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矿井水

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矿井水

矿井水范文第1篇

关键词:矿井水;处理技术;发展趋势

Pick to: in the management of coal mine, mine water management is vital, and can serve as a kind of good water use, make full use of coal mine water is to improve the economic benefits of the effective way. This paper mainly in the analysis of the current situation of the mine water, based on relevant problems and puts forward some constructive Suggestions. Finally, summarizes its future development trends. In the treatment of related problems, the scientific theoretical knowledge and practical situation, and the combination of the scheme formulated to have better effect, and the economic benefit of coal mining enterprises to maximize.

Keywords: mine water; Processing technology; Development trend

中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:

目前,我国的煤矿企业快速的发展,对国家的经济发展起着直观重要的作用,加强煤矿的管理是,当下最主要的责任,无论是企业的本身还是对于社会的利益,都是不容被忽视的。煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源,对于全世界而言都是非常重要的不可再生资源,因此对矿井水进行经济合理的处理,并使其实现资源化,所以,充分利用相关的资源,具有重要的环境价值和显著的经济、社会效益。

一、矿井水被充分利用的可行性

由于我国的技术对矿水的处理问题不是特别的发达,以至于很多企业不重视其利用价值,使水资源的利用率大大降低,对于煤矿的可持续发展是不利的。

1、多数矿区工业经济不发达,对开采浅层地下水不是特别多,有很多地下水尚未被开采,同时,主要的原因在于,矿业本身没有用水紧张的急迫感。科学技术水平与国际相比有很大的差距,也不能很好的采用水资源。

2、因为不与安全和生产直接相关,许多煤矿对矿井水处理不重视,缺乏专业的科学人员,矿井水处理效果不好,使一些领导认为矿井水不能复用。

3、尽管国家提高了抽取浅层地下水的水资源费价格,但由于当地水利部门执法力度不强,一些违法行为的存在,会增加抽取地下水的成本,机械设备老化严重,没有资金更换设备。

4、由于直接参与了井下的生产活动,对实际采取水资源的过程清晰的了解,导致职工对矿井水处理后作饮用水一直心存疑虑,对干净的水资源没有信心,进而降低了水资源生活用水。

二、矿井水处理的相关技术

1、矿井水中悬浮物的去除

处理的程序为将矿井水引入预沉调节池—提升泵—沉淀或澄清池—滤池—清水池—供水泵—生产用水。在预沉调节池之后加药,在滤池时要进行反冲洗,在滤池与清水池中间的过程要消毒。

处理工艺与自来水厂的给水处理基本相同,通过对煤矿矿井水中的悬浮颗粒的观察发现,主要包含的有煤屑、岩粉和少量黏土组成,煤屑占的比重比较大,所以采用了此种技术。值得注意的是,为了提高其使用效率,适当的加入除硬药剂,利用化学反应原理,进而去除钙、镁离子,最终改善出水水质。此种方法的使用,降低了出水硬度,大大增加了水资源的生活用水,更好的服务于人类,顺利实现了与城市自来水供水管路并网,节约水资源。

2、沉淀和澄清处理悬浮物

矿井水净化处理通常采用沉淀或澄清作为主要处理工艺。沉淀一般采用斜管(板)沉淀,其处理能耗小,占地面积小,但需加强沉淀池的排泥,防止排泥不畅。机械加速澄清池、水力循环澄清池都是集混凝反应和沉淀过程于一体的水处理设施,水力循环澄清池具有处理过程中动力消耗低、耐冲击负荷能力强、设施维护相对简单,操作方便等优点。机械加速澄清池占地面积较小,处理效果好,但处理能耗大、设备检修维护工作量大。

3、过滤法处理悬浮物

矿井水净化处理常用的过滤设施有普通快滤池和重力式无阀滤池。普通快滤池管路、阀门系统复杂,反冲洗操作繁琐,处理能耗大,设备维护工作量大;重力式无阀滤池能自动反冲洗,操作简便,管理和维护方便。滤池通常采用无烟煤和石英砂双层滤料。

4、混凝剂和助凝剂复合配方

采用混凝、沉淀、过滤、消毒工艺,减少了环境污染的同时,节省了资源的浪费。混凝剂的配方及用量,采用在井下处理的方案, 在水沟处(距水仓入口处5m) 投加碱式氯化铝或聚硫酸铁,使用时要注意比例的调和要适量,否则处理效果达不到预期值。还可以在水仓入口处斜坡段投加聚丙烯酰胺,进而更有效的降低了悬浮物的含量,在实践工作中,认真研究分析这种方法,对工作效率会有很大的提高,同时,节省了资源。

