煤矿井下废水处理与利用

煤矿井下废水处理与利用摘要：为了解决我国煤矿井下废水外排的资源浪费和环境污染问题，本文以我国晋陕蒙煤炭主要生产地区煤矿井下废水处理和利用作为主要研究对象，对处理工艺和利用方法进行了深入的研究，提出了煤矿井下废水处理中通常处理工艺技术、深度处理工艺技术、综合处理工艺技术，煤矿井下废水处理工艺技术与利用的要点，旨在为实际工作提供帮助。关键词：煤矿井下；生产废水；处理技术1.煤矿井下废水的概述煤矿矿井水主要来自于受到开采影响而进入巷道的地下水，相关研究统计，我国吨煤开采约产生2t矿井水。受污染矿井水的外排、渗漏会造成地表水和地下水污染以及矿区生态破坏等问题。解决矿井水污染问题的最有效路径就是加强矿井水的处理与利用。随着我国煤炭产业技术水平的不断提升，我国矿井水处理利用技术与装备也经历了近20年的高速发展，由最早的简单沉淀处理，到深度处理，到发展成功应用“零排放”技术，我国矿井水处理技术与装备上与发达国家的差距正在缩小，在矿井水产生机理、水质特征、处理工艺和材料研制上进行了大量的研究实践。但目前我国煤矿矿井水利用率明显偏低，2018年我国煤矿矿井水资源总量约68.9亿m3，但平均利用率仅为35%。影响煤矿矿井水利用率的重要因素是利用渠道不畅、处理成本高、处理后的水质与用户需求不匹配。（一）煤矿井下废水的来源随着我国当前科技水平的不断提高，我国煤矿行业得到蓬勃性的发展，但是在煤矿井下生产时，不同生产环节都会产生一些污染废水，如果直接排放到周边环境中，会产生较为严重的环境污染问题，违背我国关于环境保护方面的要求。因此，在煤矿企业生产时，要加强对废水处理的深入性分析和研究，选择实用的工艺技术方案，做好矿井生产废水充分的处理工作，避免对环境造成污染，全面提高煤矿行业当前的废水处理和利用的现状水平，落实可持续发展的工作原则。（二）煤矿井下废水的特点矿井废水有酸性和非酸性两种类型，在实际处理之前要先进行现场情况的深入勘查，确定好废水的pH值之后，再提出有针对性的解决方案，避免废水排放到周边环境中，造成较为严重的污染，影响企业的发展以及进步。煤矿废水的水质和井下开采有着密切的关系，一般来说水质具有悬浮物较高和浑浊的特点，直观表现为颜色较黑，污染物为悬浮物，并且颗粒较大，对水质的污染情况较为明显，能够通过肉眼直接观察。二、 煤矿井下废水处理技术的发展现状系统梳理了我国煤矿矿井水的处理技术现状，对高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水的常用处理技术进行了对比分析。近年来高矿化度和含特殊组分矿井水逐年增多，相关水质标准大幅提高，给煤矿矿井水处理提出了更高的要求。为了适应新形势，煤矿矿井水处理技术应通过科技创新，实现矿井水大规模低成本处理，支撑矿井水高效利用，一是要大力发展井下处理技术，利用井下空间和岩体自然净化优势大幅降低矿井水处理成本，并实现矿井水大规模调配与利用；二是要因地制宜利用西部矿区丰富的太阳能、地热等新能源以及火电厂余热等，驱动低温多效蒸发、膜蒸馏等处理技术，可大幅降低处理能耗；三是要通过对相关标准体系的完善，促进矿井水处理实现“分级处理、分质利用”。三、 煤矿井下废水处理技术（一）普通处理技术矿井水的普通处理是指对于普通高悬浮物矿井水的处理，一般采取处理的方法是澄清过滤处理。我国高悬浮物矿井水处理技术已较为成熟，尤其煤矿地下水库净化技术的发展和应用，实现了矿井水的大规模低成本自净化。主要有常规处理技术、超磁分离水技术、高密度沉降技术（重介速沉）、煤矿地下水库净化技术。