《矿山环境与生态工程》课件-2.1煤矿矿井水处理与资源化方法

矿山环境与生态工程第二章煤矿矿井水处理与资源化第一节：煤矿矿井水处理与资源化方法第二节：矿井水混凝沉淀处理工艺第三节：矿井水过滤处理工艺第四节：矿井水脱盐处理工艺第五节：煤矿矿井水地下水库技术第六节：矿井水井下处理与复用技术第七节：煤矿矿井水零排放技术第一章煤矿矿井水处理与资源化第一节：煤矿矿井水处理与资源化方法第二节：矿井水混凝沉淀处理工艺第三节：矿井水过滤处理工艺第四节：矿井水脱盐处理工艺第五节：煤矿矿井水地下水库技术第六节：矿井水井下处理与复用技术第七节：煤矿矿井水零排放技术国家能源局《关于国家能源安全的汇报》统计数据，目前我国煤炭开采每年产生矿井水80亿吨，利用率仅为25%左右，每年造成矿井水损失60亿吨目前我国水资源严重短缺，每年工业和生活缺水量达100亿m3全国86个国有重点煤矿区中有71％缺水，40％属于严重缺水举世瞩目的南水北调工程，主要向西部缺水地区供水的西线一期工程的计划调水量也仅为40亿m3习总书记指出“煤炭大量开采带来的主要问题是生态损害和地下水资源破坏……”一、煤炭行业（矿区）水资源现状二、矿井水产生二、矿井水产生采煤时，不同水源可通过井筒、塌陷裂缝、断层裂隙、溶洞和钻孔等直接进入井下造成水灾二、矿井水产生矿井水水源：地面水、含水层水、断层水、老空水含水层包括矿井下的砾石层、流沙层、石灰岩层等含水比较丰富的岩层，若含水层与地面水相连通时，对矿井威胁更大。断层附近岩石通常较破碎，易积水，断层容易将若干个含水层导通，形成较强的水力通道，积存于断层附近或通过断层导通涌出的含水层水称为断层水。井下采空区和废旧井巷里常积有水，称为老空水，老空水一般都在生产区的上部，所以静水压力很大，来势凶猛，且常含有有害气体。二、矿井水产生地表裂隙渗透水；岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水；井下生产防尘、灌浆、充填污水；水力采煤、水沙充填采矿排水；矿井水的来源二、矿井水产生采用井下水仓储存和集中矿水，再用排水设备将水排至地面井下水仓分主仓和副仓，清理时轮换使用，保证排水正常沉淀矿井水流动过程中夹带大量悬浮物和固体颗粒，防止排水系统堵塞和减轻排水设备磨损水仓中流动的速度必须小于0.005m/s，流动时间要大于6小时，水仓巷道长不得小于100m二、矿井水产生矿物污染岩粉、黏土、砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解盐、酸和碱等；有机物污染煤炭颗粒、油脂、生命生物代谢产物、木材、油；细菌污染水质监测结果显示，细菌总数和大肠菌群含量较大，主要由人类生产和生活活动产生；矿井水包含的主要污染物（水质）三、矿井水的分类及水质特征12①悬浮物粒度小、比重轻、沉降效果差；又称常规矿井水；②除悬浮物、细菌及感观指标超标外，其它理化指标满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）；

③煤矿开采过程中普遍存在的一种矿井水。含悬浮物矿井水

①水质较好、pH值为中性，低矿化度，基本不含SS。②各类水质指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006），只需稍加处理和消毒即可饮用

洁净矿井水

三、矿井水的分类及水质特征指溶解性总固体高于1000mg/L的矿井水。

高矿化度矿井水

①指pH值小于5.5的矿井水。一般pH值为3～5.5之间，个别小于3，总酸度高。

②含有较高的铁、悬浮物、细菌等。

酸性矿井水

4主要含有氟、铁、锰、铜、锌、铅及铀、镭等元素的矿井水。含毒害元素矿井水

5三、矿井水的分类及水质特征14《煤矿井下消防洒水水质标准》GB50383-2006《井下进口采煤机组用水标准》DIN24320《煤炭洗选用水标准》GB50359-2005《工业用水水质标准》GB/T19923-2005《生活饮用水卫生标准》GB6749-2006《饮用净水水质标准》CJ94-2005《城市杂用水水质标准》GB/T18920-2002《农田灌溉水质标准》GB5094-92《景观用水水质标准》GB50335-2002悬浮物浊度溶解性总固体硬度氯化物pH值COD总大肠杆菌群四、矿井水处理及资源化技术15收集、提升、消毒去除有毒有害元素主要方法混凝、沉淀、过滤、消毒投加碱性药物中和反应根据原水水质和回用要求确定处理工艺；技术先进经济合理；污泥处理、浓水处理，不引起二次污染。关键问题去除悬浮物、反渗透除盐洁净矿井水悬浮物矿井水含毒害物矿井水高矿化度矿井水酸性矿井水概述类型四、矿井水处理及资源化技术1、高浊矿井水资源化技术1、高浊矿井水资源化技术181、高浊矿井水资源化技术反应池：机械反应、网格反应、折板反应沉淀池：平流式、竖流式、幅流式、斜管沉淀池澄清池：机械加速澄清池、水力循环澄清池过滤池：普通快滤池、无阀滤池、压力过滤器等滤料：无烟煤、石英砂、锰砂、陶粒、瓷砂。消毒剂：二氧化氯、次氯酸钠、液氯、紫外线、臭氧192、高矿化度矿井水资源化技术关键技术是除盐，主要方法有：蒸馏：传统蒸馏、多级闪蒸、多效蒸馏离子交换：阳床、阴床、混床、双层床电渗析：发展为电去离子（EDI）反渗透（reverseosmosis，RO）：主流技术

202、高矿化度矿井水资源化技术适用于水资源匮乏制约发展地区适用于苦咸矿井水处理213、高铁锰矿井水资源化技术

224、酸性矿井水资源化技术酸性矿井水处理的方法主要有：中和法、微生物法、人工湿地法、粉煤灰吸附法等等。