煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)方案與實(shí)行
引言
隨著中國煤炭事業(yè)發(fā)展，在開采過程中廢水問題凸顯，解決好廢水問題一方面可以緩解水資源緊張的局面，另一方面可以避免環(huán)境污染，所以要求必須對(duì)煤礦礦井廢水的處理進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
1煤礦礦井廢水利用現(xiàn)狀
1.1來源：在煤炭開采作業(yè)過程中，由于礦井開挖深度不斷增加，致使地下水與煤、巖層接觸反應(yīng)，繼而使地下水顏色變得渾濁，并且含有大量懸浮物和有害元素。這些地下礦井廢水不能直接飲用，否則會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。必須進(jìn)行相關(guān)處理和加工后再排放，一般情況，這些經(jīng)過加工的廢水不能作為飲用水。
1.2現(xiàn)狀：現(xiàn)階段中國廢水利用率很低，基本上處于原始管理狀態(tài)，礦井內(nèi)廢水通過水泵抽出直接排放，一方面造成資源浪費(fèi)，另一方面造成環(huán)境污染。與礦井內(nèi)廢水大量浪費(fèi)不同的是，中國水資源嚴(yán)重匱乏，對(duì)礦井廢水的綜合開發(fā)利用能夠一定程度上緩解水資源短缺的問題，所以對(duì)于礦井廢水的利用需要引起高度重視。
2廢水處理原則
2.1水質(zhì)不同選擇不同的處理方案：不同類型的礦井水其具有的水質(zhì)也是不同的。a)有些礦井水質(zhì)好且不含有或少含有害物質(zhì)，在進(jìn)行簡(jiǎn)單加工處理后就可以直接應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn);b)弱酸性礦井水可以通過氧化還原反應(yīng)進(jìn)行脫硫工藝;C)廢水中含懸浮物主要是煤炭開采中的煤和石粉末，對(duì)這類廢水要進(jìn)行過濾處置;d)對(duì)一些高礦化度的廢水及特殊污染物的礦井水，這類廢水一般因其具有對(duì)生物有害的物質(zhì)，此類污水必須進(jìn)行集中回收處理。
2.2嚴(yán)格分析水質(zhì)：由于開采作業(yè)面不斷深入，水質(zhì)也出現(xiàn)變化。地表和巖層水中主要是含懸浮物和一般水類雜質(zhì)，而隨著不斷向下挖掘，地下水水質(zhì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。所以在礦井廢水利用過程中必須要進(jìn)行綜合分析，以便做出全面和科學(xué)的廢水處理方案。
2.3杜絕水質(zhì)二次污染：對(duì)于礦井廢水的提純和分流過程中，必須要嚴(yán)格按照流程和工藝進(jìn)行。避免出現(xiàn)由于操作不當(dāng)而出現(xiàn)水質(zhì)的二次污染，進(jìn)而影響水體質(zhì)量出現(xiàn)重大安全隱患。
2.4處理長(zhǎng)遠(yuǎn)利益與眼前利益關(guān)系原則：對(duì)于礦井污水的處理，不要只看眼前的投入，要以長(zhǎng)遠(yuǎn)、整體的眼光看問題。對(duì)于眼前的污水設(shè)備投入是獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)利益基礎(chǔ)，要樹立環(huán)保意識(shí)和科學(xué)管理意識(shí)，這有益于企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。
2.5根據(jù)開采工藝確定處理工藝
2.5.1潔凈礦井水：潔凈礦井水水質(zhì)較好，一般可以使用分流排水方式。對(duì)這類水在礦井中設(shè)有專門的排水系統(tǒng)，經(jīng)過簡(jiǎn)單處置和消毒后，可以作為工業(yè)和生活飲用水。
2.5.2含有懸浮物的礦井水處理工藝：由于污染物來自于煤炭開采中，煤層和巖層與機(jī)械碰撞產(chǎn)生的大量粉塵，這種細(xì)小顆粒物也被作為生活用水加以利用。對(duì)水中的懸浮物主要處理方法過程：混凝-沉淀-過濾斗消毒，先將鋁或鐵鹽進(jìn)行配比，之后在水泵或管道混合器之中充分混合，進(jìn)而完成混凝反應(yīng)后生成沉淀以便于過濾顆粒物質(zhì)。依次加入NaCIO，、CIO：和液氯進(jìn)行消毒。
2.5.3高礦化度水的處理工藝：膜分離方式是比較常用的高礦化度水提純方式，其主要通過壓力差、濃度差和電位差這類推動(dòng)力對(duì)廢水進(jìn)行提純。
