污水案例之矿井废水处理

矿井废水案例

技术背景

煤炭在我国能源结构中占70％以上，煤炭开采过程中会排放大量废水，若不经处理直接排放，势必对环境造成严重污染，同时造成水资源的大量浪费，无法实现循环经济的目标。据统计我国40％的矿区严重缺水，已制约了煤炭生产的发展。矿区多处于山区，水资源更为缺乏，地表水又多为间歇性河流，枯洪水季节流量相当悬殊，常年流量稀释能力差，排入河流的污水造成严重污染。因此，开发、管理、利用好煤矿水资源，对煤炭工业可持续发展具有重要意义。矿井污水经治理后综合利用，对矿区经济的发展起到至关重要的作用。

矿井井下现场

矿井井下现场

矿井废水概况

矿井污水是在采煤过程中冲洗钻头，以及在采煤过程中地下水渗透到巷道产生的，矿井污水经矿区内的管网或地下沟渠汇集到污水处理站。因此，它具有地下水的特征，但由于受到人为的污染，又具有地表水的一些特点。矿井污水的成分取决于成煤的地质环境和煤系地层矿物化学成分。矿井污水呈黄褐色，感官性差，水中的主要污染物为悬浮物（SS）和铁，是典型的无机废水。悬浮物的主要是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，其含量为几十到几百毫克/升，特点是悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢 。据统计每产生1吨原煤，井下排水量约为0.5m³～10m³,一般排水量约为3m³。

矿井废水现场

矿井废水现场

工艺选择

结合排水实际状况，本系统选用分质供水模式，钻取深井水用于矿区生活用水，以确保水质安全。同时将地表污水处理设施迁移至井下，在井下进行集中处理，确保处理合格后，将一部分用于井下生产使用，一部分提升至地表，供井上厂区工业使用。综合考虑厂区的生产状况，为实现对原有排水系统的最大化使用，最终确定将污水处理站设置在井下。

由于原有车间场地有限，而明电舍陶瓷平板膜具有通量大、占地面积小、容许进水条件更加苛刻、操作维护管理方便等优点，因此井下污水的处置选用在井下安装一套陶瓷平板膜装置，对井下部分需要重新利用的废弃巷道进行适度改造，修建原水池和过滤膜池及清水池。井下生产产生的污水首先原水池，随后进入陶瓷平板膜池选用重力过滤的方法进行产水，产水可以满足排放和回用水深度处理要求。

采用这种全新的污水处理模式，不仅施工量小且运行成本较低，在有效取代地表原有污水处理设施的同时实现矿井建设的节能减排目标，对矿区水资源的保护起到积极作用。

矿井废水现场

矿井废水现场

对于煤矿矿井废水的处理和设计必须遵循可持续发展原则，处理好眼前利益和长久利益的关系。在处理废水时根据废水的特质进行具体操作，结合矿井生产实际，注重使用新技术和新工艺。