礦井水處理及綜合利用技術(shù)探析

孫　政,常曉東（兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦,山東　鄒城　273500）

礦井水處理及綜合利用技術(shù)探析

孫政,常曉東
（兗州煤業(yè)股份有限公司鮑店煤礦,山東鄒城273500）

摘要：近些年來，隨著井下采掘巷道不斷延伸，水中的煤泥越積越多，井下的水質(zhì)越變越差，即使凈化后有時也不能達(dá)到生產(chǎn)、生活、安全用水標(biāo)準(zhǔn)，而且目前，我國礦井水處理及綜合利用技術(shù)并不成熟，還不能有效解決礦井水資源利用的問題。因此，本文從研究礦井水質(zhì)出發(fā)，總結(jié)出了針對不同礦井水進(jìn)行處理的方式方法，并在此基礎(chǔ)上，為更好地利用礦井水提出了一些意見和建議。

關(guān)鍵詞：礦井水；處理；綜合利用

0　引言

長期以來，礦井水一直被認(rèn)為是嚴(yán)重污染水資源，造成工業(yè)和生活用水短缺，且在煤炭生產(chǎn)過程中排放量最多的廢水。而且隨著煤炭企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，其排放量還將與日俱增。由于人們對礦井水的認(rèn)識不足以及受礦井水處理、綜合利用技術(shù)的限制，礦井水被當(dāng)做水害加以預(yù)防和治理，大量的礦井水不能被綜合利用而被白白排掉。隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步和人們環(huán)境保護(hù)意識的進(jìn)一步提高,人們對礦井水的認(rèn)識也產(chǎn)生了新的改變，開始研究礦井水處理及綜合利用技術(shù)，將礦井水作為一種水資源加以處理利用來滿足工業(yè)生產(chǎn)和生活用水要求。

1　礦井水處理技術(shù)

礦井水是因?yàn)椴傻V導(dǎo)致鄰近水文地質(zhì)單元隔水構(gòu)造和系統(tǒng)的破壞，進(jìn)而使地表水與地下水的徑流方式與方向出現(xiàn)變化，最終聚集在采動場所，且在進(jìn)行聚集的時候由于流向采煤巷道以及工作面，其它有機(jī)物、煤粉、巖粉等摻入其中形成污染。結(jié)合礦井水水質(zhì)的特性，能夠劃分礦井水為下面一些種類。

（1）潔凈礦井水處理。大部分指的是礦區(qū)煤系地層當(dāng)中的老空積水、砂巖裂隙水、奧灰水等。如此的水質(zhì)含有非常少的有害和有毒物質(zhì)，礦化度低、濁度低，跟生活用水的指標(biāo)導(dǎo)致相符合，能夠設(shè)置專門的輸水管道加以應(yīng)用，在充當(dāng)生活用水的時候注重消毒。

（2）含懸浮物礦井水處理。含懸浮物礦井水當(dāng)中存在非常多的懸浮物，例如粉、巖、煤粒等，通常的顏色是黑色，然而其總礦化度和硬度比較低。懸浮物的一個重要特性是在動水當(dāng)中的狀態(tài)是懸浮的，然而能夠由靜水當(dāng)中加以分離，重的下沉，輕的上浮。結(jié)合懸浮物的特點(diǎn)，沉淀和混凝是凈化處理工業(yè)用水的關(guān)鍵技術(shù)策略。在處理水的工藝當(dāng)中，混凝這個環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，混凝劑的選擇原則是強(qiáng)、重、大礬花的形成，能夠?qū)崿F(xiàn)理想的靜水效果，不會影響到水質(zhì)，價格低廉，且具備充足的貨源。鐵鹽與鋁鹽混凝劑是經(jīng)常用到的混凝劑。混合的過程是在水中均勻地分散藥劑，需要盡快地跟原始均勻地混合，確保水當(dāng)中的所有膠體雜質(zhì)都可以跟藥劑產(chǎn)生反應(yīng)。加入混凝劑的原水在混合之后，聚集在水當(dāng)中的膠體雜質(zhì)能夠使比較大的礬花顆粒形成，去除是在沉淀池當(dāng)中。在過濾與消毒之后能夠跟生活用水的指標(biāo)相符合。山西不少煤礦的井下水就是這樣的礦井水。

