矿井水及污水处理工艺及应用

阴爱平

（汾西矿业集团设备修造厂，山西 介休032000）

矿井水，即为矿区采煤层、开拓巷道四周的地下水，同时存在一些渗入的地表水，因受到地质构造、矿物所影响，所以容易产生煤粉悬浮颗粒，这时必然会对井下生产情况构成不利的影响。与此同时，矿井水水质有较大差异，因而需采取相关工艺做好煤矿矿井水、污水处理工作，对矿井水回收、利用，进而从根本上改善煤矿矿井水、污水的水质问题，提高矿井的生产效率、作业效率。

1 煤矿矿井水处理的基本原则和工艺研究

1.1 煤矿矿井水处理原则

通常情况下会遵循易—难、浅—深的原则进行处理，参照煤炭工业污染物排放标准排放要求、合理使用相关处理工艺的方式，改善出水的水质，以此达到回收、利用的相关要求[1]。除此之外，应该遵循回收利用的目标设计处理工艺，结合矿井水回用目标使用适合的处理工艺，实现矿井水回用的效果。如果矿井水回用的水质要求非常低，可在井下注浆、防尘，以及地面矸石山冲刷防尘、热电厂冷却水等中运用，以预沉、沉淀和消毒等容易加以处理，并且符合城市污水再生利用、工业用水水质的相关标准；针对矿井水会用水质要求中等，比如：在冲厕、消防和绿化等中运用，应满足城市污水再生利用和城市杂质水利用的相关水质要求；若为矿井水回用水质要求非常高的情况，可在饮用、洗衣房及浴室等中运用，要求符合生活用水相关标准。此外，需要联系水质的主要特征，对处理工艺加以设计，如果矿井水为洁净矿井水，能达到生活用水标准，则不需通过复杂工艺处理，简单处理/消毒即可。在矿井水存在悬浮物、水中有较多杂质、污染物的浓度较高条件下，建议通过复杂工艺加以处理，主要目的为及时将矿井水中的污染物质去除[2]。

1.2 煤矿矿井水处理工艺

矿井水经泵提升到污水处理站调节水池，调节池中的水水质得到改善，而且水量调节、停留沉降得到控制，较多煤泥在池底产生沉降问题。这时行车式泵吸排泥机，能对没你吸入污泥池调节池中的水加以处理，然后通过泵提升管道混合器，以计量泵/虹吸为主的无机药PAC为主，将其注入到混凝器中混合水于混凝器中混合、分离，发挥出泡药机的作用，以计量泵/柱塞注入有机农药PAM，混合后进到净化器中，产生混凝反应、离心及重心分离、过滤、破孔浓缩几个工艺处理后，清水会溢出进到消防水池。当前，矿井处理技术愈加成熟，使用混凝工艺、沉淀工艺、过滤工艺处理，出水能够获得工业用水的相关标准，混凝在废水中加入适量的混凝剂，这时胶粒物质可凝集、絮凝，从而形成颗粒/絮凝体，水中悬浮颗粒经水中分离，有助于实现净化废水的效果[3]。矿井水混凝土后，在沉淀池中可去除大颗粒悬浮物，达到固液分离的效果，沉淀后矿井设置粒料层过滤，利于达到工业用水的相关标准，处理后矿井水可在井下、洗煤厂，以及地面消防等中应用。净化器底部排出污泥进到压滤淤泥池，通过提升泵进到洗煤厂，在此之后以板式压滤机将污泥制成泥饼，待完成过滤后经过清水流溢出到滤液池、调节水池。建矿初期生活水平处理会通过地理式设备处理工艺，生活水以18 mm格栅、6 mm格栅，将漂浮物去除、进到生活水调节池，在此之后借助提升泵的作用进到厌氧池，于厌氧池内实现反硝化的效果，如此一来可以将富营养公海污染去除，进到一级好氧池进行生化分解，再进到二级好氧池完全分级，剩余部分进到沉淀池、污泥池，加以沉淀处理后进入消毒池，符合消毒相关标准后即可正常排放。

2 煤矿污水来源与处理工艺探析

2.1 煤矿污水的基本来源

1）酸性矿井水，采煤时煤中存在硫铁矿，和水产生氧化反应后形成硫酸，这时水pH值低于6，排放该种水体可提高地表水酸性，但对于水生物、土壤会构成不利的影响，同时该类水体易对管路造成腐蚀，建议通过微生物、湿式生态和中和法等工艺作以处理[4]。

2）高矿化度矿井水，因该类水体矿化高、硬度高，存在不小于800 mg/L无机盐，为偏碱性/中性，饮用这类税后不但为威胁到人体的生命健康，同时在农业灌溉中运用会形成水垢，在建筑作业中运用无法确保混凝土的强度等，一般可采取电渗析、离子交换，以及反渗透等工艺处理。

3）存在悬浮物矿井水的矿化度、硬度较低，为酸性水质多通过混凝沉淀容易加以处理。

4）生活污水。比如，洗浴、宿舍、食堂等用水，均为矿区生活污水的主要来源，该类污水中存在化学需氧量、细菌、悬浮物等，且相关指标均超出正常范围。

2.2 煤矿污水水质处理相关标准及处理工艺

对煤矿污水处理后，在水资源短缺区域如：生产、绿化、消防等中运用，通过处理煤矿污水可直接饮用、洗衣和洗澡。

首先，对煤矿污水处理过程中，需结合我国环境保护相关标准、煤矿污水处理状况，编制相应的污水改造方案，合理运用相关处理工艺。其次，需要适当增加水泵房、预沉池及反冲洗集水池等，同时联系污水固有污泥处理、给水，以及排水等系统情况，将新、旧装置有机联系起来，进而达到最佳的污水处理效果。其三，加强深度处理污水方面的能力，在明确污水深度处理目标、回收应用目标、我国生活用水指标等状况后，正确看待复用水池中的水为主要的用水来源，进行深度处理。深度处理煤矿污水工艺的实施，经相关容易处理后在复水池中合理应用过滤泵，以此鞥能够发挥出盘式过滤器的超滤作用，在超滤前、后添加适量的阻垢剂，待超滤处理后水会流向超滤水池，此时可借助高压泵的作用获得反渗透、水体流入清水池的效果，最后完成消毒工作水体可正常应用[5]。

2.3 煤矿污水处理单体工艺处理

煤矿处理污水时，会使用一级反渗透设备，具有清除水体中有害物质、阴阳离子等功能，反渗透系统通过除垢剂、高压泵、反渗透组件、过滤器等构成，选择透过性膜、使用分离膜技术，可以达到反渗透的目的。膜元件制作中的反渗透膜导流管、中心管，可将RO膜元件置于玻璃缸压力容器中，实行反渗透处理后水质的质量得以改善[6]。煤矿处理污水监控设备涉及预先报警系统、数据处理系统，以及数据收集系统等，便于及时明确水流量pH值、电导率，以及液位、压力等状况，不但能够在出水、进水时发出导电度高报警、储备水箱液位报警，而且在发生故障时能够在第一时间发出警报，利于相关工作人员及时采取针对性措施处理故障问题，降低构成的损失。

3 结语

煤矿矿井水为水资源的一种，我国较多煤矿缺水问题比较凸显，若没有处理后外排，必然会发生水资源不合理利用的现象。针对于此，需对煤矿矿井水处理后，联系实际需要考虑当作煤矿工业、生活、其他等用水，从而有效改善矿区水资源短缺不足，处理煤矿矿井水、污水问题，有效运用矿井水水资源，促进我国社会经济的发展，并且维护社会经济效益。