矿山废水的处理与利用课件

1、矿山废水的处理与利用2022/7/28矿山废水的处理与利用第一节 矿山废水污染一 矿山废水的概念 在矿山范围内，从采掘生产地点、选矿厂、尾矿库、废石场、排土场等地点排出来的废水。 全国煤矿外排矿井水每年约为22亿m3以上，大部分矿区的吨煤排水量约为24 m3矿山废水的处理与利用二 矿山废水来源（一）矿井水 在矿井开拓、采掘过程中渗入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的水，统称为矿井水。断层破碎带是地下水的通道和汇集带，沿断层破损带可沟通各个含水层，并与地表水发生水力联系，形成断层水前期生产形成的采空区及废弃巷道，由于长期停止排水而汇积的地下水。来源：矿山废水的处理与利用镉与含羟基、氨基、巯基的蛋白

2、质分子结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。二 矿山废水来源（二）废石场淋滤水 据2005年统计， 我国煤矸石年排放量可达1.5亿吨，利用率为43%，历年积存的煤矸石20亿吨，大量的煤矸石堆积成煤矸石山。 煤矸石中的黄铁矿经过风化及大气降水的长期淋溶作用，形成的硫酸或酸性水离解处有毒有害元素，如镉、汞、铅、砷等渗入地下。 铀矿石的开采和冶炼加工中产生带有天然放射性元素，如铀、镭等的废渣和尾矿等固体废物。矿山废水的处理与利用二 矿山废水来源（三）选矿废水1、来源：（1）碎矿过程中湿法除尘的排水,碎矿及筛分车间、胶带走廊和矿石转运站的地面冲洗水。（2）选矿废水。含大量

3、悬浮物的选矿废水,通常经沉淀后澄清水回用于选矿，沉淀物根据其成分进入选矿系统后排入尾矿系统。（3）冷却水。碎、磨矿设备冷却器的冷却水和真空泵排水。这类废水只是水温较高,往往被直接外排或冷却后回用于选矿。（4）石灰乳及药剂制备车间冲洗地面和设备的废水矿山废水的处理与利用2、特点 水量大，悬浮物含量高，有害物种类多等特点，主要有害物质有重金属和选矿药剂3、对环境影响 悬浮固体淤塞河道 有毒药剂使水体气味变臭 鱼虾减少 异味变形，有毒金属造成水体污染，在鱼和农作物中富集对人体危害。矿山废水的处理与利用三 矿山废水的特点矿井废水的特点全国煤矿年排矿井水约45亿吨，一般吨煤排放2.5m3矿井水。选矿方法

4、处理1t矿石（原矿石）废水排放量浮选法 3.54.5t浮选-磁选 6-9t全国外排矿井水的利用率不足23%，远低于发达国家的80%利用率。矿山废水的处理与利用三 矿山废水的特点主 要 污 染 物 碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等。 Hg、Cd、Pb、Cr、Cu的化合物，放射性元素及砷、氟、氰化物等。矿山废水的处理与利用（一）危及人体健康及动植物的生存水中含有的微生物和病毒，会引起各种传染病的蔓延饮用水中含有氰化物、砷、汞、有机磷等有害物质时，会引起中毒事故。矿山水体污染严重时排入河流、湖泊，还会影响水生植物的生长，甚至造成鱼虾绝迹。四 矿山废水污染的危害我国江西某铜矿，由于矿区的酸性水大量排

5、入附近的交集河，致使排放口以下5km河段内，河水呈酸性，河中鱼虾绝迹，水草不生，称为一条典型的“死河”。矿山废水的处理与利用矿山废水的处理与利用四 矿山废水污染的危害（二）危害工农业生产矿井废水对农业生产的危害相当严重，酸性水侵入农田或用于灌溉会导致农作物不能正常生长，甚至枯萎死亡矿山废水对工业生产带来严重危害。地面和地下水受到污染后，若使用污染水进行生产，往往会引起产品质量下降或造成设备腐蚀。广东某铅锌矿，过去层采用氰化钠作为铅锌分选的抑制剂，致使废水中含氰浓度大大超过排放标准，先后污染农田千余亩，并使数以万计的牲畜死亡。矿山废水的处理与利用赣州开采稀土污染严重，破坏70%以上的耕地矿山废水