5、采用硫酸铝和聚合氯化铝混凝剂

采用聚合氯化铝铁,对矿井水进行处理实验结果表明,这种无机高分子混凝剂对矿井水的水温及pH的变化适应性很强,其去浊率比硫酸铝有明显优势。而对于聚丙烯酰胺这类有机高分子剂,由于其价格昂贵和毒性,在矿井水作生活饮用水源处理中较少采用。

6、高矿化度矿井水(苦咸水)中溶解性盐类的去除

约有38%的矿井水中的溶解性盐类大于1000mg /L,超过了国家饮用水标准所规定的限值。目前的科技技术还尚未达到完全净化的目标,即便是经过严格的程序处理,仍然无法达到居民生活应用的目标,但是可以用于工业用途,也是利用资源一种常规途径。

膜法对于苦咸水中盐类的去除非常有效,此种方法已经经过多年的实践实验,得到了很好的成果。以往采用电渗析的占多数,近年来随着反渗透技术的成熟及其投资和运行成本的降低,使用反渗透法的企业越来越多,也是先进科学技术的一种完美体现,大有替代电渗析法的趋势。

三、矿井水处理未来发展趋势

近年来,在政府机构的调控下,将矿井水简单处理后直接排放的做法已经逐渐的废除,采用将水资源重新处理利用。所以,水处理的工艺技术必须提高,组织科学家小组,进行深入的研究和探讨。同时,借鉴国外的先进技术,比如利用计算机技术和生物化学技术等先进研究成果,把科学技术作为矿水处理的第一生产力。

总结:

通过本文的论述,使我们详细的了解到解决矿井水问题的科学治理手段,针对矿井水的水质特征和来源,围绕其特性,结合专业的科学知识,组织专业的研究小组,进行深入的研究和探讨,制定正确的治理计划是关键,只有这样,才能保证煤矿企业的快速稳步发展。并且相关的工作人员,要在实践工作中,不断的总结经验和教训,开拓创新更好的治理方案。

参考资料:

[1]庞振东,程学丰.煤矿高矿化度矿井水处理技术[J].矿业安全与环保,2005.

[2]崔玉川,杨云龙,谢锋.煤炭矿井水处理利用技术进展[J].工业用水与废水,2010.

[3]沈耀良,王宝贞.废水生物处理新技术一理论与应[M].中国环境科学出版社,2009(03).

[4]袁存忠,陈锦如.水资源与矿井水处理利用[J].合肥工业大学学报,2000.

矿井水范文第2篇

企业采矿是为了获得矿藏资源,但是采矿的过程中必然会影响矿井水文,不同的采矿方法、地质构造的差异等都会为矿井水文状况带来不同的影响,而这些影响也会进一步影响到采矿工作。本文首先对采矿工程带来的水文方面的影响进行分析,然后探讨具体的防治水策略。

关键词:

采矿工程;矿井水文;防治水策略

1采矿工程对矿井水文带来的影响

1.1有利的影响

煤顶板的砂岩在采矿进行过程中几乎一直保持着疏干状态,所以在开采过程中水害方面是几乎不会有问题产生的;采矿工程的推进会大幅度的降低第四系下组的下段水位,可以有效的将煤层开采上限提升上去,同时对于开采防水煤柱压滞煤炭来说有很大的帮助;采矿活动还会对十灰以及十四灰水位产生影响,造成其大量降低的情况,采掘工作面水量的水压因此而降低,承压含水层的水压也会受到影响,这样一来突水事故出现的可能性就减少了很多。

1.2不利的影响

采矿活动的面积过大的话,采空区内会出现大量的积水,既会影响企业生产,还会带来安全隐患;采矿活动会对第四系“三含”含水层造成影响,使其水位明显下降,巨大的垂向压力会施加在井壁上,最终无法承受后井壁就会破裂。针对这些不利影响我们可以采取一些针对性的对策来解决,例如排查采空区的积水并对其进行分析,预先排放这些积水;动态性的去监测地下水水位并进行分析,以此为依据来有效的避免或者防治水害的发生;在开矿前严格执行探查分析等工作,保证分析结果的可行性以后再进行开采,将断水层导水导致的突发事故出现的可能性降到最低,尽可能地规避这些风险。

