導(dǎo)語：煤礦礦井廢水回收技術(shù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：煤礦生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水主要有礦井涌水與洗煤廠出水等。主要對礦井廢水的處理與回收技術(shù)進(jìn)行研究，分析其應(yīng)用，以期對相關(guān)工作有所借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；礦井廢水；回收技術(shù)

目前，煤炭在中國能源資源中占據(jù)絕對優(yōu)勢，可是隨著煤礦開采規(guī)模擴(kuò)大，礦井生產(chǎn)過程中形成的廢水量也明顯增多，如果未對礦井廢水處理而直接排放，必然對地下水資源與生態(tài)環(huán)境造成污染，而且會(huì)導(dǎo)致水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)調(diào)查，中國大約50%的礦區(qū)水資源貧乏，直接影響煤炭生產(chǎn)發(fā)展。針對煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，要采用科學(xué)、有效的技術(shù)進(jìn)行處理，把煤礦廢水轉(zhuǎn)變成煤礦生產(chǎn)用水，實(shí)現(xiàn)煤礦廢水的回收與應(yīng)用，從而推動(dòng)煤礦生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展。因而，通過研究煤礦礦井廢水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水的回收與應(yīng)用，對煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1煤礦礦井廢水處理技術(shù)

現(xiàn)階段，煤礦礦井廢水處理技術(shù)主要包含物理化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)及自然生態(tài)技術(shù)。a)物理化學(xué)技術(shù)。物理化學(xué)法的基本原理是物質(zhì)間存在的物理化學(xué)效應(yīng)，應(yīng)用相關(guān)物理化學(xué)法實(shí)現(xiàn)礦井廢水污染物的有效轉(zhuǎn)化，去除有害物質(zhì)，完成廢水凈化。一般應(yīng)用的物理化學(xué)方法主要為萃取法與光化學(xué)混凝法及膜分離法等。煤礦礦井廢水處理中物理化學(xué)法發(fā)揮著關(guān)鍵作用，主要原因是礦井廢水存在大量懸浮物質(zhì)，且濃度相對較大，一定要先處理體積大與密度大的污染物質(zhì)，不然會(huì)導(dǎo)致生化處理效果不佳。因而，礦井廢水應(yīng)用生化處理前，必須對礦井廢水中的固體與液體進(jìn)行有效分離，并先處理固體物質(zhì)，然后才能夠開展生化處理；b)生物技術(shù)。生物技術(shù)主要指應(yīng)用自然微生物具備的呼吸作用，通過微生物呼吸作用實(shí)現(xiàn)礦井廢水中有機(jī)物質(zhì)的降解，同時(shí)應(yīng)用生物技術(shù)可降低廢水處理過程中對生態(tài)環(huán)境造成的不利影響[1]。普遍應(yīng)用的生物處理技術(shù)為氧化溝處理技術(shù)，通過氧化溝臭氧可有效去除污水中存在的COODer，并且減小氨氮含量。查閱相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，采用氧化溝技術(shù)處理礦井廢水，其中COODer去除率與總氮去除率都達(dá)到了75.9%，有效減小SS含量；c)自然生態(tài)技術(shù)。目前自然生態(tài)技術(shù)主要是人工濕地處理與穩(wěn)定塘處理及土地處理。大量實(shí)踐表明，礦井廢水處理中人工濕地技術(shù)效果最好。而穩(wěn)定塘處理技術(shù)中的氧化塘與土地處理系統(tǒng)可選擇煤礦塌陷盆地，這樣可根據(jù)礦井廢水與礦區(qū)生活廢水相關(guān)情況設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)，從而提高社會(huì)效益與環(huán)境效益。另外，選擇自然生態(tài)技術(shù)處理礦井廢水，可有效減小礦井廢水污染物的濃度，并且改進(jìn)煤礦塌陷盆地生態(tài)環(huán)境。

2礦井廢水回收應(yīng)用技術(shù)