6、的处理与利用第二节 环境标准是为维护环境质量、控制污染而制定的各种技术指标和准则的总称。 环境标准矿山废水的处理与利用我国水环境质量标准，执行地面水环境质量标准（GB3838-2001），该标准根据地表水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类。一 地表水环境质量标准矿山废水的处理与利用类别适用范围 类源头水、国家自然保护区类集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。类集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、迂回通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。类一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区类农业用水区及一般景观要求水域五类地

7、表水水域功能矿山废水的处理与利用 自2007年10月1日起，煤炭工业水污染物排放按煤炭工业污染排放物标准（GB 20426-2006）执行。本标准规定了原煤开采、选煤水污染物排放限值。二 煤炭工业污水排放标准 矿山废水的处理与利用选矿废水污染物排放限值序号污染物日最高允许排放质量浓度/（mg/L）（PH值除外）现有生产线新（扩、改）建生产线1pH值69692悬浮物100703化学需氧量（CODCr）100704石油类1055总铁766总锰44以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。矿山废水的处理与利用三 非煤矿矿井水的处理与利用（P36）（一）来源：废石堆场、矿坑、选矿、尾矿废水（二）

8、特点：PH值低，硫酸盐含量高，重金属离子，有机和油类污染物。 （三）治理技术：中和沉淀法、硫化沉淀浮选法、人工湿地法、微生物法、离子交换法、萃取法等。 矿山废水的处理与利用 采用石灰石或石灰作为中和剂进行中和处理，利用酸碱中和反应生成难溶于水的氢氧化物沉淀，净化污水，提高废水的PH值的治理技术。其他中和剂：苛性钠、纯碱中和沉淀法矿山废水的处理与利用硫化沉淀浮选法 利用硫化剂将水溶液中的金属离子转化为不溶性或难溶性沉淀，然后加入表面活性剂改变沉淀物的疏水性，疏水性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮，从而达到去除或回收重金属离子的目的。 反应方程式： 常用的硫化物：Na2S、H2S、NaHS、FeS等矿山

9、废水的处理与利用矿山废水的处理与利用人工湿地法 利用自然湿地生态系统中的物理、化学、生物的协同作用，通过沉淀、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途径去除悬浮物。 矿山废水的处理与利用净化机理湿地植物：根系富集吸收。湿地基质：植物生长着床，循环过滤截留、生化降解。湿地集水管：循环过滤出水。矿山废水的处理与利用工艺流程特点一高三低：高效率、低投资、低运转费、低维持技术矿山废水的处理与利用作 业1、简述选矿废水的来源、特点，以及对水环境的影响。2、请写出三种非煤矿矿井水的处理方法，并简述其概念。矿山废水的处理与利用第三节 煤矿矿井水处理与利用一 煤矿矿井水分类矿山废水的处理与利用 相对

10、于其他被污染的水而言，一般直接在井下涌水口通过管道抽出地表。 矿化度低，总硬度低，PH值接近中性，有害离子含量低微或者未检出。洁净矿井水矿山废水的处理与利用 含有煤粉、岩粉。 特点：悬浮物颗粒密度小、沉降速度慢； 悬浮物含量高，每升达数千或数万毫克； 往往含有大肠菌数和细菌数也较高。高悬浮物矿井水矿山废水的处理与利用 也称苦咸水，含有较高的可溶性盐类及悬浮物质，含盐量达到1000mg/L，甚至达到10000mg/L 。特点：（1）含有SO42-、Cl-、Ca2+、K+、Na+等离子 （2）呈中性或偏碱，带苦涩味，少数为酸性。 微咸水 100010000 mg/L分类： 咸水 100005000