2具体的防治水策略

2.1对砂砾层的渗透系数使用流量测井法来进行测定

目前我国对砂砾层渗透系数进行测试的时候,通常采用的方法为抽水试验法以及室内渗透试验法,均有一定缺陷存在,所以应该使用准确程度更高的流量测井法来对砂砾层的渗透系数进行测定,保证水文地质勘查工作的准确性。在测量井液流速的时候我们使用的仪器是XY-Ⅱ(L)多功能流速仪,每隔一米布置一个测点,然后使用点测法反复对每个测点进行测量,并且要保证这些测量值之间具有5%以下的误差。该测点的流速值就是将各点流速值乘以包网过滤器内截面积所得的结果。在自然状态下孔内的水以轴向在各个水层之间进行交换的状况,就是我们测量到的孔内流量数据,并且是在开始注水工作之间的,各层的渗透系数就可以以水头的抬高值为依据来进行计算了。这种方法不仅准确的划分了含水层、隔水层等,还将每层的渗透系数计算了出来,相比起抽水试验法来说具有更高的精准度和可靠性。

2.2防治底板突水问题的具体措施

煤矿下组尤其是水文地质,一般勘探程度都比较低,获得的资料与设计和生产方面的要求相差还比较远。为了可以对下组煤层的赋存条件以及水文地质条件有更好的了解,保证勘查工作的效果,首先需要对十灰岩、十四灰岩以及奥陶系灰岩等进行研究,确定它们的水文地质特征,对水位以及十四灰水和奥灰水之间的联系掌握清楚。一些矿区十四灰水沉缺,因为其底板隔水岩组的强度不足,没有办法作为骨架发挥作用,所以该地层是非常薄弱的,我们需要采取措施进行防治以后才能开始采矿,避免突水事故发生,下面是具体的防治措施:

2.2.1井下探放水

如果有含水层位于煤层顶板的倒水缝隙范围内的话,按照“矿井水文地质规程”中的规定,必须要对探顶板水进行预防。地下组煤的十灰岩含水层恰好就是十六煤层的顶板,处于开采煤层冒落带的范围之内,所以要尽量结合地质构造条件来设置放水孔,并且保证设置的部位具有良好的疏水效果。因为以往有过裁决过程中出现突水事故的经历,所以在断层、裂隙发育地段或者破碎带进行采掘工程的时候,探水以及打钻防水的工作必须超前进行。

2.2.2合理地疏放十四灰水

如果某点面在疏水的时候越疏越大,那么必然有越流补给的情况出现在该点面附近,必须将出水通道找出来并将水源头堵上才能解决这个问题,然后再疏放水流。疏水降压工作必须要保证其合理性,只要将水压降至安全值以下,否则过犹不及。

2.2.3解决奥灰水

如果发现了奥灰水的出水点或者通道,首先要将其原因查明,保证不会出现安全隐患、不会带来经济损失并且技术可行性高的情况下,封堵其注浆或者不触动煤岩柱,将奥灰水问题从根源上得到解决。

3结束语

采矿工程对矿井水文带来的影响是深远的,所以在施工过程中,企业必须将各方面的影响因素都综合的考虑进来,将采矿工程有利于矿井水文的影响提高,而不利的影响降低。在防治水工作上采取有效的措施充分的做好保护,为企业安全高效的生产打好基础。

作者:白浩然 单位:扎赉诺尔煤业有限责任公司灵露矿

参考文献:

[1]武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J].煤炭学报,2014(05):795-805.

矿井水范文第3篇

关键词:矿井水;高矿化度;反渗透技术;脱盐处理技术;水质特征 文献标识码:A

中图分类号:O741 文章编号:1009-2374(2015)23-0167-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.084

1 高矿化度矿井水的水质特征

矿井水是煤矿生产中排放的主要污染源,煤矿产生的矿井水受到采煤作业、天气条件、煤系地层等因素的影响,含有一定量的盐分,当盐的质量浓度大于1000mg/L时,即为高矿化度矿井水。我国大多数煤矿排放的矿井水是以悬浮物为主的常规矿井水和含铁锰的酸性矿井水,但在我国较为缺水的西北及北方矿区往往排出高矿化度的矿井水,在陕西、甘肃、宁夏、新疆、内蒙古、山西以及两淮、徐州、新汶、抚顺、阜新等地区都有高矿化度矿井水分布。据调查,高矿化度矿井水水量约占我国北方重点煤矿矿井涌水量的30%,例如淮南矿区排放高矿化度矿井水的数量占到矿区煤矿的50%以上,这些地区煤矿矿井水的矿化度一般为1000~10000mg/L,个别煤矿的矿井水矿化度则高达10000mg/L以上。由于高矿化水矿井水的危害较大,我国内蒙古等地区都严格限制高矿化水矿井水的排放,对其进行有效处理利用,是今后这些地区煤矿开采过程中必须十分重视的煤矿环保之一。