（3）礦化度較高的礦井水處理。又被叫做含鹽礦井水的高礦化度礦井水含有鈉離子、鉀離子、硫酸根離子、鈣離子等，以及大于1OOOmg/L的可溶性固體含量，大部分水質(zhì)是偏堿性與中性，其味道苦澀，為此也被叫做苦咸水。這樣的水質(zhì)由于較高的含鹽量而不能夠被飲用。在對礦化度較高的礦井水進(jìn)行處理的情況下，除實(shí)施沉淀和混凝等預(yù)處理技術(shù)之外，脫鹽十分重要。脫鹽的技術(shù)有反滲透、電滲析、蒸餾、離子交換等等。其中，當(dāng)今礦井水處理非常成熟并且比較經(jīng)濟(jì)的一種技術(shù)是電滲析技術(shù)，這也是當(dāng)今我國礦化度較高的礦井水的關(guān)鍵處理技術(shù)。

（4）酸性礦井水處理。酸性礦井水是由于硫化物存在于圍巖或者是煤層當(dāng)中，硫化物接觸到氧氣跟水之后，通過氧化分解轉(zhuǎn)變成為游離酸，在煤中含有的碳酸鹽跟其它堿性物質(zhì)不能夠完全中和的情況下，礦井水是酸性的。這樣的礦井水PH值通常在2—5間，并且水中具備高濃度的鐵離子和硫酸根離子。酸性水能夠溶出巖石與煤當(dāng)中的金屬元素，增加重金屬的含有量，游離酸還能夠跟一些碳酸鹽礦物進(jìn)行反應(yīng)，為此，水也具備高的礦化度與硬度。酸性礦井水的關(guān)鍵處理技術(shù)是中和，一般應(yīng)用電石渣、石灰石、石灰乳等作為價格便宜的中和劑。結(jié)合不同的工藝要求，能夠?qū)嵤┦沂泻蜐L筒法和投加石灰石法等。除此之外，還應(yīng)用粉煤灰處理、微生物處理、人工濕地處理等一系列的技術(shù)。

（5）其它礦井水處理。其它的礦井水指的是特殊的污染物涵蓋其中，像是含有放射性的礦井水、含有油的礦井水、含有重金屬離子的礦井水，以及含有氟的礦井水。當(dāng)今，這樣的礦井水發(fā)現(xiàn)量比較少。結(jié)合污染物的差異，這樣的礦井水各自具備一系列相符合的處理技術(shù)。例如，通過氣浮的技術(shù)處理含有油的礦井水，通過膜處理（反滲透、電滲析）、吸附、離子交換等技術(shù)處理含氟礦井水。

2　礦井水綜合利用技術(shù)

2.1礦井水的收集以及凈化

礦井采區(qū)老塘水經(jīng)過水管或者是水溝以自流的形式直接性地到達(dá)采取的關(guān)鍵巷道，最后的時候，向采區(qū)水倉匯集，且實(shí)施一次沉淀凈化，這個時候，礦井水當(dāng)中有懸浮固體物，匯集到的水通過采區(qū)水倉經(jīng)由水泵或者是水溝向開鑿的專門性的井底車場水倉排放，且實(shí)施第二次的沉淀凈，這個時候，懸浮固體物基本不會在礦井水當(dāng)中，通過二級沉淀的水經(jīng)由中央泵房向地面的水池和水廠排放，將一定量的消毒劑（含氯漂白劑）加入到水廠水池當(dāng)中，就能夠?qū)ΦV井水當(dāng)中細(xì)菌實(shí)施更加綜合性的消毒。在如此反復(fù)的沉淀與消毒凈化之后，原先比較渾濁的礦井水就變得能夠?qū)崿F(xiàn)生活應(yīng)用水的水質(zhì)指標(biāo)。

2.2綜合利用

經(jīng)由處理之后的礦井水除了通過自壓到達(dá)礦井供煤礦采煤生產(chǎn)的要求之外，剩余的水量能夠用在衛(wèi)生用水與浴池。在進(jìn)行收集與凈化的時候，針對一部分比較清潔的老塘水，在經(jīng)由一級凈化之后就可以借助水風(fēng)包或者是自壓等加壓方式直接性地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

3　結(jié)語

礦井水處理及綜合利用技術(shù)的探索和應(yīng)用，不僅大大減少了礦井直接排放污水的頻率和數(shù)量，還降低了對環(huán)境的污染程度，起到了保護(hù)環(huán)境的積極作用。與此同時，還增加了可利用水資源的數(shù)量，對進(jìn)一步保證礦區(qū)的安全生產(chǎn)以及生活用水，實(shí)現(xiàn)礦井的長治久安具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陸士良,湯雷,楊新安.錨桿錨固力與錨固技術(shù)［M］.北京:煤炭工業(yè)出版社,1998:185-191.

作者簡介：孫政（1980-），男，山東鄒城人，本科助理工程師。