煤礦礦井廢水處理設計方案與實行
引言
隨著中國煤炭事業發展，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境污染，所以要求必須對煤礦礦井廢水的處理進行合理化設計和應用。
1煤礦礦井廢水利用現狀
1.1來源：在煤炭開采作業過程中，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，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，否則會出現中毒現象。必須進行相關處理和加工后再排放，一般情況，這些經過加工的廢水不能作為飲用水。
1.2現狀：現階段中國廢水利用率很低，基本上處于原始管理狀態，礦井內廢水通過水泵抽出直接排放，一方面造成資源浪費，另一方面造成環境污染。與礦井內廢水大量浪費不同的是，中國水資源嚴重匱乏，對礦井廢水的綜合開發利用能夠一定程度上緩解水資源短缺的問題，所以對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也是不同的。a)有些礦井水質好且不含有或少含有害物質，在進行簡單加工處理后就可以直接應用于日常生活和生產;b)弱酸性礦井水可以通過氧化還原反應進行脫硫工藝;C)廢水中含懸浮物主要是煤炭開采中的煤和石粉末，對這類廢水要進行過濾處置;d)對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生物有害的物質，此類污水必須進行集中回收處理。
2.2嚴格分析水質：由于開采作業面不斷深入，水質也出現變化。地表和巖層水中主要是含懸浮物和一般水類雜質，而隨著不斷向下挖掘，地下水水質呈現不穩定性。所以在礦井廢水利用過程中必須要進行綜合分析，以便做出全面和科學的廢水處理方案。
2.3杜絕水質二次污染：對于礦井廢水的提純和分流過程中，必須要嚴格按照流程和工藝進行。避免出現由于操作不當而出現水質的二次污染，進而影響水體質量出現重大安全隱患。
2.4處理長遠利益與眼前利益關系原則：對于礦井污水的處理，不要只看眼前的投入，要以長遠、整體的眼光看問題。對于眼前的污水設備投入是獲得長遠利益基礎，要樹立環保意識和科學管理意識，這有益于企業的長期發展。
2.5根據開采工藝確定處理工藝
2.5.1潔凈礦井水：潔凈礦井水水質較好，一般可以使用分流排水方式。對這類水在礦井中設有專門的排水系統，經過簡單處置和消毒后，可以作為工業和生活飲用水。
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，煤層和巖層與機械碰撞產生的大量粉塵，這種細小顆粒物也被作為生活用水加以利用。對水中的懸浮物主要處理方法過程：混凝-沉淀-過濾斗消毒，先將鋁或鐵鹽進行配比，之后在水泵或管道混合器之中充分混合，進而完成混凝反應后生成沉淀以便于過濾顆粒物質。依次加入NaCIO，、CIO：和液氯進行消毒。
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力對廢水進行提純。
2.5.4含特殊污染元素的廢水處理工藝：對于含有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，鋁氟配合進行雜質分離。除此之外，近些年以來關于水質凈化和提純技術也在不斷發展。還出現了生物化學和濕地生態處理的工藝，這兩種工藝其具有低運行成本和技術管理方便的特點，已經開始得到廣泛應用。
3廢水處理操作過程設計與實行
煤礦在進行礦井廢水實際處理時，要考慮綜合因素，采取多種處理工藝、多方案、多角度進行合理設置。煤礦企業是廢水處理的主要責任人，廢水必須及時、合理處理。處理后的水要經過管道傳輸，所以在廢水處理場所的選址上，要兼顧煤炭工業場地和居住區位置和距離。根據水質不同進行使用區分，滿足生活和工業需求。
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計方案與實行
廢水處理步驟：a)收集廢水，放人集水調節池中，對于水量的多少進行時時調控;b)將廢水抽人水泵房和跌水混合池，在這個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行顆粒互相接觸和碰撞，以便形成較大的、質地較硬的絮狀體，進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)經過處理和分離水質過程，處理的水集中存放，而污泥則制成泥餅用于農用或海洋投棄閻。
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，這些都增加了企業的成本投入，對于一些生產量大且生產穩定的煤礦企業是可以做到的，但是對于一些中小型煤礦而言，這無異于變相增加了資本投人，極易出現對廢水的不處理和偷偷排放現象，這些都是我們在廢水處理方案實施過程中要考慮的問題。
3.2.1引入新式廢水處理技術：與以往對廢水加工的添加化學制劑不同的是，在國際上出現一種生物化學處理法，其處理原理是菌化過程改變井水中的金屬物質。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，完成對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系統中的濕地進行廢水處理，通過對廢水中的雜質的吸附過濾和離子交換以達到污水的高效凈化。以上兩種方法具有廢水處理費用成低、耐沖擊和滿足間歇排放污水的特點。對于污水的處理可以采用這兩種手段，并把這兩種技術引用到實際污水處理過程中。
3.2.2廢水處理工藝選擇：國內廢水處理工藝主要有超磁分離工藝、機械加速澄清池、高密度傾斜板沉淀池處理工藝。面對煤礦廢水排放量大及修建廢水池的需要，近年來出現了微濾處理工藝，主要是考慮占地制約及原廠擴建等限制因素。表1是幾種處理工藝的對比。
煤礦礦井廢水處理設計方案與實行
選擇何種處理廢水工藝可以依據該地區水質特點，做好廢水處理站的建設營運的成本合計工作，做到依據實際情況建設，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作及減輕工人勞動強度和處理效果的要求，廢水處理站的修建選址要依據廢水處理后的主要用途，滿足礦井生產和工業生產和居民生活需求，最好是避免山坡和地質下陷地帶及上風向位置。
4結語
對于煤礦礦井廢水的處理和設計必須遵循可持續發展原則，處理好眼前利益和長久利益的關系。在處理廢水時根據廢水的特質進行具體操作，結合礦井生產實際，注重使用新技術和新工藝，使廢水處理達到更好的提純和凈化效果。
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