新時(shí)期煤礦污水處理及再利用探討

楊 濤

（華陽(yáng)新材料科技集團(tuán)有限公司節(jié)能環(huán)保部（綜合科），山西 陽(yáng)泉 045000）

引言

中國(guó)作為煤礦資源開(kāi)采及需求大國(guó)，近年來(lái)不斷加大了對(duì)煤礦的開(kāi)采力度，并逐漸向深層煤層進(jìn)行開(kāi)采。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，需要使用較大量的水資源，但由于井下環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，加上施工條件的局限性，導(dǎo)致開(kāi)采過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生大量的煤礦污水[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全國(guó)因煤礦開(kāi)采所產(chǎn)生的煤礦污水超過(guò)20 億m3，而水資源主要來(lái)自于地表水、大氣降水或及工業(yè)用水，水資源的嚴(yán)重消耗不僅給地下水層系統(tǒng)造成了重大損壞，也給周邊居民用水造成了較大影響。所產(chǎn)生的煤礦污水若處理不當(dāng)，將可能直接浸入至地表水中，嚴(yán)重時(shí)將引起一定程度的地表水污染，這將給生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[2]。采用科學(xué)的處理方法，對(duì)煤礦污水進(jìn)行正確處理，實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)回收再利用，是當(dāng)前解決水資源匱乏，減少資源浪費(fèi)的重要途徑。為此，將重點(diǎn)對(duì)煤礦中污水的處理措施及再回收方面進(jìn)行研究，可有效的改善生態(tài)環(huán)境條件及地表水質(zhì)量，避免了因水資源的匱乏而影響煤礦的開(kāi)采生產(chǎn)。

1 煤礦污水概述分析

煤礦開(kāi)采過(guò)程中，將會(huì)消耗大量的水資源。由于煤礦中含有大量的酸性有機(jī)物、黃鐵礦等化學(xué)污染物，與煤灰一起流入礦井水中，產(chǎn)生了較多的污水。若污水不嚴(yán)格處理將會(huì)造成周邊環(huán)境的大面積污染，破壞生態(tài)環(huán)境[3]。煤礦污水一般來(lái)自于煤礦開(kāi)采中的物理污染、化學(xué)污染等，針對(duì)此污水情況，煤礦企業(yè)也采用了相應(yīng)的污水處理措施，環(huán)保部門(mén)開(kāi)展了對(duì)煤礦污水的監(jiān)督檢查。但在實(shí)際污水處理過(guò)程中，也因處理措施考慮不周期而出現(xiàn)了污水的處理不徹底，出現(xiàn)的問(wèn)題主要如下：

1）采用了向調(diào)節(jié)池中添加混凝劑來(lái)將煤礦污水中的煤灰及渾濁液進(jìn)行分離，但由于添加過(guò)程中攪拌的不充分，導(dǎo)致污水的分離效果較差；同時(shí)，也添加了消毒劑進(jìn)行污水的消毒處理，但也沒(méi)起到相應(yīng)的消毒效果，污水的處理效果較差。

2）在污水調(diào)節(jié)池周邊一般會(huì)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)柵欄，但由于柵欄的數(shù)量或高度不夠，將可能無(wú)法對(duì)污水中的漂浮物進(jìn)行攔截，極容易流出至外部，造成周邊環(huán)境的污染。

3）煤礦開(kāi)采中的排放水一般只經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理進(jìn)行外排，未進(jìn)行嚴(yán)格的水處理，水的不嚴(yán)格排放也將對(duì)周邊環(huán)境造成影響[4]。

4）在煤開(kāi)采過(guò)程中，由于操作人員的操作不當(dāng)，加上相關(guān)固態(tài)或化學(xué)物質(zhì)的不合理使用，導(dǎo)致開(kāi)采時(shí)產(chǎn)生的污水相對(duì)較多。

2 煤礦污水處理措施

2.1 齒耙式刮渣污水處理

針對(duì)煤礦污水中存在較多廢渣問(wèn)題，齒耙式刮渣方式為當(dāng)前較為成熟的處理工藝。目前，應(yīng)用較多的是齒耙式刮渣機(jī)，此設(shè)備具有較好的清污效果，能將污水中的固體污染物、漂浮物進(jìn)行快速刮渣，通過(guò)設(shè)備中上的刮板裝置，將污染物刮板至陸地地面，同時(shí)，在河流排放地點(diǎn)設(shè)計(jì)運(yùn)輸管道、配合齒耙式刮渣機(jī)，能更好效果的實(shí)現(xiàn)污水處理；

2.2 高礦化度礦井水污染處理

由于煤礦開(kāi)采過(guò)程中所形成的煤礦污水具有較高濃度的含鹽量，包括大量的鉀離子、鈣離子、硫離子，超過(guò)了一般用水中的含鹽量標(biāo)準(zhǔn)1 000 mg/L，一些污染及時(shí)經(jīng)過(guò)凈化過(guò)濾處理后，仍無(wú)法進(jìn)行直接使用，若應(yīng)用至鍋爐內(nèi)進(jìn)行燒水作業(yè)，極可能使得設(shè)備被燒壞。目前，針對(duì)此高濃度礦井污染，一般采用的是離子交換法—電滲析法進(jìn)行操作，即：產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中雜質(zhì)的排除及凈化，降低污染濃度，達(dá)到多領(lǐng)域的再利用要求。