2 高矿化度矿井水处理技术

我国高矿化度矿井水主要分布在水资源比较缺乏的地区,对这部分高矿化度矿井水进行处理利用,不但可以避免矿井水外排造成的环境污染,还可解决矿区用水紧张的问题。同一般的矿井水水质相比较,煤矿排放的高矿化度矿井水除具有高含盐量特征外,也含有悬浮物等这些常见的污染物,悬浮物等通过常规的混凝沉淀和过滤即可去除,但其中的各种离子则必须通过其他途径进行脱除,脱盐是处理高矿化度矿井水的关键工序,也可以称为深度处理。常用的脱盐深度处理技术有离子交换、蒸馏、电渗析、反渗透等。

2.1 离子交换法

离子交换法是采用离子交换机,使交换剂和水溶液的可交换离子之间发生等物质的可逆换,导致水质改善二离子交换剂的结构不发生实质性变化的水处理方式。离子交换法主要存在的问题是定期需对离子交换剂进行再生,再生过程控制麻烦。目前离子交换主要用在锅炉软化水末端处理等方面,在高矿化度矿井水的脱盐深度处理工艺工程中基本没有使用该方法。

2.2 蒸馏法

蒸馏法是目前海水淡化工业中成熟的技术。蒸馏法是以消耗热能为代价,进行热力脱盐淡化处理的方法。有一些技术文献提出,从热源价格方面考虑,蒸馏法适用于处理含盐量超过3000mg/L的高矿化度矿井水,且为了降低成本,蒸馏法可考虑用煤矸石作为廉价燃料,来淡化高矿化度矿井水。但从目前实际现状来看,煤矸石热值低、含硫量较高,用煤矸石作为燃料,既不符合现有越发严格的大气防治控制政策要求,能获取的热量也少,专门采用煤矸石作为燃料的煤矿基本没有,要想获取稳定的热源,就需要通过燃煤、用电的方式来解决,就需要很高的经济代价。由于这些现实的条件限制,基本未见有将蒸馏法应用于高矿化度矿井水脱盐深度处理的工程实例,可以预见,在今后的高矿化度矿井水处理工程,该方法的应用范围也将十分狭小,只有在该煤矿可以低价稳定地获得大量的热源,该方法才可能得到

应用。

2.3 电渗析法

电渗析法是我国一项传统的高矿化度矿井水处理工艺,在前些年,我国主要使用电渗析技术来处理高矿化度矿井水,一些煤矿应用电渗析设备淡化含盐矿井水,以解决矿区生活饮用水和有关工业用水问题。电渗析除盐法的优点是不需再生、可连续出水、系统简单、设备少,但缺点也很明显,表现在:不能去除水中有机物和细菌,电耗大,运行不稳定,结垢严重,脱盐率在50%左右,设备庞杂,一般只适合原水含盐量小于1500mg/L的矿井水脱盐。从我国目前已投入使用的矿井水深度处理工程来看,存在的问题也比较多,主要原因是工艺流程普遍单一,工程设计参数选择缺少依据,对矿井水的水质、水型缺乏分析,电渗析淡化工程工艺设计中普遍没有充分考虑矿井水的特征,一些煤矿采用浓水不循环直接排放、积水全部利用清水的方式,造成水资源浪费很大,水回收率普遍只有45%左右,有些矿井水深度处理工程中没有设计防垢技术措施,导致电渗析的电极、离子交换膜严重结垢,堵塞膜道,压力升高,电流效率下降,脱盐率降低,设备解体清洗频繁,操作恶化,淡化成本大幅度上升,从而使不少工程不能正常生产,有些电渗析工程已停用或久停报废,如龙口矿务局北皂煤矿、灵武矿区灵新煤矿和淮北矿务局的童亭煤矿等。随着目前反渗透膜等技术的不断发展,电渗析法本身存在的问题使其劣势更为明显,该方法已不能满足矿井水处理技术朝自动化、模块化方向发展的需要,电渗析法在高矿化度处理工程中应用受到较大限制,近些年,广泛建立的高矿化度矿井水处理工程中使用电渗析法进行脱盐处理的实例已较为少见。

2.4 反渗透技术

反渗透(RO)指的是在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时,只允许水透过,其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。

反渗透是最精密的膜法液体分离技术,将溶剂和溶剂中离子范围的溶质分开,它能阻挡几乎所有溶解性盐,只允许水溶剂通过,可脱除水中绝大部分的悬浮物、胶体、有机物及盐分。

反渗透膜分离过程的主要特点是:(1)处理介质不发生相变,与热法蒸馏相比能耗大大降低;(2)只用压力作为反渗透分离的推动力,装置操作简单,便于自控和维修;(3)脱盐过程中不消耗酸碱,除浓水中盐分高外不生成其他污染物质,与离子交换工艺相比,符合环保要求;(4)装置模块化设计,规模大小灵活。可提供几百升/天的家庭用纯水设备、实验室设备以及成千上万吨/天的大型工业除盐设备;(5)与传统脱盐工艺比较,系统占地面积明显减少;(6)自动化水平较高,人工操作、劳动强度降低;(7)作为目前水处理工业领先的脱盐技术具有广泛的发展前景。

