煤礦廢水污染現(xiàn)狀研究及其治理方案思考

何飛++陳國(guó)棟

摘 要：煤礦資源是目前的主流能源之一。隨著煤礦的不斷開(kāi)采，礦井廢水中的懸浮物等污染物濃度不斷提高，但在實(shí)際的污水排放相關(guān)監(jiān)督管理過(guò)程中并沒(méi)有達(dá)到最大的監(jiān)督管理力度，導(dǎo)致煤礦廢水對(duì)周邊的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。根據(jù)煤礦廢水排放所造成的污染，研究了煤礦廢水的治理方案。

關(guān)鍵詞：煤礦廢水；治理方案；水資源；煤礦資源

中圖分類(lèi)號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.037

在水資源匱乏的今天，雖然我國(guó)的淡水資源總量大，但人均淡水資源只占世界人均水資源的28%，導(dǎo)致我國(guó)在節(jié)約用水的同時(shí)，還要注意保護(hù)水資源。煤礦資源作為我國(guó)現(xiàn)有的主要能源資源，煤礦資源的開(kāi)發(fā)利用造成了水污染問(wèn)題。要想在開(kāi)發(fā)煤礦資源的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)水污染的控制，我國(guó)必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，科學(xué)地治理煤礦廢水排放所造成的污染。煤礦廢水的排放在實(shí)際廢水處理過(guò)程中并沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，導(dǎo)致煤礦企業(yè)私自排放或廢水處理不當(dāng)，進(jìn)而使礦區(qū)周邊的水資源受到嚴(yán)重的污染。筆者根據(jù)煤礦廢水的污染現(xiàn)狀和廢水排放造成的污染現(xiàn)狀進(jìn)行了思考，對(duì)煤礦廢水的治理提出幾點(diǎn)治理方案。

1 煤礦廢水的污染現(xiàn)狀

1.1 煤礦廢水的主要來(lái)源

煤礦廢水的主要來(lái)源是隨著煤礦開(kāi)采出現(xiàn)的地表滲透水、礦坑水、巖石孔隙水，以及在礦井生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中開(kāi)展防塵、填充等措施產(chǎn)生的污水。煤礦廢水一般呈弱堿性，pH值在7～8之間，但有些煤礦中因含硫化物過(guò)多，導(dǎo)致廢水呈酸性。在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，需要進(jìn)行水力采煤或水沙充填采煤，而這2種采煤方法排放的廢水是無(wú)法忽視的。在煤礦開(kāi)采完成后，因地表水或地下水的滲透，會(huì)在廢礦井中形成水污染。

1.2 煤礦廢水排放造成的污染現(xiàn)狀

煤礦廢水造成的水污染可根據(jù)污染類(lèi)型的不同分為礦物質(zhì)污染、有機(jī)物質(zhì)污染、微生物污染。礦物質(zhì)污染一般是由泥土、砂石、礦物質(zhì)雜質(zhì)、工業(yè)粉塵、可溶性鹽、弱酸和弱堿等積淤或漂浮在礦物廢水中物質(zhì)造成的；有機(jī)物質(zhì)污染是由煤炭顆粒、代謝產(chǎn)物和木材等其他物質(zhì)氧化后的產(chǎn)物所形成的不溶于水的雜質(zhì)而形成的水污染；細(xì)菌污染是在開(kāi)采、生產(chǎn)過(guò)程中，微生物呼吸作用時(shí)所產(chǎn)生的巖石粉末、煤粉末等不溶于水的物質(zhì)造成的污染，會(huì)導(dǎo)致水體發(fā)黑、發(fā)臭和變質(zhì)等。這3種水污染形成的煤礦廢水對(duì)周邊環(huán)境造成了極大的破壞，污水排放過(guò)程中對(duì)地表水和地下水造成了嚴(yán)重污染。礦井污水的排放會(huì)造成土壤的板結(jié)、喪失黏性和酸堿嚴(yán)重失衡，嚴(yán)重影響了土壤的生產(chǎn)力，損害了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，造成了生態(tài)平衡失調(diào)，不利于煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 煤礦廢水的治理方案思考

我國(guó)對(duì)煤礦污水的治理始于20世紀(jì)70年代，但大多數(shù)煤礦對(duì)于污染的控制仍處于治理排放階段，達(dá)不到污水的回用效果。

2.1 煤礦廢水治理的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)