并且也是行之有效的技术方案，从而使废水处理水平能够得到有所提高。进水先进行预处理，其中预处理包含的是隔离和沉降等，做好悬浮物质统一回收，避免对后续的处理造成一定的影响。从当前处理情况来看，一般要选择预沉调节+加药絮凝沉淀+过滤+消毒，从而使得废水能够符合达标排放的标准。（二）深度处理技术矿井水的深度处理是指对高矿化度矿井水的处理，按照处理工艺顺序主要分为预处理（通常采用混凝沉淀和软化工艺对高矿化度矿井水进行预处理）、脱盐浓缩（主要有膜法和热法两大技术类别）和蒸发结晶（主要有蒸汽机械再压缩、多效蒸发和蒸发塘）3个工艺段。在深度处理技术实施的过程中，要根据本身的优势来确定废水处理的范围，选择超滤膜过滤+反渗透膜过滤等技术方案。这一方法和普通的处理方法相比，能够将难以降解的化合物全面的去除，要比一般的技术高出5倍左右。首先在反渗透膜过滤技术实施的过程中，是以模拟生物半透膜制成的人工半透膜，以此来提高整体的渗透效果，过滤掉水中的溶解性物质，从而满足脱盐的要求，这一技术是以压力推动膜分离过程，在使用时需要配合着水泵给含盐水溶液施加压力，克服自然渗透压和膜的阻力使水透过渗透膜之后，再将水溶液中的溶解性物质阻隔在反渗透膜的另一侧，以此来达到水中大、小分子分离的处理效果。1.目前煤矿井下废水的利用情况高矿化度和含特殊组分矿井水逐年增多给矿井水处理带来新挑战。西部矿区干旱少雨蒸发量大，以及复杂的水文地质条件，造成西部矿井水中高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水的比例较高。近年来，随着我国西部煤炭开采规模和产量的逐年增加，高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水处理利用问题给我国煤炭绿色开发带来了新的挑战；水质标准的提高给矿井水处理提出了更高的要求。（一）井下生产防火灌浆用水为了使煤矿井下废水利用效果能够得到全面提高，在实际处理之前要以实现资源优化配置为主，提高后续工作的针对性，避免出现资源浪费的问题。在新时期下，井下煤矿火灾已经成为煤矿事故发生的主要因素，因此要充分的利用煤矿周边的资源，提出更加科学的防护方案，避免对生产造成一定的影响。(二)矿区生产生活补充用水井下水在井底停留时间一般超过8小时，在进行废水处理时要添加絮凝剂，使内部悬浮物能够得到初期的沉淀，为后续使用奠定坚实的基础。在实际处理时，如果煤矿井下废水的pH值在6~8范围内，并且悬浮物每升小于400mg，当符合这一标准时，可以用于补充水。例如可以作为低发热量煤工锅炉房或电厂，在处理之后作为煤矿生产过程的补充水，多余部分可以用于后续的灌溉，以此来提高资源利用的效果，避免出现水资源浪费的问题。其次，在煤矿生产活动中往往会触碰到断层，在断层处有裂缝呈压水涌出，通过长期观测确定补给来源，再决定是否有利用价值，如果其中的水源并没有受到污染，并且水源非常的充足，可以用于日常的生活水源。值得注意的是，在利用这一水源时要先进行科学的检测，满足饮用水的使用标准，避免对人们的身体健康造成一定的威胁。结束语：在进行煤矿井下废水处理工作中，相关工作人员要利用目前科研人员研发出的先进科学技术，并结合以往工程项目工作中的优良经验，先认真分析来水的水质、水量情况，做好相关数据的检测和分析，之后再进入先进实用的处理工艺技术方案和科学合理回收利用规划，避免出现废水资源浪费的问题，贯彻落实可持续的发展理念，选择正确的处理工艺，将技术和成本相互