2.1磁混凝沉淀工藝

磁混凝沉淀是根據(jù)混凝物理化學(xué)基本原理，并且融合生物作用原理，實(shí)現(xiàn)了多種原理與過程融合的復(fù)合工藝。首先通過磁分離然后通過生物作用，實(shí)現(xiàn)兩者的密切結(jié)合，有效發(fā)揮出磁分離與生物作用特點(diǎn)，有效處理廢水。如今，在一般混凝沉淀工藝中添加適量磁粉，就可實(shí)現(xiàn)磁粉與礦井廢水中的相關(guān)物質(zhì)絮凝結(jié)合，并且呈現(xiàn)出混凝與絮凝效果，這樣就可產(chǎn)生高密度與大體積的絮狀物體，最終完成快速沉降目標(biāo)，詳細(xì)工藝流程見圖1。磁混凝沉淀工藝的優(yōu)勢是具備良好的絮凝效果，同時(shí)磁粉能夠通過磁鼓實(shí)現(xiàn)回收循環(huán)應(yīng)用[2]。但是現(xiàn)階段此回收技術(shù)并不成熟，且技術(shù)穩(wěn)定性仍然需要考證，因此磁混凝沉淀工藝并未普遍應(yīng)用在礦井廢水處理及回收應(yīng)用方面。

2.2活性炭吸附技術(shù)

煤礦礦井廢水中通常包含揮發(fā)酚成分，而酚類是高毒物質(zhì)，其能夠通過皮膚與口腔及粘膜等深入人類身體，如果酚濃度比較低，可造成細(xì)胞蛋白質(zhì)變性；如果酚濃度相對較高，就會(huì)造成蛋白質(zhì)沉淀。人類長期飲用含酚類成分的水源可能引發(fā)蛋白質(zhì)變性與凝固，發(fā)生頭暈、出疹及相關(guān)神經(jīng)癥狀，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)中毒[3]。因而在處理礦區(qū)生活飲用水時(shí)，要設(shè)置活性炭吸附設(shè)備，通?；钚蕴勘缺砻娣e能夠達(dá)到800m2/g～2000m2/g，具備較強(qiáng)吸附能力。同時(shí)設(shè)備應(yīng)該選擇連續(xù)模式的固定床吸附操作辦法，這樣活性炭的吸附劑厚度能夠達(dá)到3.5m，生活廢水由上至下過濾，速度大約是4m/h～15m/h，并且接觸時(shí)間最長不超過1h。但隨著過濾時(shí)間延長，活性炭就會(huì)不斷吸附廢水中物質(zhì)，慢慢的活性炭吸附能力就會(huì)達(dá)到飽和，不再吸附廢水中雜質(zhì)，因而必須及時(shí)更換新的活性炭，以保證廢水處理質(zhì)量。

2.3生物濾池工藝

生物濾池工藝主要指制作一個(gè)生物膜的介質(zhì)濾料填充床，使廢水從介質(zhì)中流過。在廢水流過濾池時(shí)，養(yǎng)料與O2就會(huì)進(jìn)入到生物膜中，形成生物同化作用，生成的CO2與其它相關(guān)代謝物就會(huì)從生物膜中釋放出來，并且進(jìn)入廢水中。另外，O2進(jìn)入生物膜中，也為微生物生長提供O2，從而保證生物膜具備較強(qiáng)的活性，詳細(xì)流程如圖2所示。圖2生物濾池污水處理系統(tǒng)煤礦廢水首選通過沉砂池進(jìn)行沉淀，然后通過介質(zhì)進(jìn)入到微生物濾池，同時(shí)養(yǎng)料與O2也會(huì)擴(kuò)散到微生物濾池，這樣微生物就可應(yīng)用O2與養(yǎng)料產(chǎn)生微生物同化作用，最后再通過反沖洗水獲取干凈水。生物濾池結(jié)合了生物氧化與化學(xué)吸附及物理截慮等相關(guān)原理，因而應(yīng)用生物濾池技術(shù)處理煤礦廢水，可得到優(yōu)質(zhì)的水資源，特別是富營養(yǎng)化的污染水體或微生物染污相對嚴(yán)重的水體[4]。但是生物濾池技術(shù)也存在不足之處，實(shí)踐應(yīng)用過程中要為微生物正常生長構(gòu)建適宜的物理與化學(xué)環(huán)境，如溫度與離子濃度等。