目前反渗透技术已成为海水、苦咸水淡化的主要手段,是超纯水和纯水制备的优选技术,反渗透已被利用于食品、医药的浓缩、净化、水软化、污染控制以及水再生和废液的回收利用等多个方面。在我国高矿化度矿井水深度处理工艺应用中,反渗透技术凭借其能耗低、运行成本低、结构合理、占地面积少、水利用率、自动化程度高等诸多特点,应用最多、效果最好,且应用前景良好。

3 反渗透技术在高矿化度矿井水处理中的应用现状

3.1 反渗透技术在华东地区高矿化度矿井水处理中的应用情况

安徽淮南矿区的谢桥煤矿矿井水深度处理采用了反渗透过滤工艺,经预处理后的矿井水含盐量为3000~3800mg/L,反渗透膜采用管式聚酰胺复合膜,具有酸碱适应范围大、处理量大、除盐效率高、化学稳定性好等优点,系统回收率为70%左右,产水电导率为30~70μs/m,产水量5000m3/d,符合生活饮用水卫生标准要求,反渗透装置出水中产水进入纯水池供工业场地生产和生活,浓水进入集水池供选煤厂生产和矸石山冲扩堆,提高了矿井水的综合利用率,节约了水资源,经济和环境效益明显。

2011年,兖矿集团的菏泽能化有限公司赵楼煤矿建设了1座矿井水深度处理站,采用超滤+反渗透过滤工艺,进水量为110m3/h,反渗透主体设备采用美国海德能公司生产的CPA3低压复合膜,配套RO专用压力容器,反渗透系统出力为80m3/h,水回收率为75%,反渗透系统脱盐效率>98%,出水一部分供生活用水,剩余部分供给附近电厂使用,目前该系统运行良好。

3.2 反渗透技术在山西省高矿化度矿井水处理的应用情况

山西亚美大宁煤矿利用反渗透装置将矿井水深度处理后作为饮用水,自2008年投入使用以来,一直运行正常,平均每年节约用水14.4万元,收到了令人满意的效果,也为其他煤矿企业的水资源利用起到了很好的带头示范作用。2008年,山西汾西矿业集团的曙光煤矿建成产水量为20m3/h的矿井水深度处理站,采用反渗透过滤工艺,脱盐率高达99.3%,出水水质指标为:浊度≤0.3NTU,溶解性总固体33mg/L,总大肠菌群和粪大肠菌群均未检出,每吨水处理费用为1.60元,作为矿井生活用水后,每年可节约自来水成本15.77万元。2009年,山西平朔井工一矿太西区建成矿井水深度处理规模为300m3/h的处理站,针对矿井水中具有氯离子、硫酸根和含盐量高的特点,经常规处理后,深度处理设采用叠片过滤+超滤+反渗透的处理工艺,设计采用2套超滤装置,水回收率90%,超滤膜过滤通量≤70L/m2・h,2套反渗透装置的单套产水量为75m3/h,水回收率70%,经两年多的运行实践,表明矿井水深度处理工艺合理、稳定可靠、出水水质好,具有较好的推广应用前景;大同达子沟、大同青磁窑矿、大同白洞矿、太原东山矿、阳泉荫营矿灵石县红杏矿和邓家庄煤矿都采用了反渗透工艺处理矿井水,吨水投资在1500~3500元/吨,制水成本在1~3元/吨,可以看出,不同煤矿采用该技术处理矿井水的吨水投资和制水成本差别较大。

3.3 反渗透技术在河北、宁夏等地高矿化度矿井水处理中的应用情况

河北的范各庄煤矿高矿化度矿井水深度处理回用项目设计处理规模为3000m3/d,采用混凝沉沉+过滤的常规处理+反渗透深度处理工艺。2010年建成,经过1年的调试和使用,水的回收率一直稳定在70%以上,产水量达110m3/h以上,脱盐率在92.9%~98.0%,反渗透系统的运行工况良好,水体中的色度为5.5~9.5,pH稳定在7左右,并且出水无臭味、没有肉眼可见物,出水指标均达到国家生活饮用水卫生标准。

