煤礦礦井水的綜合利用研究

(河北地質(zhì)大學(xué) 河北 石家莊 050000)

一、礦井水綜合利用概述

(一)礦井水類型劃分。根據(jù)礦井水的特點(diǎn)，按照我國(guó)對(duì)環(huán)境影響以及生活飲用水水源的可行性角度出發(fā)，大致可分為以下幾種類型：

1.潔凈礦井水。此類礦井水基本不需要二次處理，就可達(dá)到或者接近直接飲用標(biāo)準(zhǔn)。

2.含懸浮物礦井水。此類水質(zhì)呈中性，較為普遍存在，含有煤粉、巖粒等大量的懸浮物。

3.高礦化度礦井水。此類礦井水可分為微咸水、鹽水。其中含有大量的離子且無(wú)機(jī)鹽占比頗高，不能直接作為工農(nóng)業(yè)用水和生活用水。

4.酸性礦井水。此類礦井水水質(zhì)PH值小于5.5，呈酸性且硫酸含量較高。

5.含特殊污染物礦井水。此類礦井水含有一定量放射性元素，排放量不大，不加處理仍然會(huì)對(duì)水質(zhì)造成污染[2]。

(二)礦井水處理方案的選擇。按照礦井水水質(zhì)有差別，處理所呈現(xiàn)的效果也不盡相同，從而選擇不一樣的處理方法和工藝。本文將調(diào)查區(qū)的礦井水按照中可溶性固體水對(duì)待，處理方案如下：

中可溶性固體水的固溶物不是很高,其中硫酸根、氯根等離子含量很高且含有較高的可溶性鹽類，同時(shí)也包含懸浮物。根據(jù)所含懸浮物的多少，中可溶性固體水又可分為中可溶性潔凈型礦井水和中可溶性高濁型礦井水。

中可溶性潔凈型礦井水的水質(zhì)和低可溶性固體水水質(zhì)基本相同，只是固溶物的含量稍微高點(diǎn)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的水凈化處理和消毒也可以達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)的要求。中可溶性高濁型礦井水處理主體工藝選取重力式無(wú)閥濾池為具有自動(dòng)反沖洗能力的過(guò)濾設(shè)施，而且具有操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)單、不需反沖洗動(dòng)力和正常運(yùn)行無(wú)需專人看管等優(yōu)點(diǎn)[3]。工藝采用：混凝、高效澄清、多介質(zhì)過(guò)濾相結(jié)合的工藝，見(jiàn)工藝流程圖(見(jiàn)圖1-1)。

圖1-1 中可溶性固體水處理工藝流程圖

經(jīng)處理后的水資源，可以有效的解決煤礦區(qū)的飲用水用水緊張的問(wèn)題，減少對(duì)當(dāng)?shù)氐牡叵滤拈_(kāi)采。緩解礦區(qū)供水壓力，擴(kuò)大工業(yè)用水水源，而且有利于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。人口相對(duì)集中，建議該礦建設(shè)自己的自來(lái)水公司，把處理后的水供給當(dāng)?shù)厝藗冏鳛樯钣盟?。礦井水的合理利用既解決了當(dāng)?shù)氐挠盟o張問(wèn)題，又給企業(yè)帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

(三)礦井水資源的利用。將處理后的礦井水進(jìn)行活用，最大限度的提高水資源利用率，體現(xiàn)現(xiàn)代礦山的綠色環(huán)保、高效節(jié)能的特點(diǎn)，使礦區(qū)環(huán)境實(shí)現(xiàn)“潔、凈、美”。

1.工業(yè)用水。主要用于提供礦山的生產(chǎn)用水(井下灑水、消防用水、洗煤廠生產(chǎn)用水、煤廠控塵用水等)，這樣做在提高水資源利用率的基礎(chǔ)上又具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.觀景水用水。對(duì)于富余的礦井水用于礦山的綠化用水、觀景用水等，努力建設(shè)綠色礦山、生態(tài)礦山，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。

3.供熱能利用。利用處理后的礦井水的低溫?zé)崮?，用于建筑供暖、井筒防凍、洗浴熱水等，減少或取消燃煤鍋爐，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

二、礦井水處理存在的問(wèn)題與建議

(一)存在的問(wèn)題

1.部分高礦化度的礦井水被用于農(nóng)業(yè)灌溉，造成土壤鹽堿化，農(nóng)作物減產(chǎn)。

2.礦井水處理的造價(jià)高，對(duì)資金的需求尤為迫切。

3.煤礦礦井水處理要求管理人員具有較高的專業(yè)水平，管理人員要熟練操作設(shè)備，充分了解各種設(shè)備的性能。有些煤礦進(jìn)行礦井水處理之前，沒(méi)有分析水質(zhì)狀況，導(dǎo)致設(shè)備安裝后的效率低下，引起資源浪費(fèi)[1]。

4.在礦井水的處理進(jìn)程中，對(duì)廢水中污泥的后期對(duì)待不夠完善，導(dǎo)致污泥的脫水效果不夠達(dá)標(biāo)。

(二)給出的建議

1.在行政辦法方面，強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督，嚴(yán)酷限定新批水源，優(yōu)先選用礦井排水。

2.在煤礦企業(yè)對(duì)礦井水處理和利用方面，政府應(yīng)制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策，提高利用的積極性。對(duì)礦井水處理和利用項(xiàng)目，必要的時(shí)候還可以提供資金支持，使企業(yè)從經(jīng)濟(jì)角度考慮自愿進(jìn)行礦井水開(kāi)發(fā)利用。

3.根據(jù)本地的水文地質(zhì)條件綜合剖析，要表現(xiàn)隨機(jī)應(yīng)變的原則，合理利用礦井水，引用最適合的工藝和配套裝備。

4.對(duì)現(xiàn)有企業(yè)陳舊、需淘汰的的用水系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，提高技術(shù)水平、加強(qiáng)管理標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到水資源利用率的最大化。

5.重視處理結(jié)果，并后續(xù)跟進(jìn)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)測(cè)，不能治標(biāo)不治本。從而保障工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和生活用水的卻對(duì)安全。

6.加強(qiáng)礦井水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，保證當(dāng)?shù)厝藗冇盟踩?/p>

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)煤礦排水量大，但是由于水資源的利用政策及對(duì)煤礦礦井水資源的利用重視程度不夠，導(dǎo)致大量可利用的水資源浪費(fèi)。礦井水經(jīng)處理，可有效利用于生活用水、灌溉用水、回充地表水等[4]。雖然我國(guó)在煤礦礦井水的綜合利用方面仍然面臨這巨大的挑戰(zhàn)和困難，但其綜合利用水的理念和我國(guó)保護(hù)水資源的政策是一致的。綜上，煤礦礦井水的再利用有很大的可行性和發(fā)展前景。