煤礦礦井水處理工程中常見的問題與對策

摘要：礦井水的利用得到了越來越多的重視，但是目前礦井水處理工程仍存在許多問題，文章根據調查統計結果，綜述了煤礦礦井水的處理工藝，分析了礦井水處理工程中常出現的問題，并提出了相應的解決對策。

關鍵詞：礦井水；水處理；煤炭環保

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0058-02

目前隨著國家有關規定的不斷要求，以及煤炭環保力度的不斷提升，礦井水的利用得到了越來越多的重視，部分礦區的礦井水利用率可以達到90%以上。但是目前礦井水處理工程仍存在許多問題，如部分工程運行質量非常差，沒有滿足相應的設計要求。本文對一部分礦井水處理站進行了調研，對礦井水處理工程的運行效果進行了分析，發現了其存在的問題，并提出了相應的改進措施。

1 礦井水處理工藝現狀

我國將礦井水作為水資源進行利用已經有40年的歷史，不同類型的礦井水處理工藝已經趨于成熟。常規礦井水通常含有懸浮物，其處理工藝為：礦井水—調節池—提升泵—反應沉淀池—過濾—消毒回用，而選擇錳砂作為過濾器中的濾料，可以處理含有高鐵錳的礦井水。如果礦井水屬于高礦化度，在對其進行處理時，其預處理工藝和常規礦井水的處理相同，它的關鍵環節是采用反滲透技術去除鹽分。礦井水如果屬于酸性，其處理工藝采用石灰或氫氧化鈉配合其他藥劑進行中和。礦井水在處理結束后，通常采用混合氣體消毒法實施消毒。本文統計了38座礦井水處理站，其采用處理工藝的情況如表1、表2所示。

從上表能夠發現，反應技術、沉淀技術以及過濾技術是對礦井水進行處理的主要技術，占到處理工藝中的60%，其中穿孔旋流或隔板類型是反應池的主要類型，而斜管沉淀類型是沉淀池的主要類型，無閥濾池在濾池類型中占到50%。以上礦井水處理設施的特點是經濟實用，適合小規模的處理，其水處理工藝具有合理性和科學性。

2 礦井水處理工程出現的問題

通過進行調查發現，礦井水進行處理過程中具有以下問題：

2.1 調節池對礦井水的調節以及預沉效果較差

由于煤礦在生產過程中的原因，排放礦井水時，水質和水量具有很大的差異性，通常煤礦每天選擇用電較低的時期持續3～4h排出礦井水，并且需要在排出口設置一個比較大的調節池。但是大多數煤礦沒有設置較大的調節池，部分煤礦沒有設置排泥設施，部門煤礦排泥不暢，因此長時間后，污泥就會在調節池中積聚，導致調節池中的調節和預沉效果較差，并因此影響到礦井水的后續處理。

2.2 一體化凈水器作用不明顯

將反應技術、沉淀技術以及過濾技術集中在一起的就是一體化凈水器，它的優點是占地面積小、工程建設快等。但是當一體化凈水器在投入使用后，由于不能選擇恰當的設計參數，導致礦井水處理結束后，其出水量只有設計標準的50%，并且其水質處理結果不合格，對六家煤礦進行調查發現，僅一臺設備處理效果滿意。

2.3 土建以及安裝工程質量非常差

經過調查發現，土建和安裝施工在礦井水處理工程的建設中不能滿足質量要求，由于池體嚴重滲水、構筑物表面不光滑以及不正確安裝設備管道等問題，對礦井水的處理效果造成了直接影響。

2.4 消毒系統沒有正常運行

由于工業生產是礦井水經過處理后的主要用途，因此大部分處理工藝中都沒有正常的運行消毒系統，這種觀念是錯誤的，認為工業用水中不需要對礦井水進行處理。但是礦井水經過處理后即使在工業生產中使用，也要對消毒問題進行考慮，如將處理后的礦井水用于井下防塵，就應該對礦井水實施消毒。

2.5 污泥處理過程中出現的問題

目前，污泥系統在將近一半的礦井水處理設施不能正常運行，其中出現最多的問題是脫水設備問題。依據礦井水的處理過程，礦井水處理結束后，對污泥進行脫水的主要設備包括三種：板框壓濾機、帶式壓濾機以及離心脫水機。在三種設備中，效果最不理想的是離心脫水機，主要缺點是污泥經過脫水仍有較高的含水率，運輸非常困難。而在煤炭洗選中運用最多的是板框壓濾機，它的缺點是操作復雜，污泥脫水效率低。帶式壓濾機分為兩種類型：一種是普通尼龍帶式，另一種是新型立毛帶式，效果比較差的是普通尼龍帶式；而效果較好的是新型立毛帶式，缺點是成本較高，應用比較少。

2.6 自動化程度較低

當前由于礦井水處理過程中大部分都屬于手動操作，提高了工人勞動強度，對運行效果造成了影響。如由于需要手動操作加藥系統，因此不能很好的控制加藥量，極大影響到礦井水的處理效果。同時由于部分礦井水處理工程屬于新建，而新招入的工人操作技能不夠熟練，沒有深入的了解水處理的基本原理，因此導致處理效率較低。

3 解決措施

3.1 改進調節池排泥系統，提高預沉效果

由于礦井水在排放過程中的特點是水質以及水量差異性較大，因此在設計時應該對預沉池的容積進行擴大，從而提高水處理系統自身的抗沖擊負荷能力。針對已經投入運行的工程，要改進調節池的排泥系統，進行及時的排泥，從而使調節池的預沉效果大大提升。

3.2 增強監理控制，確保工程質量

礦井水處理工程中，導致土建以及安裝工程質量不理想的原因是負責施工的企業沒有進行嚴格的監理控制，因此在以后的工作中要增強施工管理，避免進行轉包，要挑選施工技術過硬的施工單位，采取嚴格的施工控制，最終確保施工質量。

3.3 加強員工培訓，提高管理水平

針對新建成的礦井水處理工程，對于運行管理人員，煤礦企業要請設備廠家進行相應的培訓，要建立分析化驗室，這對礦井水的處理意義重大。建議如果煤礦企業條件允許，要盡可能全部實現自動控制，提高設備管理力度，如按時維護消毒設備，確保設備的完整，制定應對突發情況的相關預案；針對污泥脫水操作，條件允許盡可能使用最佳的礦井水污泥脫水的設備。

總之，要提高礦井水處理過程中的設備自動化程度以及人員的管理力度。從而保障礦井水處理工程的正常運行。

4 結語

對于礦井水的開發利用，在我國已經持續了應用了40年，因此積累了很多礦井水的處理工藝，并且處理技術非常成熟。但是目前部分礦井水處理工程出現了很多問題，如調節池不能起到理想的調節以及預沉效果，一體化凈水器的處理效果較差，土建和安裝工程施工不規范，不能正常運行消毒系統和污泥脫水系統，自動化程度較低，管理水平較低等，為此采取了相應的解決措施：改進調節池的排泥系統，提高預沉效果；嚴格采取監理控制，確保工程質量；提高員工培訓力度，增強企業管理水平。相信通過以上措施，能夠給煤礦企業中礦井水處理提供一些參考。

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作者簡介：宋柯（1981—），男，陜西渭南人，昆明煤炭設計研究院工程師，研究方向：給排水設計、環境工程設計、環境影響評價等。