宁夏宁东煤田河东规划区的石槽村煤矿的矿井水为超高盐量苦咸水,含盐量达12293mg/L,不仅人畜不能饮用,而且不可直接排放。2006年7月,宁煤集团开始对高含盐矿井水回收技术进行研讨和论证,于2007年4月开始建设2×50m3/h的反渗透模块系统,日产水量2000m3/d,2008年12月建成投产,采用了预沉调节+絮凝斜管沉淀+过滤+瓷砂过滤+反渗透+消毒的处理工艺,该工艺对超高盐量矿井水处理效果良好,通过对产品水的检测分析,经反渗透处理后的矿井水完全能够满足生活饮用水水质要求,提高了矿井水回收利用率,节约了水资源,具有明显的经济效益、社会效益和环保效益。

从以上可以看出,采用反渗透对高矿化度矿井水进行脱盐深度处理将是今后在我国高矿化度矿井水处理工程的发展趋势。

4 结语

综上所述,高矿化度矿井水的水质较为复杂、对生态环境影响危害较大,高矿化度矿井水的处理关键是脱盐,高矿化度矿井水脱盐处理的传统工艺是电渗析法,但该方法脱盐率较低、产水率较低、设备较为复杂,同其反渗透技术比较缺点较为明显。随着近些年反渗透膜材料工业和技术的大力发展,反渗透技术已成为我国高矿化度矿井水脱盐处理技术的发展方向,并得到了大量应用。需要注意的是高矿化度矿井水经膜分离处理后将产生一部分比原水更高的高含盐量浓水,对于煤矿而言,浓盐水需尽量避免采取自然蒸发、深井注射的处理方式,在有利用条件时,可将浓盐水用于选煤厂生产用水,不可利用时,与处理后的生活污水进行混合排放是一种比较可行的处理方式。

参考文献

[1] 郭忠权.高矿化度矿井水处理技术及应用[J].矿业安全与环保,2012,39(3).

[2] 庞振东,程学丰.煤矿高矿化度矿井水处理技术[J].矿业安全与环保,2005,32(4).

矿井水范文第4篇

关键词:矿井水;利用;循环经济

1概述

煤炭行业矿井水是煤矿开采、生产掘进从岩层中涌出来的地下水系,煤炭和水同属资源。矿井水实际上是煤矿生产中排放的地下水,它是煤矿生产过程中的副产品,具有污染才环境和资源化利用的双重性。因为矿井水是生产过程中产生的因此矿井水含有大量悬浮物,未经处理排放后对所流入的河流造成了严重污染。

2矿井水资源

煤炭开采过程产生的矿井水具有行业特点的污染源,又是一种水资源。我国北方地区多数地区缺少,而矿井水未经处理直接外排,造成大量水资源的浪费,又污染环境;将矿井水处理后作为工业用水或生活饮用水,即能解决了当地缺水问题,又能充分利用了矿井水水资源,节省了地下水资源,具有明显经济、环境和社会效益。多年的实测数据表明,矿井水在开采过程中排放量相对稳定,作为水资源其水量是有保证的。矿井水水质状况随矿山开采的品种、类型、方式以及矿山所处的区域和地质构造等的不同有较大的差异。

3资源再利用与循环经济的关系

目前地下煤炭和水资源经过大量开采,已接近枯竭。废弃物的再循环(Recycle)原则,即最大限度地减少废弃物排放,力争做到排放的无害化,实现资源再循环。循环经济简单从三方面循环,一是企业内部的小循环,二是企业集中区企业之间的中循环,企业集中区内的物质循环为载体,构筑企业之间、产业之间、生产之间的中循环,三是企业与社会之间的大循环,在产业纵向与横向上建立企业间能流、物流和资源之间形成的循环利用,如资源综合利用、废物交换,实现生产废物的污染物低排放或“零排放,形成循环型产业集约群与社会的能源流、物源流的循环经济,实现资源、能流、物流在不同企业之间和不同产业之间的充分利用,形成大的循环经济产业体系。循环经济是在可持续发展的思想指导下,按照清洁生产的方式,对资源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程。如煤炭开采———煤———矿井水利用———水资源。矿井水开发利用不仅能在环保、节约水资源、降低用水成本上取得良好的社会效益和经济效益,同时还能节省一笔数量可观的水源建设工程投资。

4矿井水资源与利用

4.1矿井水资源

鸡西是以煤矿为主的矿产资源型城市。煤矿的矿井水是矿井开采过程中产生的地下涌水。为了保障矿井生产和安全,矿山企业投入大量人力、物力将矿井水排出地面。矿井水在开采过程中会受到粉尘和岩尘的污染,是煤矿及其它矿山具有行业特点的废水,这部分废水经处理后,可作为生产、生活和生态用水。我国矿产资源丰富,矿井开采以井工开采为主,为了确保井下安全生产,必须排出大量的矿井水。直接排放不仅浪费水资源,而且也污染环境。对矿井水进行处理并加以利用,不但可防止水资源流失,避免对水环境造成污染,而且对于缓解矿区供水不足、改善矿区生态环境、最大限度地满足生产和生活需要具有重要意义。