2.3 厭氧池沉淀污水處理

由于煤礦污水即使經(jīng)過(guò)前端的污水處理后，也仍含有一定濃度的有機(jī)物，如芳香烴類(lèi)、衍生物類(lèi)及P、N 等物品，部分有機(jī)物屬于致癌物質(zhì)，若處理不徹底，將對(duì)后期工業(yè)用水及日常用水造成重要影響。厭氧池沉淀污水處理措施是一種相對(duì)復(fù)雜的污水沉淀工藝，主要是在處理區(qū)域安裝固定床濾池，形成厭氧池反應(yīng)器，在沒(méi)有氧氣的環(huán)境下，通過(guò)相關(guān)的反應(yīng)物，能將污水中的有機(jī)物進(jìn)行快速分解，以去除污水中的相關(guān)有機(jī)物及污染成分。同時(shí)，由于污水中具有一定濃度的懸浮固體，經(jīng)過(guò)厭氧沉淀后，能將高含量的污泥進(jìn)行有效沉淀，有效防止了后端儀器設(shè)備的堵塞問(wèn)題。

3 污水的再利用分析

煤礦污水經(jīng)過(guò)不同級(jí)別處理并通過(guò)相關(guān)檢測(cè)后，可將其進(jìn)行綜合循環(huán)利用，主要體現(xiàn)在如下幾方面：

1）煤礦污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，在滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，能將其用于礦井中煤礦的生產(chǎn)作業(yè)，保證生產(chǎn)過(guò)程中的水具有一定的安全性，降低人員被感染風(fēng)險(xiǎn)[5]。

2）經(jīng)過(guò)處理后的煤礦污水能直接用于礦區(qū)中設(shè)備及環(huán)境清洗所需用水，如采煤設(shè)備沖洗水、設(shè)備冷卻水、鍋爐沖灰水、道路沖洗用水、開(kāi)采區(qū)降塵用水、綠化澆灌水等領(lǐng)域，減少企業(yè)在工業(yè)用水方面的費(fèi)用支出。

3）經(jīng)過(guò)三級(jí)處理后的煤礦污水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)后，能直接用于煤礦區(qū)域及周邊居民的洗澡用水、生活用水、等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)煮沸后，可直接用于日常飲用水，保證煤礦作業(yè)區(qū)域具有足夠的水資源儲(chǔ)備[6]。

4）經(jīng)過(guò)處理且排放達(dá)標(biāo)的水能直接排放于周邊區(qū)域，即使浸入至地表層，也不會(huì)污染地表水及周邊土壤，大大降低了煤礦作業(yè)區(qū)對(duì)周邊環(huán)境的水資源污染影響，保證了生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。

綜上分析，將煤礦污水進(jìn)行處理并綜合再利用后，解決了煤礦開(kāi)采區(qū)水資源匱乏問(wèn)題，也省去了通過(guò)搭建相應(yīng)的供水系統(tǒng)向礦區(qū)輸入工業(yè)用水現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)水資源的高效循環(huán)再利用，減少了企業(yè)在水資源方面的費(fèi)用浪費(fèi)，保護(hù)了周邊生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，所帶來(lái)的效益較為顯著。

4 效果分析

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大部分煤礦礦井中均出現(xiàn)嚴(yán)重缺水狀態(tài)，煤礦的生產(chǎn)效率也受到較大影響；同時(shí)，企業(yè)每年也因產(chǎn)生的大量廢水而支出較大金額的污水處理費(fèi)用，所造成的損失相對(duì)較大。為此，按照以上所制定的煤礦污水處理方式及再循環(huán)利用方法進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，得出：整個(gè)煤礦開(kāi)采過(guò)程中所消耗的礦井水更少，所產(chǎn)生的煤礦污水未出現(xiàn)隨意排放問(wèn)題，并進(jìn)行了循環(huán)再利用，企業(yè)在水資源方便的成本大大降低，也未因污水排放造成相應(yīng)的周邊土壤、水庫(kù)等環(huán)境污染，企業(yè)也受到政府的相應(yīng)罰款。同時(shí)，煤礦污水經(jīng)過(guò)處理后除了應(yīng)用至煤礦開(kāi)采中，也能夠應(yīng)用于周邊農(nóng)作物的灌溉，保證了開(kāi)采區(qū)域地表水質(zhì)量及周邊具有足夠用水。此煤礦污水的處理及再利用，更加符合國(guó)家的相關(guān)環(huán)保政策要求，促進(jìn)了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高了企業(yè)社會(huì)形象[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)煤礦開(kāi)采區(qū)域污水問(wèn)題，有針對(duì)性對(duì)其進(jìn)行污水處理，減少污水的排放，不僅能有效解決煤礦開(kāi)采過(guò)程中水資源浪費(fèi)問(wèn)題，也能實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)再利用，減少企業(yè)在污水處理方面的費(fèi)用支出，也能有效避免部分企業(yè)將污水進(jìn)行無(wú)組織排放所造成的環(huán)境污染問(wèn)題。為此，在分析當(dāng)前煤礦污水處理問(wèn)題基礎(chǔ)上，開(kāi)展了煤礦區(qū)污水的處理措施制定及再利用研究分析，根據(jù)此措施使得整個(gè)煤礦區(qū)域在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面均取得了較好的應(yīng)用效果。