矿井水物化处理探讨.doc

关于矿井水的物化处理方法的探讨矿井水是煤炭开采过程中涌出的地下水,经井下各巷道集中至井下水仓后排至井上地面。在煤矿排放的废水中,矿井水占较大的比重,利用好矿井水既可以减少对环境的污染,又开辟了新的水源,同时也可缓解煤矿用水紧张的状况。1、 矿井水水质特性11 水质特性矿井水水质随矿井分布地区的不同其水质有较大差异,主要受地质条件、煤层特性、采煤工艺的影响。矿井水中的主要污染物为采煤过程中煤粉和岩粉渗入水中形成较高的悬浮物,使水的颜色呈黑色。通常排至地面的矿井水中悬浮物SS为70400mg/L,这是矿井水在井下水仓中有一定的沉淀作用,否则排出的矿井水中SS含量还要高。矿井水的其它水质特性主要有以下几点:矿化度较高。矿井水矿化度在1000mg/ L以上的占50%左右,主要含有硫酸盐、重碳酸盐类。总硬度在25德国度以上的地区分布较广,总硬度中永久硬度比重远大于暂时硬度。部分矿井水呈酸性。酸性矿井水分布在一定地区, PH值一般在3142之间,而且常常随着开采深度的加大, PH值逐渐变小,同时含铁量也逐渐增加。COD含量较低。化学耗氧量COD高于地下水,一般在10mg/L以上,主要是由于煤粉所致,其次是开采过程人员和机械造成的污染所致。12 利用现状现有矿井水的利用主要是一些大型矿井中进行,主要是将矿井水处理后用于井下消防洒水,洗煤厂生产补充用水等。在矿井水的利用上新建矿井、国有矿井利用率远高于老矿井、地方煤矿。这是由于新建矿井注重环境保护和实行三同时制度,而老矿井没有新的投资难于将矿井水处理后利用起来。地方煤矿规模小,资金短缺,相对来讲更重视生产对矿井水的利用不够重视。2、矿井水综合利用21 利用途径煤矿水资源均较缺乏,供水状况均不能满足使用要求。开辟矿井水的利用途径,不仅可缓解矿井的缺水状况,还可减少对环境的污染,可收到明显的经济效益、环境效益。净化处理后的矿井水可有以下一些利用途径: 先用于井下降尘洒水及消防用水、煤层注水、矸石山灭火用水。 洗煤厂生产用水、热电车间循环冷却补充用水、煤矿附属厂矿生产用水。井口浴室用水、生活中的冲洗用水及杂用水、消防用水、游泳池用水、锅炉房补充用水等。施工用水,农田灌溉用水。矿井水利用原则是先生产后生活、先井下、后井上。22 选择处理工艺不同的用水对象有不同的水质要求,应根据用水对象的具体要求选择适宜的处理工艺。有关用水对象的水质要求见用户水质指标表(表1)。由表中可看出生产用水的主要水质要求是SS及硬度,对其它指标的要求不多。而和生活有关的用水对水质要求相对要严。因此对生产用水的处理工艺可简单些,可省去净水中的过滤工艺,对与生活有关的用水处理工艺要相对复杂和严格。对井下洒水及选煤厂生产补充水可采用混凝、沉淀、消毒的处理工艺。对与生活有关、水质要求高的用户可采用混凝、沉淀、过滤、消毒的处理工艺。3、处理工艺及主要特点根据矿井水原水水质的不同,各用水对象的不同需求,选择相应的水处理工艺。31一般矿井水 普通中性淡水质的矿井水用作与生活有关的用水项目时,采用城市给水净化工艺(见下图)以上a、b两种工艺适用处理水量大的情况, c种工艺适用于处理水量不大的情况,具有占地面积小,管理简便的特点。上述处理工艺在一些矿井均有使用,效果良好。对普通中性淡水质的矿井水用作对水质要求不高的生产用水项目时可将工艺(图1)中的过滤工艺减化掉。上述工艺处理的矿井水适用于洗煤厂生产补充用水等。32低浊度矿井水对低浊度矿井水可采用直接接触过滤的处理工艺(见下图)。对于低浊度矿井水要选择适宜的混凝剂,以保证处理效果,一般以碱式氯化铝为宜。33高硬度矿井水对高硬度矿井水作生产用水时,可采用石灰软化法处理(见下图)当用作生活相关的用水时,宜采用离子交换法处理工艺(见下图)34高矿化度矿井水高矿化度矿井水用作生活与生产用水时,采用处理工艺(见下图)。高矿化度水宜优先选用反渗透工艺,相对于电渗析工艺有出水率高,管理方便,成本低,维护简单的特点。35酸性矿井水酸性矿水用作生活和生产用水时,可采用工艺(见下图)36含石油类较高的矿井水对含石油类较高的矿井水用作生活和生产用水时处理工艺(见下图)。4、综合利用效益一般情况下处理1m3矿井水平均成本约04元,处理后加以综合利用,可节省水资源费和排污费两项。此外按万元产值用水量计算1m3水可间接创产值20元,从全省煤炭行业来看,提高矿井水综合利用率其经济效益是十分明显的。从社会效益来看综合利用矿井水可解决各煤矿普遍缺水的状况,解决了生产及生活用水的难题,使生产得以顺利进行。从环境效益来看,综合利用矿井水,可减少废水的排放量,减少了环境污染。5、结论矿井水水质全省分布地区不同,水质有较大差异,一般主要含有一定量加悬浮物,是溶入的煤粉、岩粉为主;矿井水分为中性淡水,高硬度矿化度水和酸性水三大类。矿井水经处理后应本着先生产后生活、先井下后井上的原则优先供给井下防尘洒水、选煤厂生产用水、热电车间冷却循环补充水、井口浴室用水等用水量大的用户。矿井水的处理工艺应根据其水质的不同,从综合利用的角度采用不同的适宜的处理工艺技术,满足用户不同的水质要求,达到经济、合理、适用、可行目的。矿井水的处理以