為了對(duì)煤礦廢水的排放處理形成嚴(yán)格的監(jiān)督，需要制訂嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。煤礦廢水中含有大量的酸堿鹽和無(wú)機(jī)物，因此，在進(jìn)行廢水處理排放的過(guò)程中，要根據(jù)現(xiàn)有的煤礦廢水進(jìn)行相關(guān)的礦物元素測(cè)試，測(cè)定污水的酸堿度，并根據(jù)水資源污染評(píng)價(jià)指數(shù)表進(jìn)行分析處理，具體如表1所示。

表1 污水排放各項(xiàng)指標(biāo)

參與項(xiàng)目 地下水污染指標(biāo)背景值/（mg/L） 污染危害評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

飲水標(biāo)準(zhǔn)

/（mg/L） 農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)

/（mg/L） 土壤二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

/（mg/kg）

Cu 0.000 8 1.0 0.5 100.0

Pb 0.005 0.01 0.2 300.0

Zn 0.001 7 1.0 2 250.0

Ni 0.004 3 0.02 0.1 50.0

Cd 0.000 6 0.005 0.01 0.3

As 0.001 8 0.05 0.05 25.0

Cr 0.002 0.05 0.1 300

Hg 0.000 05 0.001 0.001 0.5

pH 7.4 6.5～8.5 5.5～8.5 -

SO42 120 - - -

2.2 現(xiàn)階段主要的廢水沉淀措施

在煤礦廢水的處理過(guò)程中，采用傳統(tǒng)方法對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)主要通過(guò)對(duì)廢水進(jìn)行沉降和過(guò)濾，采取石灰澄清，并通過(guò)重碳酸化、絮凝、沉降、過(guò)濾和吸附等手段過(guò)濾凈化。在實(shí)際的污水處理排放過(guò)程中，根據(jù)污水酸堿度的不同和廢水生物活性的不同，可采取不同的處理模式。但傳統(tǒng)的廢水處理措施并不能獲得有效的處理效果。傳統(tǒng)的廢水沉淀需要消耗大量的時(shí)間建造沉淀池，但礦井中的污水一直在排放，無(wú)法達(dá)到有效解決廢水渣滓沉淀的目的。

現(xiàn)有的科學(xué)處理手段是通過(guò)廢水的酸堿度，對(duì)廢水中存在的化合物進(jìn)行合理的化學(xué)反應(yīng)，將可融于水的鹽通過(guò)化學(xué)置換反應(yīng)形成不溶于水的鹽，再通過(guò)沉淀過(guò)濾等手段將可吸收的礦物質(zhì)進(jìn)行合理的二次沉淀應(yīng)用，將含懸浮物的的廢水進(jìn)行初步的化學(xué)處理，減少水中含有的弱酸弱堿性鹽，這樣能有效減少水中礦物的含量，減少重金屬所造成的土質(zhì)污染或水污染。

2.3 建立合理的污水生物處理系統(tǒng)

污水生物處理系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的新工藝，經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展已趨于完善。在廢水和污水的處理過(guò)程中，通過(guò)污水生物對(duì)自身的污水凈化能力，使用新型微生物對(duì)沉淀后廢水中存在的漂浮物進(jìn)行附著型污水處理，達(dá)到微生物對(duì)漂浮物的分解和吸附效果，這樣能有效通過(guò)生物處理完成對(duì)污廢水的固液分離，達(dá)到凈化廢水中雜質(zhì)的目的，并通過(guò)調(diào)整濾池的結(jié)構(gòu)形式，形成具有脫氮除磷功能的組合工藝。經(jīng)過(guò)此工藝處理的水質(zhì)可得到明顯改善，這種微生物過(guò)濾池中不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的淤泥沉積現(xiàn)象，能有效解決淤泥問(wèn)題。隨著污水生物處理系統(tǒng)的不斷完善，其已被廣泛應(yīng)用于大型煤礦企業(yè)的廢水處理流程

中，通過(guò)污水生物處理系統(tǒng)，能有效凈化水質(zhì)，重新使水富有生物活力，從而促進(jìn)污廢水的循環(huán)利用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煤礦污水的治理過(guò)程中，要有科學(xué)依據(jù)，制訂安全、低污染的排放標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)應(yīng)用合理的高新技術(shù)材料，有效減少煤礦廢水中存在的礦物質(zhì)積淤、漂浮等問(wèn)題。通過(guò)有效的煤礦廢水處理措施，能更好地建設(shè)又好又快的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，從而走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

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〔編輯：張思楠〕