)。改善了泵力提升系統(tǒng)和管路系統(tǒng)的工作環(huán)境，大大降低了中央泵房的運行負荷，省電節(jié)能；煤泥脫水后上井，較大限度地實現(xiàn)了資源化利用，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟價值；實現(xiàn)了井下作業(yè)用水（防塵、降溫、冷卻、消防等）的直接回用，改變了重復(fù)上井并再回灌井下的狀況。設(shè)備集成化程度高，工程設(shè)施的占地面積大幅度縮小，與傳統(tǒng)水處理設(shè)施相比，占地面僅為傳統(tǒng)的1/8~1/10，能充分利用現(xiàn)有井下巷道和場地，硐室改擴礦建工程量小，節(jié)省投資。

中空超濾在煤礦深井廢水預(yù)處理中的應(yīng)用

摘要：礦井深井廢水中煤粉含量高，應(yīng)用常規(guī)的石英砂過濾+單級活性炭過濾器+5微米保安過濾系統(tǒng)，對深井廢水進行預(yù)處理。保安過濾器易堵塞，且反滲透膜易污染、損傷。應(yīng)用中空超濾膜可以除去細小的煤粉顆粒，使預(yù)處理效果良好,達到反滲透膜進水的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：深井廢水;中空超濾;預(yù)處理

1 某煤礦原深井廢水預(yù)處理系統(tǒng)情況

某焦化企業(yè)發(fā)電鍋爐采用兩套15t/h反滲透系統(tǒng)制備純水作為補給水，原水為煤礦深井廢水，目視渾濁發(fā)黑，有大量煤粉。此水經(jīng)過聚合氯化鋁混凝、斜板沉淀池沉淀、多介質(zhì)過濾池過濾后，出水水質(zhì)：

硬度（mmol/l） 18.6

堿度（mmol/l）6.2

電導(dǎo)率（μS/cm）1400

濁度（NTU）55

水樣目視澄清，以多介質(zhì)過濾池出水為反滲透預(yù)處理的進水，設(shè)計系統(tǒng)為：

單級石英砂過濾器單級活性炭過濾器5微米保安過濾器阻垢劑系統(tǒng)反滲透(RO)。

1.1 運行情況

新設(shè)備投產(chǎn)一個月內(nèi)運行正常，一個月以后保安過濾器濾芯頻繁被污染堵塞，保安過濾器進出口壓差增大；反滲透進水壓力降低；抽出反滲透膜檢查，反滲透膜內(nèi)部有黑色機械雜質(zhì)，設(shè)備不能正常運行。使用后的保安過濾器濾芯外表面呈現(xiàn)黑色，粘附1mm厚細小黑色微粉，有較高的粘性。

1.2 原因分析

廠方起初懷疑是活性炭強度不足，運行條件下破碎。被水帶往保安過濾器，經(jīng)過認真觀察和水樣化驗判斷，確認是煤礦深井廢水中細小的煤粉,經(jīng)混凝澄清過濾不能徹底去除，非常細小的煤粉經(jīng)過過濾器（多介質(zhì)過濾器+活性炭過濾器）不能有效去除，造成保安過濾器濾芯在短時間內(nèi)堵塞失效，反滲透膜被污染。

2 預(yù)處理系統(tǒng)的改進

懸浮物的主要成分是粒徑極為細小的煤粉和巖塵,懸浮物和濁度這兩項指標(biāo),通過多介質(zhì)過濾器、單級石英砂過濾器可以去除80%以上。煤粉粒徑為1-100μm，其中≤25μm的顆粒占了76%以上。對這些細微粒子和離子的去除,采用混凝方法,使細微的顆粒和離子聚集成為較大的顆粒,在進入保安過濾器時被截留下來，但由于煤礦深井廢水煤粉量大，砂濾出水仍殘存大量極細小煤粉和吸附劑顆粒，就使保安過濾器濾芯很快堵塞，少量細小煤粉進入反滲透系統(tǒng)致使反滲透膜受到污染。必須注意消除細小的煤粉對膜的影響，細小的煤粉在膜棉形成的污染都是深層堵塞污染，而這種污染多是不可逆的。

經(jīng)過試驗決定反滲透預(yù)處理采用先進、實用、的超濾膜理技術(shù)。為了避免30微米以上大顆粒煤粉對中空超濾膜的機械劃傷，石英砂過濾器后加裝一臺直徑400mm、高度1350mm不銹鋼保安過濾器。內(nèi)部裝有20支孔徑為30微米的，可以反洗、重復(fù)使用的線繞濾芯，以去除顆粒較大的煤粉。保安過濾器出水進入中空超濾裝置，中空超濾過濾系統(tǒng)由10支型號為AQU-200-H-100K（直徑200mm，長度1350mm）超濾膜并聯(lián)組成，單只額定出水3t/h，系統(tǒng)額定出水30t/h?？紤]到深井煤礦廢水含菌量和藻類非常少，不需要活性炭過濾器，將活性炭過濾器取消。改造后系統(tǒng)為：

單級石英砂過濾器30微米保安過濾器中空超濾

5微米保安過濾器阻垢劑系統(tǒng)反滲透(RO)

改造后中空超濾系統(tǒng)一個月堿洗或酸洗一次，PP棉噴熔濾芯40天更換一次，反滲透裝置運行良好。

超濾的工藝特點：

超濾膜具有0.1-0.001μm的過濾孔徑，可以去除原水中幾乎所有的細菌、微生物、病毒、大腸桿菌以及一些大分子的有機物和水中所有不溶解性的膠體等，使處理出水濁度≤0.2NTU、SDI≤3。保障了反滲透膜穩(wěn)定的產(chǎn)水量和脫鹽率。

3 超濾系統(tǒng)

超濾系統(tǒng)由超濾裝置，超濾給水泵（與保安過濾器共用）、反洗裝置、水箱組成。主要處理單元為超濾裝置，超濾裝置的運行實際是“過濾―反洗―過濾―反洗…”的循環(huán)往復(fù)。

3.1 出水水質(zhì)

微生物細菌去除率：99.99%，

懸浮物去除率：，

產(chǎn)水水質(zhì)：微生物、細菌、大腸桿菌、病原體（祛除率）>99.99%，

操作溫度：5-45℃，

設(shè)計壓力：≤0.2MPa。

3.2 主要特點

中空纖維表面活化層孔隙率高，故纖維單位面積產(chǎn)水量大；中空纖維強度高，采用自動頻繁反向沖洗工藝，使組件可在錯流過濾狀態(tài)下工作，化學(xué)清洗周期大大延長。

4 結(jié)論

實驗效果顯示：加裝了中空超濾的預(yù)處理系統(tǒng)，處理煤礦深井水后達到了反滲透裝置的進水標(biāo)準(zhǔn),從而保障了后續(xù)處理裝置的反滲透膜不易污染和損傷,減輕了反滲透膜對鹽類物質(zhì)的處理壓力，延長了反滲透膜的使用壽命。