2.4膜處理技術(shù)

膜分離技術(shù)因?yàn)榫邆浞蛛x、純化及精制等功能，并且高效、環(huán)保，操作過程簡單，容易控制，所以在多個(gè)領(lǐng)域普遍應(yīng)用，特別是水處理方案發(fā)展十分迅速，現(xiàn)已是水質(zhì)深度處理與回用的關(guān)鍵技術(shù)。膜過濾分為過濾、超濾機(jī)反滲透等多個(gè)分離過程。膜處理技術(shù)關(guān)系到微濾膜、反滲透及超濾膜工藝等相關(guān)技術(shù)，是以微生物降解功能與膜分離作為基礎(chǔ)進(jìn)行污水處理，而且應(yīng)用超濾膜工藝與反滲透系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)有關(guān)組件在曝氣池中的安裝，免去二次沉淀池與污泥回流系統(tǒng)設(shè)置，同時(shí)廢水處理后的水質(zhì)效果更好，能夠直接用于生活飲用水。

2.5臭氧氧化技術(shù)

臭氧屬于強(qiáng)氧化劑，可應(yīng)用在消毒與廢水處理方面。臭氧處在常溫常壓環(huán)境下是亞穩(wěn)態(tài)氣體，因而煤礦廢水處理過程中需要進(jìn)行現(xiàn)場制備。而高壓環(huán)境下，O3可快速分解，所以制備與輸送O3時(shí)一定要在低壓環(huán)境下進(jìn)行。煤礦廢水處理過程中應(yīng)用臭氧氧化技術(shù)，一般是對水進(jìn)行消毒處理。臭氧氧化技術(shù)主要具備以下優(yōu)勢：a)O3能夠快速殺菌、消毒，可氧化有機(jī)化合物與無機(jī)化合物，并且可以有效去除其它工藝難以去除的雜質(zhì)；b)部分O3可轉(zhuǎn)變成O2，可增加水中溶解氧的含量，而且效率高，并不會(huì)產(chǎn)生二次污染；c)制備O3過程中應(yīng)用的電與空氣不需要儲(chǔ)存于運(yùn)輸，同時(shí)設(shè)備占地面積小，操作程序簡單；d)O3還能夠強(qiáng)化絮凝效果，降低混凝劑添加量，顯著提高過濾速度。

3結(jié)語

礦井水是煤礦產(chǎn)業(yè)特有的污染源，但也是一種珍貴的水資源?，F(xiàn)階段，中國一些煤礦生產(chǎn)嚴(yán)重缺水，而且個(gè)別煤礦并未對礦井水進(jìn)行處理就直接排放，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)水資源，還對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因而，要應(yīng)用各種水處理技術(shù)與回用技術(shù)，把礦井水轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用水或生活用水，既能解決煤礦生產(chǎn)水資源短缺問題，還可節(jié)約地下水資源，為煤礦企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

作者:李亞前 單位:山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤礦

參考文獻(xiàn)：

［1］宋柯.煤礦礦井水處理工程中常見的問題與對策［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2014(10)：58-59.

［2］李慧玲，桂和榮，段中穩(wěn).礦井水資源化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2015(2)：104-108.

［3］占幼鴻.廢水資源化利用在德興銅礦的實(shí)踐［J］.有色金屬工程，2015(4)：90-93.

［4］馬帥帥，趙莉，張華濤，等.表面活性劑的性能與應(yīng)用（ⅩⅫ）———表面活性劑在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.日用化學(xué)工業(yè)，2015(10)：546-549.