矿井水处理及综合利用技术探析

摘 要：近些年来，随着井下采掘巷道不断延伸，水中的煤泥越积越多，井下的水质越变越差，即使净化后有时也不能达到生产、生活、安全用水标准，而且目前，我国矿井水处理及综合利用技术并不成熟，还不能有效解决矿井水资源利用的问题。因此，本文从研究矿井水质出发，总结出了针对不同矿井水进行处理的方式方法，并在此基础上，为更好地利用矿井水提出了一些意见和建议。

关键词：矿井水；处理；综合利用

0 引言

长期以来，矿井水一直被认为是严重污染水资源，造成工业和生活用水短缺，且在煤炭生产过程中排放量最多的废水。而且随着煤炭企业的进一步发展，其排放量还将与日俱增。由于人们对矿井水的认识不足以及受矿井水处理、综合利用技术的限制，矿井水被当做水害加以预防和治理，大量的矿井水不能被综合利用而被白白排掉。随着科学的不断进步和人们环境保护意识的进一步提高， 人们对矿井水的认识也产生了新的改变，开始研究矿井水处理及综合利用技术，将矿井水作为一种水资源加以处理利用来满足工业生产和生活用水要求。

1 矿井水处理技术

矿井水是因为采矿导致邻近水文地质单元隔水构造和系统的破坏，进而使地表水与地下水的径流方式与方向出现变化，最终聚集在采动场所，且在进行聚集的时候由于流向采煤巷道以及工作面，其它有机物、煤粉、岩粉等掺入其中形成污染。结合矿井水水质的特性，能够划分矿井水为下面一些种类。

（1）洁净矿井水处理。大部分指的是矿区煤系地层当中的老空积水、砂岩裂隙水、奥灰水等。如此的水质含有非常少的有害和有毒物质，矿化度低、浊度低，跟生活用水的指标导致相符合，能够设置专门的输水管道加以应用，在充当生活用水的时候注重消毒。

（2）含悬浮物矿井水处理。含悬浮物矿井水当中存在非常多的悬浮物，例如粉、岩、煤粒等，通常的颜色是黑色，然而其总矿化度和硬度比较低。悬浮物的一个重要特性是在动水当中的状态是悬浮的，然而能够由静水当中加以分离，重的下沉，轻的上浮。结合悬浮物的特点，沉淀和混凝是净化处理工业用水的关键技术策略。在处理水的工艺当中，混凝这个环节非常关键，混凝剂的选择原则是强、重、大矾花的形成，能够实现理想的静水效果，不会影响到水质，价格低廉，且具备充足的货源。铁盐与铝盐混凝剂是经常用到的混凝剂。混合的过程是在水中均匀地分散药剂，需要尽快地跟原始均匀地混合，确保水当中的所有胶体杂质都可以跟药剂产生反应。加入混凝剂的原水在混合之后，聚集在水当中的胶体杂质能够使比较大的矾花颗粒形成，去除是在沉淀池当中。在过滤与消毒之后能够跟生活用水的指标相符合。山西不少煤矿的井下水就是这样的矿井水。

（3）矿化度较高的矿井水处理。又被叫做含盐矿井水的高矿化度矿井水含有钠离子、钾离子、硫酸根离子、钙离子等，以及大于1OOOmg/ L的可溶性固体含量，大部分水质是偏碱性与中性，其味道苦涩，为此也被叫做苦咸水。这样的水质由于较高的含盐量而不能够被饮用。在对矿化度较高的矿井水进行处理的情况下，除实施沉淀和混凝等预处理技术之外，脱盐十分重要。脱盐的技术有反渗透、电渗析、蒸馏、离子交换等等。其中，当今矿井水处理非常成熟并且比较经济的一种技术是电渗析技术，这也是当今我国矿化度较高的矿井水的关键处理技术。

（4）酸性矿井水处理。酸性矿井水是由于硫化物存在于围岩或者是煤层当中，硫化物接触到氧气跟水之后，通过氧化分解转变成为游离酸，在煤中含有的碳酸盐跟其它碱性物质不能够完全中和的情况下，矿井水是酸性的。这样的矿井水PH值通常在2—5间，并且水中具备高浓度的铁离子和硫酸根离子。酸性水能够溶出岩石与煤当中的金属元素，增加重金属的含有量，游离酸还能够跟一些碳酸盐矿物进行反应，为此，水也具备高的矿化度与硬度。酸性矿井水的关键处理技术是中和，一般应用电石渣、石灰石、石灰乳等作为价格便宜的中和剂。结合不同的工艺要求，能够实施石灰石中和滚筒法和投加石灰石法等。除此之外，还应用粉煤灰处理、微生物处理、人工湿地处理等一系列的技术。

（5）其它矿井水处理。其它的矿井水指的是特殊的污染物涵盖其中，像是含有放射性的矿井水、含有油的矿井水、含有重金属离子的矿井水，以及含有氟的矿井水。当今，这样的矿井水发现量比较少。结合污染物的差异，这样的矿井水各自具备一系列相符合的处理技术。例如，通过气浮的技术处理含有油的矿井水，通过膜处理（反渗透、电渗析）、吸附、离子交换等技术处理含氟矿井水。

2 矿井水综合利用技术

2.1 矿井水的收集以及净化

矿井采区老塘水经过水管或者是水沟以自流的形式直接性地到达采取的关键巷道，最后的时候，向采区水仓汇集，且实施一次沉淀净化，这个时候，矿井水当中有悬浮固体物，汇集到的水通过采区水仓经由水泵或者是水沟向开凿的专门性的井底车场水仓排放，且实施第二次的沉淀净，这个时候，悬浮固体物基本不会在矿井水当中，通过二级沉淀的水经由中央泵房向地面的水池和水厂排放，将一定量的消毒剂（含氯漂白剂）加入到水厂水池当中，就能够对矿井水当中细菌实施更加综合性的消毒。在如此反复的沉淀与消毒净化之后，原先比较浑浊的矿井水就变得能够实现生活应用水的水质指标。

2.2 综合利用

经由处理之后的矿井水除了通过自压到达矿井供煤矿采煤生产的要求之外，剩余的水量能够用在卫生用水与浴池。在进行收集与净化的时候，针对一部分比较清洁的老塘水，在经由一级净化之后就可以借助水风包或者是自压等加压方式直接性地应用于实际生产。

3 结语

矿井水处理及综合利用技术的探索和应用，不仅大大减少了矿井直接排放污水的频率和数量，还降低了对环境的污染程度，起到了保护环境的积极作用。与此同时，还增加了可利用水资源的数量，对进一步保证矿区的安全生产以及生活用水，实现矿井的长治久安具有十分重要的意义。

参考文献：

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[2]王彦，赵勇.煤矿矿井水主要处理技术[J].能源环境保护，2005，19（06）：14-18.

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作者简介：孙政（1980-），男，山东邹城人，本科助理工程师。