煤礦生產污水處理及資源化利用分析

何薇薇? 赫赤

摘 要：本文主要對煤礦污水處理及污水資源化分析的重要性、現有處理工藝存在的問題、主要處理工藝以及煤礦污水資源化的具體方式等方面進行了以下探討，希望能夠對當前礦區的用水問題起到一定的作用。

關鍵詞：煤礦；污水處理；資源化

1.概述

煤礦在對煤炭進行開采和利用的過程中排放出了大量廢水污水。這些廢水污水往往沒有最大化地進行處理回收和再利用，對礦區當地的地下水資源造成了嚴重的破壞，使得礦區及其附近的水資源日益緊張。下文對煤礦污水處理及污水資源化問題進行了如下的分析。

2.重要性分析

目前我國大多數礦區及附近居民區的用水都是以當地的地下水為主，以凈化處理后的礦井水為輔，煤礦所排放出來的大量污水，如果不經相關處理，勢必會對社會造成嚴重的影響。這些污水往往具有較高的礦化度物質，其自身的排放會造成污染環境問題，與當地的地下水混合后又會嚴重危害到礦區和附近居民區的用水質量。缺水的嚴重形勢又反過來會制約礦區煤炭生產的發展，制約當地居民生活水平的提高，且不利于礦區煤炭產業的可持續發展和經濟的循環發展。因此，對煤礦污水進行處理和資源化的分析意義深遠。

3.現有工藝存在的問題

在對現有處理工藝的問題進行分析時，必須先要了解煤礦污水現有處理工藝的具體操作程序，其對礦井水進行凈化的簡要流程如圖 1 所示，并存在以下幾個方面的問題：（1）在將混凝劑混合到調節水池中時，由于混合的不夠充分，導致污水沒有顯現出理想的分離狀態，致使沉淀池的表面出現較高的水力負荷，很容易降低濾池的工作效率。即使在消毒劑的作用下，最后出來的水質仍存在問題。

圖1.煤礦污水現有處理工藝的具體操作程序

（2）在調節池前面沒有設置攔截污水中漂浮物的網格柵欄，導致顆粒較大的漂浮物直接進入到調節池中，很容易出現堵塞提升泵的現象。此外，在生活污水處理的設計方面，所選擇的濾網材料也參差不齊，導致濾網處理效果不明顯。（3）在煤礦循環冷卻水系統方面，有些配置不夠合理。例如冷卻與被冷卻雙方的設備配置不盡相同，從而使得整個循環冷卻系統運行效果不好，不僅沒有達到合理的冷卻效果，還浪費了大量的能量。（4）有些建（構）筑物在平面布置中不夠合理科學。面對日益緊張的用地形勢，在建設上應當在滿足使用功能的前提下盡量合建，以此來減少占地面積，例如在本項目中中間水池、清水池及廢水排放水池的合建等。（5）有些煤礦礦區的供水設施較為分散，導致重復建設現象較多，不僅浪費了大量的資金設備，還不利于提高礦井水資源的利用率。（6）井下外排水可以二次利用為井下灌漿和防塵用水。有些礦井水經過處理并達到飲用水標準后，深水井用水取消后，避免了不必要的資源浪費，也可以節約電費及水資源費。

4.煤礦污水的主要處理工藝

煤礦污水的主要處理方法包括多種，主要有混合法、雙膜法、混凝法、生物氧化法等等，其各自的具體使用方式如下：（1）混合法主要被用來對污水的深度處理，選擇不同的混凝劑種類，以及加入混凝劑數量的多少，都會對污水處理效果產生不同的影響。在混凝劑與高錳酸鉀的混合作用下，按照一定的配置比例，能有效地對污水進行處理凈化。（2）雙膜法是以超濾作為預處理，以超濾和反滲透的結合使用為核心的方法，保證反滲透進水水質。超濾出水和反滲透出水在一定的比例下混合后才能達到達到生產和生活用水的標準。（3）混凝法是在混凝劑的作用下，將污水處理中的各種化學反應，如中和反應、絮凝反應等等連接起來，經過斜管沉淀和多種介質過濾后輸送到清水池，到達《污水綜合排放標準》的相關要求。（4）生物氧化法是一種利用微生物的作用來達到凈化污水目的的方法，同時具備了生物濾池法和活性污泥法的共同點，是現有煤礦污水處理方法中比較先進和科學的方法。它主要是先在調節水池內投放一定的填料，當污水按照的一定的速度經過池中的填料時，會與填料上生長出來的生物膜緊密接觸。而生物膜內又有大量的微生物，這些微生物會對污水起到凈化的作用。

5.煤礦污水資源化的具體方式

煤礦污水的資源化是以一定條件為前提的，不同煤礦污水的水質條件不同，其資源化的方式也就不一樣。一般來講，煤礦污水主要包括井下排水、居民生活污水以及其它廢水等等，各個礦區的具體情況又會有所差異。煤礦經過處理的污水，大多被用于生活用水、生產用水以及農業用水等。首先，煤礦污水處理工程由預調節系統、高效沉淀系統、砂濾系統、煤泥處理系統、超濾飲用水系統等部分組成。礦井水經過調節池后進入高效沉淀系統，經絮凝微電解處理，利用攪拌、泥渣分離接觸作用去除礦井水中的大部分污染物后，上清液流經均質濾料濾池去除剩余懸浮物，再經超濾凈化達到水質目標的相關要求。而煤泥經過濃縮后脫水，被運到外面作為其他用途。采用以上污水處理工藝而凈化的水資源，可以輸送到附近居民區，緩解當地水資源緊張的現象；其次，處理過后的污水還能用于礦區生產，如將生活污水和洗澡廢水等經過調節池，再經過沉砂池、接觸氧化池和無閥濾池，通過臭氧消毒之后輸入到清水池，被用作為洗煤用水。同時，在按照煤礦設計規范的要求下，通過處理井下水和洗澡廢水，用次氯酸鈉消毒過后，被用作為井下灑水。而那些含油的井下水，在經過調節池、高濁度預沉池和管式靜態混合器等一系列的處理之后，也可以被用作為井下灑水。最后，煤礦污水經過要求嚴格的一級或二級處理凈化之后，可以被用作為農業灌溉等其他農業用水，使水資源的利用率達到最大化。

結語：對現有處理工藝進行技術改造和提高，并按照相關的環保要求和政策制度，使處理過的污水達到穩定的要求指標，并用來補給礦區用水，是促進礦區經濟循環發展和煤炭產業持續發展的重要推力。

參考文獻：

[1] 許明福.煤礦污水處理淺析 [J]. 山東煤炭科技，2009（02）.

[2] 張愛青.大同煤礦生活污水資源化處理利用的途徑[J]；煤炭加工與綜合利用；2005（05）

作者簡介：何薇薇（1984.08-），女，助理工程師，畢業于北京科技大學，現就職于平頂山煤礦設計研究院。