欢迎访问中国膜工业协会官方网站!
 
热门标签:
水利行业 最大反渗透式
科技动态
Technology News
危害巨大且利用低,矿井废水该如何“变废为宝”?
低碳节能环保 / 时间:2022-03-31 10:14:35

贤集网3月30日讯:煤矿废水主要由伴随矿井开采而产生的地表渗透水、岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水、以及井下生产防尘、灌浆、充填污水;选矿厂和洗煤厂污水是矿山废水的主要来源。通常,矿井水pH值在7~8之间,属弱碱性。但是含硫的矿井水,其中硫酸根离子较多,大都是酸性水。在含硫矿井,由于矿石或围岩及含硫煤中含有硫化矿物。这些矿物经氧化、分解并溶解在矿井水中,形成酸性水。尤其在开采巷道中,在大量渗入地下水和良好的通风条件下,为硫化矿物的氧化、分解提供了极为有利的环境。

地下开采尤其是水力采煤、水沙充填采矿法排放的污水是不可忽视的。据统计,若不考虑回水利用,每产1t矿石,废水排放量为1m3左右;生产1t原煤约从井下排出废水0.5~10m3不等,最高可达60m3。而且有些矿山关闭后,还会有大量的废水继续污染矿区环境,并且矿山废水引起的影响范围远远超出矿区本身。

煤矿废水含有矿井废水和生活废水,生活废水主要是煤矿食堂餐厨废水以及澡堂、洗衣房废水;矿井废水主要来自于地下渗透抽排水。煤矿废水特点是无机悬浮物及悬浮颗粒较多(煤粉);含有部分金属离子及硫化物等;水均匀,水量较大。

煤矿废水的危害

39-1.jpg

矿井水污染可分为矿物污染、有机物污染和细菌污染。

在某些矿山中还存在放射性物质污染和热污染。矿物污染有砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解盐、酸和碱等;有机物污染有煤炭颗粒、油脂、生物生命代谢产物、木材及其它物质的氧化分解产物。以及受开采、运输过程中散落的粉矿、煤粉、岩粉及伴生矿物的污染,水体呈灰黑色、浑浊、水面浮有油膜,并散发少量的腥臭、油腥味。水质分析检验结果,化学耗氧量大,细菌总数和大肠菌群含量大,,如未加处理,任其长期外排,对环境会产生一定的不良影响。

常规处理工艺

一、矿井废水处理工艺

39-2.jpg

矿井水经泵提升到集水调节池,水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降,大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵<通顺检查>泥机将煤泥吸入污泥池中,调节池内的水再由泵提升通过管道混合器,同时在管道混合器前投加混凝剂PAC和助凝剂PAM,混合反应后,进入高效斜管沉淀池,生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉淀池内下沉除去,沉淀池的上清液进入无阀过滤器,将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤,沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物,这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性,不能用常规重力自然沉降法去除,由 无阀过滤器内的过滤介质(石英砂),拦截水中的胶体及水中很细的物质,确保出水水质。出水进入清水池,在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭,经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水,多余的水溢流外排。

无阀过滤器为自动反冲洗式,当运行一个周期后滤层阻力加大,出水水量减少,此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。反冲洗出回流到集水调节池重新处理。

集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池,经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置,污泥浓缩池的.上清液回流到调节集水池。

二、生活污水的处理

39-3.jpg

生活污水由管网收集汇流到污水处理站经格栅将水中的大颗粒杂物去除,去除后的颗粒物作垃圾处理,然后进入调节池,污水在调节池内调节水质、水量后由提升泵提升污水进入水解沉淀池,污水在水解初沉池有一-定 的沉淀停留时间,污水中细小的颗粒杂质能大部分的在初沉池沉降去除。水解后的水自流进入曝气生物滤池,进行C/N、N二次生化处理,将污水中的有机物分解去除,生化后的水进入砂滤池进一步去除截留去除水中细小物质,最后进入清水池后可直接回用或溢流外排。

曝气生物滤池、砂滤池的反冲洗水回流到调节池重新处理。

水解初沉池底部污泥排入污泥池,进行压滤。

三、河道净化处理

39-4.jpg

用泵将河水提升进入储水池,然后再用阀门控制自流到一-体化净水器,阀前投加PAC混凝剂,阀后投加PAM絮凝剂,河水在此进行充分混合,反应生成大量的有机胶团,进入一体化净水器。一体化净水器是混合、反应、沉淀、过滤以及对滤料反冲洗等进行合理的设计组合,处理后的出水浊度小于3mg/L,原水经泵提升加药混合后进入设备的反应区,再进沉淀区,形成絮状的悬浮物在沉淀区重力沉降,沉降底部的污泥定期外排。然后上部清水由集水管收集进入高位分配水箱进行配水后进入过滤区,水再经过多介质滤层,滤料层拦藏靠重力不能沉降的细小颗粒物和胶体,过滤后的出水存入设备的清水区,清水区的清水作为自冲洗滤料的清洗水,冲洗滤料自动进行。高出清水区的清水经消毒后流入清水池。

排出少量的泥水与自动反洗水汇合进入污水处理站进行处理。

我国矿井水处理利用面临的新挑战

1)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。

2)水质标准的提高给矿井水处理提出了更高的要求。随着《水污染防治行动计划》(水十条)的深入开展和新的煤矿环境影响评价制度的执行,外排矿井水含盐质量浓度要达到1000mg/L,且山西、陕西、内蒙古等省份的煤炭主产区近年来开始要求将矿井水外排标准根据受纳水体环境功能区划规定提高到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准及以上。

发展展望

1)近年来我国煤矿矿井水处理技术稳步发展,很多技术都得到了大规模工程应用,取得了一定的处理效果,显著降低了污染风险,为我国煤炭产业绿色发展提供了有力的技术支撑。

2)随着我国西部煤炭开采规模和产量的逐年提高,高矿化度矿井水和含特殊组分矿井水也在逐年增多,再加上近年来环保政策趋严大幅提高了矿井水外排标准,这些新的形势给我国矿井水处理带来了新的挑战。

3)井下处理应成为矿井水处理技术的主要发展趋势。 尤其是煤矿地下水库净化技术,由于充分利用了采空区空间,可以实现对矿井水的大规模保护存储与低成本高效处理,在神东矿区的应用取得了显著的经济和环境效益。 而高矿化度矿井水井下处理与浓盐水采空区存储技术,使得浓盐水无需蒸发结晶,在宁煤集团示范项目中,实现了处理成本大幅降低。

文章来源: 环保物资平台,煤炭科学技术