2.5.4含特殊污染元素的廢水處理工藝：對(duì)于含有Fe、Mn類重金屬的特殊污染物處理，首先要去除懸浮物再采用充氧氧化法的除鐵工藝流程。對(duì)于含氯類的特殊污染物，主要采取活性氧化鋁法。在除氟和再生時(shí)，鋁氟配合進(jìn)行雜質(zhì)分離。除此之外，近些年以來關(guān)于水質(zhì)凈化和提純技術(shù)也在不斷發(fā)展。還出現(xiàn)了生物化學(xué)和濕地生態(tài)處理的工藝，這兩種工藝其具有低運(yùn)行成本和技術(shù)管理方便的特點(diǎn)，已經(jīng)開始得到廣泛應(yīng)用。
3廢水處理操作過程設(shè)計(jì)與實(shí)行
煤礦在進(jìn)行礦井廢水實(shí)際處理時(shí)，要考慮綜合因素，采取多種處理工藝、多方案、多角度進(jìn)行合理設(shè)置。煤礦企業(yè)是廢水處理的主要責(zé)任人，廢水必須及時(shí)、合理處理。處理后的水要經(jīng)過管道傳輸，所以在廢水處理場(chǎng)所的選址上，要兼顧煤炭工業(yè)場(chǎng)地和居住區(qū)位置和距離。根據(jù)水質(zhì)不同進(jìn)行使用區(qū)分，滿足生活和工業(yè)需求。
3.1具體流程：廢水處理操作具體流程見圖1。
煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)方案與實(shí)行
廢水處理步驟：a)收集廢水，放人集水調(diào)節(jié)池中，對(duì)于水量的多少進(jìn)行時(shí)時(shí)調(diào)控;b)將廢水抽人水泵房和跌水混合池，在這個(gè)過程中要滿足絮凝劑均勻混合，使水中的絮凝在外力作用下進(jìn)行顆；ハ嘟佑|和碰撞，以便形成較大的、質(zhì)地較硬的絮狀體，進(jìn)而能夠快速沉降和分離;C)通過重力作用在沉淀污泥池中完成污泥去除過程;d)經(jīng)過處理和分離水質(zhì)過程，處理的水集中存放，而污泥則制成泥餅用于農(nóng)用或海洋投棄閻。
3.2改革廢水處理方案：廢水池修建和處理需要大量人力、物力及電力和資金，這些都增加了企業(yè)的成本投入，對(duì)于一些生產(chǎn)量大且生產(chǎn)穩(wěn)定的煤礦企業(yè)是可以做到的，但是對(duì)于一些中小型煤礦而言，這無異于變相增加了資本投人，極易出現(xiàn)對(duì)廢水的不處理和偷偷排放現(xiàn)象，這些都是我們?cè)趶U水處理方案實(shí)施過程中要考慮的問題。
3.2.1引入新式廢水處理技術(shù)：與以往對(duì)廢水加工的添加化學(xué)制劑不同的是，在國際上出現(xiàn)一種生物化學(xué)處理法，其處理原理是菌化過程改變井水中的金屬物質(zhì)。其主要做法就是在酸性條件下將氧化亞鐵硫桿菌投入到廢水內(nèi)，完成對(duì)其酸性礦井水的中和及除去Fe的過程。此外還有一種利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的濕地進(jìn)行廢水處理，通過對(duì)廢水中的雜質(zhì)的吸附過濾和離子交換以達(dá)到污水的高效凈化。以上兩種方法具有廢水處理費(fèi)用成低、耐沖擊和滿足間歇排放污水的特點(diǎn)。對(duì)于污水的處理可以采用這兩種手段，并把這兩種技術(shù)引用到實(shí)際污水處理過程中。
3.2.2廢水處理工藝選擇：國內(nèi)廢水處理工藝主要有超磁分離工藝、機(jī)械加速澄清池、高密度傾斜板沉淀池處理工藝。面對(duì)煤礦廢水排放量大及修建廢水池的需要，近年來出現(xiàn)了微濾處理工藝，主要是考慮占地制約及原廠擴(kuò)建等限制因素。表1是幾種處理工藝的對(duì)比。
煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)方案與實(shí)行
選擇何種處理廢水工藝可以依據(jù)該地區(qū)水質(zhì)特點(diǎn)，做好廢水處理站的建設(shè)營運(yùn)的成本合計(jì)工作，做到依據(jù)實(shí)際情況建設(shè)，選擇資金投入少而污水處理效果好的合理方案。
3.2.3廢水處理站選址：要保證廢水處理站正常運(yùn)作及減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度和處理效果的要求，廢水處理站的修建選址要依據(jù)廢水處理后的主要用途，滿足礦井生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)和居民生活需求，最好是避免山坡和地質(zhì)下陷地帶及上風(fēng)向位置。
4結(jié)語
對(duì)于煤礦礦井廢水的處理和設(shè)計(jì)必須遵循可持續(xù)發(fā)展原則，處理好眼前利益和長(zhǎng)久利益的關(guān)系。在處理廢水時(shí)根據(jù)廢水的特質(zhì)進(jìn)行具體操作，結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際，注重使用新技術(shù)和新工藝，使廢水處理達(dá)到更好的提純和凈化效果。
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