生瑞东,刘继荣,杨洪良
黄金矿山井下水综合利用探讨
生瑞东,刘继荣,杨洪良
(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿,山东莱州261400)
通过对山东某黄金矿山井下水利用现状进行分析,总结了一种矿山井下水综合利用的有效方法,为其他矿山井下水地利用提供了借鉴。
矿井水;综合利用;水资源;降本增效
矿井水是具有矿业特点的废水,是一种特殊水资源。由于认识不足和技术上的限制,矿井水一直被当成水害加以防治,矿山企业投入大量的资金将矿井水排掉而未加以利用。山东某黄金矿山涌水量大,水质复杂,一直以来是影响矿山安全的重大隐患。近年来矿山企业通过采取多种措施对其井下水进行综合治理、合理利用,有效的变“费”为“宝”,探索出一条矿山井下水利用的新途径。
矿井水主要由井下涌水形成,井下水在采掘、运输、充填过程中受到的污染比较严重。采掘过程的石粉、铲运设备的油污和充填胶结体进入井下水是造成水中悬浮物增加的主要原因。而矿井水本身的水质主要受当地水文、地质、气候和地理等自然条件的影响。通过水质分析资料显示,此矿山井下水中总硬度,氯化物含量和溶解性总固体含量较高,但其水的pH属中性偏碱性,且其他污染物含量较低,经过处理,可以满足矿山自用生产用水的水质要求,可作为回用水水源。
2.1 矿井水处理过程
井下水的处理过程如下:井下涌水、生产后的废水和充填渗水经过筛网过滤进入各个分段巷沉淀池、中段沉淀池后,汇集进入井下外环形水仓,在水仓内经过初步沉淀,溢流进入内环形水仓进一步沉淀,内外水仓总容量约为1.60万m3,形成了一定规模的“海绵体”,既可以用作沉淀,又能对井下水的汇集和排放起到缓冲作用。井下泵房采取错峰排水方式,利用平电、谷电时间向地表排水,为企业节省大量电费开支。因为错峰排水的单位时间排水量大,排上来的水不能被全部直接利用。此时,地表2万m3水池就起到汇集井下水的作用,对井下水也进行了第三级沉淀,由地表泵房实现用水的统一调配。
2.2 井下水的综合利用
1)井下生产用水。经过三级沉淀后的井下水水质有所改善,水中的悬浮物含量大大降低,悬浮物浓度降至80 mg/L以下,水质基本符合矿井生产用水要求。通过地表泵房的调控,采用自流和泵供给的方式,建立井下生产用水供应系统,使井下水得以循环利用。
2)地表生产用水。地表生产用水主要包括选矿车间和充填站,日用水量大,如果采用市政用水不但费用成本高,也会产生很大的浪费。随着生产任务量的增大,地表生产用水需求也不断增大,地面的生产用水已经无法从地表水满足。直接将沉淀后的井下水通过泵送至选矿车间及充填站用水的储水池,用于生产用水和补水,减小了地表生产用水压力。
3)生产辅助用水。井下水水源温度比较稳定,常年在18~23℃,将井下水利用地表泵房送至水源热泵机组,为热泵提供大量的稳定的热能。办公楼和地表厂房供暖所需热水,职工洗浴热水都由热泵机组提供,多年以来运行稳定,与燃煤锅炉相比较,有效解决了环境污染和资源浪费的问题。
井下水通过混凝、絮凝、沉淀进入超滤系统,经超滤膜去除杂质,最后进入反渗透膜降低水中的离子浓度,出水水质各主要指标达到饮用水标准。设备投入运行后设计处理量为1 800 m3/d,处理的产品水首先用于职工洗浴、空压机用水,并逐步代替自来水供应全矿区的生产生活用水,降低了市政用水压力,创造非常可观的经济效益。
4)生活用水。附近村庄建成储水水库,2万m3水池的水在满足生产用水的情况下,会溢流到水库中,用于解决村庄农田和果树灌溉,既节约大量水资源,又创造了良好的生态环境。
3.1 矿井水实现综合调配基础投资大
对水的综合利用需要建具有一定规模的井下水仓和泵房、井上蓄水池以及相应的配套设施,场地和基础投资较大,对一些小型矿山来说,实现矿井水的综合利用在经济账上不如传统的直接排放,实现难度较大。
3.2 情感上难以接受
经过膜处理过的矿井水多为矿山职工使用,然而,从事井下作业的人员,清楚井下的作业环境,油污、粉尘、泥沙以及粪便等都流入井下水仓,认为井下水又脏又臭,心理上无法接受,所以宁愿去用昂贵的黄河水也不肯使用近在身边处理过的矿井水。
3.3 管理上的差距
由于长期以来对井下水的利用没有重视,对环境保护、给排水专业技术人员的培养不足,即使有专业技术人员的企业也没有充分重视。而且负责操作的工人大部分未进行专门的严格培训,一部分是井下失去工作能力的工人转到地面上来“看泵”。不了解工艺,不利于管理,更不能发挥主观能动性和积极处理运行中发生的问题。
矿山井下水的利用方式方法多样,根据自身矿山情况采用最适合的方法进行井下水的处理才能最有效的利用矿井水。矿山要更好的进行矿井水的综合治理和利用,需要从加大水处理技术的引进力度、增加对相关技术和管理人员的重视程度等各个方面同时着手。矿井水的综合利用不仅仅能给矿山带来经济方面的效益,在国家大力倡导节能减排,建设可持续发展和环境友好企业的关键节点,对矿井水进行综合利用更是矿山企业可持续健康发展,进行降本增效的关键之举,也是矿山企业对环境负责对社会负责的有力举措。
(责任编辑 赵其芬)
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1009-6159(2017)-09-0036-01
2017-03-30
生瑞东(1989—),男,助理工程师