深井煤矿污水处理及污水资源化的利用问题

胡艺华

（山西西山煤电股份公司西铭矿， 山西 太原 030052）

污水排放的源头有很多，污水有两大类型分别是生活废水和工业废水，水污染是将有害物质融入水中，降低水质量，污染水源。其中，深井煤矿在对煤炭资源进行开采和利用的过程中，就会有大量的废水排放，这些被排放出的废水渗入到地表后，对地下水资源造成严重的污染，引发很多水污染事件发生，导致人们供水紧张，水资源严重缺乏，水质降低会严重危害人体健康。所以我们需要高度关注煤矿区的污水处理和再利用问题，采取有效措施解决污水，改善生态环境，提高地下水的水质。

1 深井煤矿处理污水的重要性

深井煤矿区在对煤炭进行开采时会释放出很多污水或废水，而居住在矿区周围的大多数居民一般都饮用的是地下水，而矿区排放出的水如果不经过严格的处理，则会对人们的饮用水造成极大的污染[1]。矿区排放出的水有很多矿化度物质，如果与地下水混在一起，则会降低地下水的水质，破坏地下水资源，并且在一定程度上还会影响煤炭的开采，甚至阻碍煤炭行业的发展，降低煤炭的开采量，限制我国经济的蓬勃发展。所以要重视深井矿区的污水处理，提高水资源的利用率。

2 处理深井煤矿污水的方法中出现的问题

处理深井煤矿区的污水有它独特处理的工艺程序，按照流程操作就可实现污水净化，如图1，但是，在处理过程中仍然还有以下几点问题需要解决。

1）网络栅栏设计不合理，没有将其设计在调节池跟前，所以对污水中产生的漂浮物无法有效拦截，使得这些漂浮物流入调节池后堵塞提升泵，有些设计者常常忽视过滤网的质量，劣质的材料降低过滤的处理效果。

2）有些工作人员在往调节池中加混凝剂时没有将其充分混合，会加重沉淀池表面的水利负荷，降低工作效率。为了提高水的质量，通常会在处理中适当的加入一些消毒剂，但是其效果不明显，水质没有得到很好的改变。

3）在污水处理的建筑上缺乏科学的布置，设计者应该尽可能的减少用地面积，提高建筑物的功效，解决当前我国用地面积不足的情况，对于有些水池可以采用由上而下的合建，比如清水池，中间过滤池和排废水池[2]。

4）煤矿循环冷却水系统的配置不合理，对冷却设备和被冷却设备没有合理配置，使得整体的冷却系统出现大问题，不仅会损耗大量的能量，还不能很好的达到冷却效果。

5）深井煤矿区的有些设施建设比较分散，导致有些设施被重复建设，浪费建设所需的资金及设备，并且对水资源的重复利用率低。

6）对于煤矿区的的外排水，通过简单的处理进行二次利用，将处理后的污水当做城市防尘水或者是井下的灌浆用水，既能够节省资源还能降低污水处理的成本。

3 深井煤矿污水处理的主要措施

对于深井煤矿区的污水处理一般采用四种方法，分别：生物氧化法、混凝法、双膜法和混合法等方法，每个方法都有各自不同的操作方式，下面进行具体阐述。

3.1 生物氧化法

生物氧化法利用微生物的特性对污水进行有效处理，主要是将活性污泥法和生物滤池法有效结合，发挥各自的优点对污水进行高效处理，此方法是目前处理深井煤矿污水的最佳方式。该方法的原理是在调节池中加入适量的填料，使得污水在快速流通的过程中，与填料和其中的生物膜充分接触，发挥微生物的特性，能够对污水进行有效处理，能够有效提高净化水的功效。

图1 深井煤矿污水处理工艺基本流程

3.2 混凝法

混凝法是一种化学反应，主要是将污水和混凝剂充分融合后发生中和反应和絮凝反应，对于煤矿区排放出的污水进行斜管沉淀和多次的过滤处理，保证能够达到污水排放指标，进一步实现在清水池中进行排放[3]。

3.3 双膜法

双膜法就是进行两种方式进行处理，也就是超滤和反渗透，超滤进行前期处理，能够很大程度上提高反渗透水质的质量，按照一定的比例将超滤出水和反渗透出水相混合，主要是确保排除的水既能够符合生产用水，还能达到生活用水的标准。

3.4 混合法

混合法是污水处理方法中最常用的方法，使用混合法进行深度清理污水主要使用的是混凝剂，所以在选用混凝剂的类型和数量等方面，一定要选用正确的比例配置混凝剂，才能够提高污水处理效果，实现对水质的净化目的。

4 深井煤矿对污水资源化的利用方法

对污水资源化的利用也要分清利用地方，不同煤矿排放出的水质不同，所采用的污水资源化的方法也就不一样。深井煤矿的污水类型主要为井下排水、生活污水和其他废水，这些污水处理后都会用作生产水、农业水和生活水进行再次使用，深井煤矿处理污水的系统工程由高效沉淀系统、砂滤系统、超滤饮用水系统、煤泥处理系统、预调节处理系统等，首先煤矿水经过调节池后由高效沉淀系统经絮凝微电解处理，然后搅拌将泥渣进行分离操作，这样可以污水中的大多数污染物去除掉，滤池中有大量的滤料均匀分散在滤池中，将上面的水通过滤池再次去除剩余水中的杂物，接下来，在经过超滤系统，将水质进行净化，使得水质达到标准化的要求，所过滤中的煤渣、泥块等经过脱水传送到其他地方用作另外的用途。

通过上述的污水处理方法，可以将净化后的水资源送给周边居住的居民当做生活用水，从一定程度上解决了人们的供水不足问题，缓解了水资源紧缺的现象，这些被处理过的污水也可用在矿区的煤炭生产，比如：洗煤需要大量的水，可以将生活中的污水和人们的洗澡废水通过调节池，沉砂池、无阀滤池等，利用臭氧消毒后在灌入清水池，这些水便可进行洗煤。井下水的使用，也是将深井水和洗澡废水用次氯化钠消毒，就可以用作井下洒水，或者有一些含油的废水，也经过调节池，高度沉淀池，利用管式静态混合器井下污水处理，用于井下洒水。在用于农业方法的水必须要通过严格的水净化技术处理，才可以进行农业灌溉，最大程度的实现水资源的高效利用率[4]。

5 结语

对深井煤矿的污水进行处理和水资源的利用是一项较为复杂的大工程，虽然现有的污水处理工艺在一定程度上能够有效进行污水净化，达到水资源的利用标准，但是还有一些问题需要不断地去完善，提高对污水的净化处理。另一方面还要建立健全的环保法律制度，规范人们的污水排放，提高人们对水资源的保护意识，污水处理要严格按照国家要求，符合排放标准和水质净化标准，为农业、居民生活、矿区生产提供充足的水资源，促进煤炭行业的持续发展，使得我国的经济地位不断提高。