4.2龙煤鸡西矿业集团矿井水处理技术方法与利用

4.2.1矿井水处理技术方法

目前对矿井水的利用必须与矿区及周围生产、生活用水结合起来,因需而用,因地制宜。矿区新建项目如电厂、化工、冶金等高耗水行业首先要考虑利用矿井水,替代地下水或地表水,保护有限的水资源。矿井水主要污染物是悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘。含有悬浮物的矿井水,占东北三省煤矿矿井涌水量的60%以上,水质呈中性,经简单处理煤粉、岩粒等悬浮物可以用于生产、生活和生态用水,采用混凝沉淀的处理方法以实现对悬浮物的去除。目前,对于矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水处理工艺,有较成熟可行的经验,一般采用混凝、沉淀(或浮升)以及过滤、消毒等工序处理后,其出水水质即能达到生产使用和生活饮用标准的要求。水处理主体是以工业用水为方向,部分生活用水需上软化处理设施。瀑气池将水中的沼气、CO2、H2S等有害气体去除,同时将原水中的低价铁、锰氧化成不溶性高价铁、锰等作用,原水池起到集中储存瀑气后的矿井水;净水器则选用KJII型一体化设备,即是集混合、反应、沉淀、过滤等净化工艺为一体的净水器,具有独特的自身冲洗、排污功能,不用另配冲洗水泵,操作管理简便,对原水浓度,水量变化有较好的适应性,进水悬浮物含量一般不超过1000mg/L,最大不宜超过2000mg/L。净化后出水浊度1mg/L,最大不超过3mg/L,经消毒后可达生活饮用水标准;旋流式煤泥池是起到回收浓缩净水器反冲洗、排污浓煤泥水;多功能池是专用季温上浮水兼原水储水池。目前我公司矿井水涌水量为2857m3/a,矿井水涌水资源十分丰富,经不同工艺的净水过滤处理就可以达到《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006标准要求。

4.2.2矿井水利用

新发矿矿井水经过处理后用于大唐鸡西第二热电厂有限公司,大唐鸡西二热煤矸石热电联产新建工程是集煤矸石、供热、发电、建材综合开发利用一体化的“大型环保节能示范工程采用鸡西市矿区的煤矸石和洗中煤掺烧;工程设计年取水量809万m3/a,首先利用矿井水,不足部分由水库和河水补充。鸡西矿业集团新发煤矿矿井水产生量约330万m3/a,经处理后达到工业用水标准,用于发电用水,矿井水的价格比工业用水的价格低,每吨相差0.2元,每年利用矿井水可节约成本66万元。矿井水的有效利用不仅节约水资源并且减少矿井废水的排放,从中实现了资源、社会、经济多赢。

4.2.3矿井水利用的前景

我国淡水资源严重短缺,而矿井水是一种很好的水资源。要解决这些结构性问题,必须通过调整资源结构的办法来实现。其中,大幅度地利用矿井水,既保护淡水资源,又可腾出淡水用于生活与农业用水的更大空间,从而促进水资源结构的优化。此外,这也是企业降低用水成本、提高经济效益、增强竞争力的有效措施。由于各地区矿井水资源情况及矿井水利用的基础和条件不同,对矿井水利用采取不同区域,不同矿区因地制宜地选择矿井水利用发展方向,以最大限度地提高矿井水利用率,增加经济效益,保护矿区生态环境,保护用水安全。

5结论

矿井水在原有处理工艺的基础上,进行深度处理,使其符合一定的水质标准,然后回用于对水质要求不高、需求量又很大的行业,既可以节省大量的洁净水,缓解了用水的供需矛盾,又可以减少排污,实现污水资源化,在经济、社会、环境效益方面都具有现实和长远意义。

参考文献

[1]中华人民共和国循环经济促进法》.

矿井水范文第5篇

【关键词】 反渗透技术 矿井 展望

水资源对于生物来说是必不可少的,但同时其自身又是不可再生的,面对着越来越大的工业与生活用水需求,我们应该采取怎样的有效措施来缓解这一巨大压力来满足人们的用水需要成为了人们关注的焦点。对矿井进行水处理能够有效的降低地下水的使用量,从而极大的改善了水资源紧缺现状。反渗透处理技术在煤矿矿井水处理中扮演着十分重要的角色,本文将对反渗透水处理技术在煤矿矿井处理中的应用进行研究。

