礦井水是在煤礦生產(chǎn)過程中的大氣降水、地表水、地下水及生產(chǎn)用水涌入礦井形成的,是煤礦工業(yè)污水的最大 >
1、礦井水水質(zhì)分析
礦井水作為煤礦污水最主要的 >
1)潔凈礦井水:此類礦井水所受污染極少,且主要是地下水,因此,只需進行較為簡單的凈化后即可直接用于生產(chǎn)與生活。
2)含懸浮物礦井水:這是礦井水中最常見的一種,我國大多數(shù)礦井水均是該類型。其水質(zhì)通常為中性,礦化度不超過1.0×103mg/L,且污染物主要是細(xì)菌與懸浮物,不含有毒成分,其中懸浮物是煤礦開發(fā)過程中產(chǎn)生的煤塵與巖塵。
3)高礦化度礦井水:此類礦井水又稱苦咸水,主要污染離子包含鈣離子、鎂離子、硫酸根離子、碳酸根離子以及碳酸氫根離子,因此其通常表現(xiàn)為中性狀態(tài)。其礦化度一般在1.5×103mg/L~4×103mg/L范圍內(nèi),少數(shù)情況最大硬度可達1.5×104mg/L。
4)酸性礦井水:此類礦井水的pH值一般為3左右,其成因主要是由于硫化物經(jīng)氧化后產(chǎn)生硫酸,且水中的堿性物質(zhì)含量較低,未能將硫酸完全進行中和導(dǎo)致的。酸性礦井水中的污染物包括各種金屬陽離子、酸根陰離子、煤塵、巖塵等,還含有汞、鉛、砷等有毒有害重金屬離子,因而其具有較高的生化危害性,特別是對人的身體會產(chǎn)生較大的危害。
5)含特殊污染物礦井水:其主要污染物為氟、重金屬離子與部分放射性物質(zhì)。國家對于含放射性物質(zhì)的煤礦有極嚴(yán)的管制,因此這一類礦井污水很少。
2、礦井水再利用方法
針對前文所述的5種類型礦井污水,其資源再利用的途徑有以下5種。
1)潔凈礦井水的水質(zhì)較高,主要應(yīng)避免排水過程導(dǎo)致的二次污染,特別是煤礦井下在出現(xiàn)礦涌情況下的排水,應(yīng)設(shè)置專門的排水通道避免礦井涌水直接排放到井下的水源處,因此一般采取的方法是直接通過井下截流裝置后經(jīng)由專用管道排放到專用蓄水池,再用專用水泵將其匯集至地面專用中央蓄水池。排放出來的污水一般直接用作煤礦生產(chǎn)用水或洗煤廠的選煤用水,少數(shù)企業(yè)也會將其進行消毒處理,然后直接作為礦區(qū)生活用水。
含懸浮物礦井水在煤礦污水中所占比重最大,且其水質(zhì)特性導(dǎo)致其再利用價值較高,圖1為此類煤礦污水再利用的常規(guī)工藝流程,主要包含混凝、沉淀、過濾以及消毒殺菌工藝,經(jīng)過上述過程處理后的礦井水主要用作煤礦井下消防灑水和工業(yè)場地生產(chǎn)用水。較大懸浮物在調(diào)節(jié)水池中依靠自身重力的作用,可以直接沉淀,從而分離出礦井水,而膠體以及小顆粒懸浮物無法自然沉淀,必須采用加藥混凝的化學(xué)方法將其去除。
2)高礦化度礦井水的處理需要先預(yù)處理去除雜質(zhì),然后再采用電滲析法進行脫鹽處理,使得其水質(zhì)達到國家工業(yè)用水水質(zhì)的要求后用于煤礦井下消防灑水和地面工業(yè)用水。
3)酸性礦井水一般采用中和法將其pH值調(diào)節(jié)至7左右。常用的中和法有投入混合法與過濾法,前者通常采用將含有熟石灰、電石渣、NaOH、Na2CO3等物質(zhì)的堿性溶液加入礦井污水中對其進行中和作用,后者是采用塊狀或顆粒狀的石灰石、白云石作為過濾層對礦井污水進行中和處理。此外,經(jīng)過中和后的礦井水還必須去除其中的鐵離子與錳離子。
4)含特殊污染物礦井水中含放射性污染物的污染最為嚴(yán)重,可采用化學(xué)沉淀法、離子交換法和蒸發(fā)法等多種工藝方法對其進行有效處理。
3、礦井水再利用效益分析
煤礦生產(chǎn)企業(yè)對煤礦污水,尤其是礦井水的再利用,能夠獲得較大的經(jīng)濟利益、環(huán)境效益以及社會效益。經(jīng)濟方面主要表現(xiàn)為不僅降低了企業(yè)的用水成本,提高了廢水綜合利用效率,可節(jié)約大量排污費與罰款,同時礦井水經(jīng)過簡單處理后能夠用于礦區(qū)居民的生活用水和灌溉農(nóng)業(yè)用水,能夠降低煤礦生產(chǎn)企業(yè)的涌水成本,顯著提升煤礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益;環(huán)境方面,確保了排水不會對環(huán)境造成污染,既提升了礦區(qū)環(huán)境,又保護了礦區(qū)及礦區(qū)周圍的土地、河流、地下水等不受污染;社會效益方面,煤礦污水再利用符合國家環(huán)保政策,也是社會與企業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的重要保障,做好此項工作可以有效提升企業(yè)的社會形象。
4、結(jié)論
本文通過對煤礦污水中占比最大的礦井水水質(zhì)特性進行分析與分類,并針對5種礦井水指出了相應(yīng)的污水處理再利用的方法,根據(jù)分析表明:
1)影響礦井水水質(zhì)的主要因素包括煤層與煤質(zhì)的特征、煤礦企業(yè)采用的開采工藝、當(dāng)?shù)氐乃磁c氣象等氣候因素,因此導(dǎo)致我國各地區(qū)的礦井水水質(zhì)差異較大,但一般均呈現(xiàn)為黑色中性狀態(tài),少數(shù)地區(qū)pH值為酸性。
2)含懸浮物礦井水在煤礦污水中所占比重最大,較大懸浮物在自身重力的作用下會直接沉淀,從而分離出礦井水,而膠體以及小顆粒懸浮物無法自然沉淀,必須采用混凝的化學(xué)方法將其去除。
3)做好煤礦污水再利用工作,能夠使得煤礦企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益。
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