11、0 mg/L高矿化度矿井水矿山废水的处理与利用导致矿化度高的因素：（1）被采煤层中含有大量碳酸盐矿物及硫酸盐类矿物；（2）地区干旱，降水量少，蒸发量大，地下水补给不足，使得矿井水盐分浓缩；（3）开采高硫煤层，因硫化物被氧化产生游离酸，与碳酸盐发生各种酸碱反应；（4）矿区处于沿海地带，地下咸水侵入煤田。矿山废水的处理与利用PH6.5酸性矿井水含特殊污染物的矿井水含有毒、有害元素（氟或铅）或放射性元素（镭和铀）等当地煤矿特征污染物的矿井水。矿山废水的处理与利用特点：中性或弱碱性，低矿化度，无有毒有害元素或者其含量很低，基本符合生活饮用水的标准。注意：设专用输水管给予利用二 洁净矿井水的处理与利用矿

12、山废水的处理与利用中性，含盐量1000mg/L，金属元素微量或未检出，不含有毒离子灰黑色，浑浊，细菌含量较多，悬浮含量100-400mg/L，粒径50m以下85%，平均密度1.2-1.3g/cm3三 含悬浮物矿井水的处理与利用水质特征名称粘土砂石石英湿细沙三合土无烟煤焦煤密度1.912.202.651.90-2.102.411.601.30有关物料的比重（单位：g/cm3）矿山废水的处理与利用处理工艺井下水仓调节池过滤池澄清池清水池浓缩池提升泵站压滤机水塔生活饮用水外运流 程 一矿井水消毒加药处理工艺包括水和药剂的混合、反应及絮凝体与水的分离三个阶段。澄清池就是完成上述三个过程与一体的专门设备

13、。矿山废水的处理与利用井下水仓调节池沉淀池反应池过滤池浓缩池提升泵压滤机清水池生活饮用水外运流 程 二消毒加药矿山废水的处理与利用含盐量大于1000mg/L主要来源于SO42-、Cl-、Ca2+、K+、Mg2+、HCO3-、Na+等离子四 高矿化度矿井水的处理与利用水质特征矿山废水的处理与利用混凝、沉淀、脱盐两种脱盐方法：电渗析脱盐技术、反渗透脱盐技术脱盐方案电渗析，是一种以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。矿山废水的处理与利用原液矿山废水的处理与利用工艺流程高

14、矿化度矿井水地面蓄水池砂滤池沉淀池活性炭过滤池反应池电渗析投药清水池用户消毒剂除去水中有机物，降低色度矿山废水的处理与利用矿山废水的处理与利用反渗透膜：一种只允许水（溶剂）通过而不允许溶质通过的半透膜，反渗透的孔径大多10104m。反渗透膜的基本要求：（1）单位面积膜的透水速度快，除盐效率高；（2）膜的机械强度答，耐压密；（3）膜的化学稳定性好，耐酸碱能力强，不易受微生物污染；（4）性能衰减慢，使用寿命长。矿山废水的处理与利用矿山废水的处理与利用矿山废水的处理与利用 姚桥煤矿高矿化度矿井水反渗透处理技术 概况：井田中，构造断层较多，含水性、导水性不强，断层带较宽且存在局部突水的可能。 1994

15、年，涌水量为0.81041.0104m3/d。二期改、扩建工程投产后，将达到2.2104m3/d。生活、生产综合用水量为6.6103m3/d，其中工业用水量3.8103m3/d，生活用水量2.8103m3/d， 硫酸盐含量2252.7mg/L案例矿山废水的处理与利用工艺流程过滤器反渗透器贮水箱淡水预处理后 矿井水泵浓缩水矿山废水的处理与利用当电导率为4050S/cm、硬度（以CaO计）为990mg/L的原水经反渗处理后，除盐率达91.6%，除硬度率达96.7%，最大回收率为50%。实验结果矿山废水的处理与利用类 型主要方法关键问题洁净矿井水悬浮物矿井水高矿化度矿井水酸性矿井水收集、提升、消毒混凝、沉淀、过滤、消毒去除悬浮物、脱盐投加碱性药物中和反应（1）根据原水水质和回用要求确定处理工艺（2）技术先进经济合理（3）污泥处理、浓水处理，不引起二次污染矿山废水的处理与利用一 改革工艺，抓源治本 最根本、最有效从井下突水点直接抽排地下水，避免水流沿途岩（矿）粉的混入，减轻地面水的压