1 反渗透水处理技术

反渗透技术隶属于膜分离技术,同时它也是现今应用范围最大的膜分离技术之一。反渗透技术的主要原理就是向盐溶液内施加高于自然渗透压力的压力,从而改变渗透的方向,将原水中的水分子流向膜的另一侧,这样一来就获得了洁净水,同时还实现了清除水中杂质与盐分的目标[1]。借助反渗透膜所具有的分离特性,能够清除水中的多种杂志,包括溶解盐与细菌等。反渗透水处理技术具有多种优势,例如脱盐效果好、经济性、占用空间小以及管理方便等,也正是因为如此,它在反渗透膜分离技术中占据着重要的地位,特别是制造纯水行业。反渗透膜中有着大量的十分细小的孔,这些孔的作用就是过滤杂质,如微生物以及有机物等。在煤矿矿井中引入反渗透水处理技术实际上就是把经过处理之后的含盐矿井水进行脱盐,以此来满足饮用水的需求。

2 应用反渗透技术的注意事项

2.1 确定反渗透装置的使用台数

饮用水量在矿井处理水中所占的比较非常小,因此大部分企业都只需安装一台反渗透装置。如果处理水的数量增加,那么就需要增加一台或更多的反渗透装置。(我矿安装了两台RO-S-120型,)在此过程中需要注意的是,必须要为所有的反渗透装置安装进水管与高压泵,以此来作为备用[2]。这样一来就为日常管理提供极大的便利,也就是当任何一趟进水管出现事故之后,反渗透装置都能不受其影响而继续工作。不仅如此,反渗透装置安装之后还能够在第一时间内切换阀门,从而从其他进水管进行供水。除此之外,还需要注意高压泵应选用同型号的变频控制泵,这样一来就保证了其中一台进行检修时另一台能够正常使用。

2.2 反渗透装置必须设有清洗装置

现今人们比较常用的的反渗透装置都会安装自动反冲洗水泵,也有少部分会安装定时反冲洗装置。反渗透装置工作一段时间后,反渗透膜的表面通常会出现结垢与堵塞情况,有时甚至会受到杂质的污染,之后不仅仅是进水压力,连带浓水压力都会有很大程度的增加,最终使得跨膜压差扩大,而产水量则会显著降低。不仅如此,如果水质出现了变化同样也会导致上述现象的出现[3]。当发生这种情况时,需要在第一时间内仔细清洗膜,必要时还需要做杀菌处理。如果处理不及时或者处理不当就必须要更换膜,这样一来就必然会增加经济成本。

2.3 反渗透膜的选择

在反渗透装置的构成中膜是其中一个十分重要的部分,而且其成本往往也是十分安规的,所以在选择膜的问题上必须要进行多方面的考虑。膜的选择应尽可能满足的条件包括能够保证水处理工艺的寿命,经济性以及资源的节约等。如果选用了不同的膜,那么反渗透预处理方式也就会相应的不同,因此在成品水相同的条件下,所耗费的资金大小同样也会不同[4]。除此之外,现阶段人们使用最多的反渗透膜就是醋酸纤维素膜与TFC复合膜,膜的选择还需要根据矿井的实际情况来看上述两种膜各自的特点与其对进水pH值及预处理的要求如下表1所示。

2.4 膜的介理维护

上述已经讲到,选择的膜不同,所选用的预处理方式也会有所不同,这是因为必须要考虑到膜元件的水质这一因素。煤矿水处理工作中必须要遵守膜元件生产厂家所提出的设计导则,并设计出实用性强、经济性高的操作规程,从而保证膜的顺利工作与使用寿命[5]。除此之外,当设备投入使用之后,还需要实时了解过滤器的运行情况,一经出现故障,如过滤器滤芯失效等就要在第一时间内进行解决,以此来增加膜的使用寿命,同时也为企业减少了成本的投入。

3 结语

总之,在使用反渗透装置时预处理与日常维护是两个时间重要的环节。进水的预处理运行安全与日常维护工作质量高都是反渗透装置得以正常使用的重要保障。不仅如此,站在煤矿企业的角度来看,究竟是不是要借助反渗透水处理技术以及如何使用这一技术都必须要提前按照实际的水源水质情况制定出相应的水处理方案。凭借着反渗透水处理技术的巨大优势,相信在未来的发展力这一技术将会在煤矿矿井水处理中发挥着更加重要的作用。

参考文献:

[1]陈淑秀.矿井水处理技术在煤矿中的应用[J].科教园地,2010(01):39.

[2]赵虎群,王庚平,刘莉.反渗透水处理技术在煤矿矿井废水处理回用中的应用[J].甘肃科技,2009(04):39-41.

[3]胡文荣.煤矿矿井水及废水处理利用技术(第2版)[M].北京:煤炭工业出版社,1998.