深井煤矿污水处理及污水资源化分析

时间：2024-05-17

（开滦（集团）唐山矿业分公司，河北唐山 063000）

深井煤矿污水处理及污水资源化分析

高清柱

（开滦（集团）唐山矿业分公司，河北唐山 063000）

本文主要对深井煤矿污水处理及污水资源化分析的重要性、现有处理工艺存在的问题、主要处理工艺以及深井煤矿污水资源化的具体方式等方面进行了以下探讨，希望能够对当前矿区的用水问题起到一定的作用。

深井煤矿；污水处理；资源化

1 概述

深井煤矿在对煤炭进行开采和利用的过程中排放出了大量废水污水。这些废水污水往往没有最大化地进行处理回收和再利用，对矿区当地的地下水资源造成了严重的破坏，使得矿区及其附近的水资源日益紧张。下文对深井煤矿污水处理及污水资源化问题进行了如下的分析。

2 重要性分析

目前我国大多数矿区及附近居民区的用水都是以当地的地下水为主，以净化处理后的矿井水为辅，深井煤矿所排放出来的大量污水，如果不经相关处理，势必会对社会造成严重的影响。这些污水往往具有较高的矿化度物质，其自身的排放会造成污染环境问题，与当地的地下水混合后又会严重危害到矿区和附近居民区的用水质量。缺水的严重形势又反过来会制约矿区煤炭生产的发展，制约当地居民生活水平的提高，且不利于矿区煤炭产业的可持续发展和经济的循环发展。因此，对深井煤矿污水进行处理和资源化的分析意义深远。

3 现有工艺存在的问题

图1 深井煤矿污水现有处理工艺的具体操作程序

在对现有处理工艺的问题进行分析时，必须先要了解深井煤矿污水现有处理工艺的具体操作程序，其对矿井水进行净化的简要流程如图1所示，并存在以下几个方面的问题：（1）在将混凝剂混合到调节水池中时，由于混合的不够充分，导致污水没有显现出理想的分离状态，致使沉淀池的表面出现较高的水力负荷，很容易降低滤池的工作效率。即使在消毒剂的作用下，最后出来的水质仍存在问题。（2）在调节池前面没有设置拦截污水中漂浮物的网格栅栏，导致颗粒较大的漂浮物直接进入到调节池中，很容易出现堵塞提升泵的现象。此外，在生活污水处理的设计方面，所选择的滤网材料也参差不齐，导致滤网处理效果不明显。（3）在煤矿循环冷却水系统方面，有些配置不够合理。例如冷却与被冷却双方的设备配置不尽相同，从而使得整个循环冷却系统运行效果不好，不仅没有达到合理的冷却效果，还浪费了大量的能量。（4）有些建（构）筑物在平面布置中不够合理科学。面对日益紧张的用地形势，在建设上应当在满足使用功能的前提下尽量合建，以此来减少占地面积，例如在本项目中中间水池、清水池及废水排放水池的合建等。（5）有些深井煤矿矿区的供水设施较为分散，导致重复建设现象较多，不仅浪费了大量的资金设备，还不利于提高矿井水资源的利用率。（6）井下外排水可以二次利用为井下灌浆和防尘用水。有些矿井水经过处理并达到饮用水标准后，深水井用水取消后，避免了不必要的资源浪费，也可以节约电费及水资源费。

4 深井煤矿污水的主要处理工艺

深井煤矿污水的主要处理方法包括多种，主要有混合法、双膜法、混凝法、生物氧化法等等，其各自的具体使用方式如下：（1）混合法主要被用来对污水的深度处理，选择不同的混凝剂种类，以及加入混凝剂数量的多少，都会对污水处理效果产生不同的影响。在混凝剂与高锰酸钾的混合作用下，按照一定的配置比例，能有效地对污水进行处理净化。（2）双膜法是以超滤作为预处理，以超滤和反渗透的结合使用为核心的方法，保证反渗透进水水质。超滤出水和反渗透出水在一定的比例下混合后才能达到达到生产和生活用水的标准。（3）混凝法是在混凝剂的作用下，将污水处理中的各种化学反应，如中和反应、絮凝反应等等连接起来，经过斜管沉淀和多种介质过滤后输送到清水池，到达《污水综合排放标准》的相关要求。（4）生物氧化法是一种利用微生物的作用来达到净化污水目的的方法，同时具备了生物滤池法和活性污泥法的共同点，是现有深井煤矿污水处理方法中比较先进和科学的方法。它主要是先在调节水池内投放一定的填料，当污水按照的一定的速度经过池中的填料时，会与填料上生长出来的生物膜紧密接触。而生物膜内又有大量的微生物，这些微生物会对污水起到净化的作用。

5 深井煤矿污水资源化的具体方式

深井煤矿污水的资源化是以一定条件为前提的，不同煤矿污水的水质条件不同，其资源化的方式也就不一样。一般来讲，深井煤矿污水主要包括深井井下排水、居民生活污水以及其它废水等等，各个矿区的具体情况又会有所差异。深井煤矿经过处理的污水，大多被用于生活用水、生产用水以及农业用水等。

首先，深井煤矿污水处理工程由预调节系统、高效沉淀系统、砂滤系统、煤泥处理系统、超滤饮用水系统等部分组成。矿井水经过调节池后进入高效沉淀系统，经絮凝微电解处理，利用搅拌、泥渣分离接触作用去除矿井水中的大部分污染物后，上清液流经均质滤料滤池去除剩余悬浮物，再经超滤净化达到水质目标的相关要求。而煤泥经过浓缩后脱水，被运到外面作为其他用途。采用以上污水处理工艺而净化的水资源，可以输送到附近居民区，缓解当地水资源紧张的现象；其次，处理过后的污水还能用于矿区生产，如将生活污水和洗澡废水等经过调节池，再经过沉砂池、接触氧化池和无阀滤池，通过臭氧消毒之后输入到清水池，被用作为洗煤用水。同时，在按照煤矿设计规范的要求下，通过处理深井井下水和洗澡废水，用次氯酸钠消毒过后，被用作为深井井下洒水。而那些含油的深井井下水，在经过调节池、高浊度预沉池和管式静态混合器等一系列的处理之后，也可以被用作为井下洒水。最后，深井煤矿污水经过要求严格的一级或二级处理净化之后，可以被用作为农业灌溉等其他农业用水，使水资源的利用率达到最大化。