煤礦礦井水處理的綜合效益
煤礦礦井水處理分二個階段:先濃縮,再脫水。濃縮主要是將污泥的含水率稍加降低,增加污泥的濃度。污泥濃縮達到一定濃度后,就可以通過污泥脫水設備進行脫水,終形成污泥泥餅或泥團,便于運輸與進一步處理。
我國礦井水處理一般以利用為目的,對水質指標非常重視,但對煤礦礦井水處理技術重視不夠,缺乏針對煤礦礦井水污泥的技術研究,通常套用洗煤廠煤泥水或城市污水處理廠污泥處理技術,造成煤礦礦井水處理設施不能正常運行,礦井水處理廠出水水質變差,影響正常運行。礦井水污泥是礦井水處理過程中沉在底部的煤粉、巖粉、藥劑和礦井水的混合物。礦井水污泥主要來自礦井水處理工藝中的二個環(huán)節(jié):一個是預沉調節(jié)池的重力沉淀的污泥,另一個是加藥混凝后的沉淀池的污泥。礦井水污泥與濕法洗煤廠的洗煤泥性質不同,如含水率、固相成分、粒度組成*不同,從而導致影響污泥脫水性能的比阻抗值(SRF)和毛細吸水時間(CST)也不同,不能簡單套用洗煤廠的洗煤泥處理技術。礦井水污泥與以有機物為主的城市污水處理廠的污泥性質也不相同,所以也不能套用城市污水處理廠的污泥處理技術。
隨著科學的發(fā)展和人們環(huán)境保護意識的提高,對煤礦礦井水處理也已有了新的認識,開始將礦井水作為一種水資源加以處理利用,即礦井水資源化。
一、礦井水資源化可行性分析
通過實地考察可以得到,煤層開采主要充水含水層有:第四系孔隙含水層、組巖溶含水層和灰?guī)r含水層。礦井水主要來源于這些含水層滲入地下的水,是礦井水與煤巖層接觸發(fā)生一系列物理、化學和生化反應而形成。煤礦礦井水本身的水質主要受當?shù)厮?、地質、氣候和地理等自然條件的影響。當?shù)V井水流經采煤工作面時,將帶入大量的煤粉、巖粒等懸浮物,同時由于受到井下礦工的生產和生活活動的影響,礦井水中往往含有較多的細菌。對于開采高硫煤層的礦井,由于煤層及其圍巖中硫鐵礦的氧化作用,使礦井水呈現(xiàn)酸性和高鐵性等。
二、礦井水利用的必要性
礦區(qū)采煤抽排大量的地下水,破壞和疏干礦區(qū)和周邊地區(qū)地下水資源,使地下水水位下降,造成礦區(qū)水資源的枯竭,引起隱伏礦區(qū)的地面下降,誘發(fā)巖溶礦區(qū)巖溶地面塌陷。大量的礦井地下水若直接外排則會引起水質惡化,造成水環(huán)境污染。由于這些地下水初始流入井筒和巷道時比較清潔,如果將礦井地下經煤礦礦井水處理水資源凈化成飲用水,不僅可以滿足生產和生活用水,還可以節(jié)省大量鉆探深水源井的資金,創(chuàng)造較好的經濟效益和環(huán)境效益。目前大部分煤礦缺水很嚴重,因此有必要對礦井水加以利用。
三、礦井水的處理技術
目前我國按照對環(huán)境影響以及作為生活飲用水水源的可行性,習慣上將礦井水按水質類型特征分為潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水和含有毒有害元素或放射性元素礦井水五類。不同的礦井水采取不同的煤礦礦井水處理方法。
煤礦礦井水處理后作為生產和生活用水,減少了地下用水,節(jié)約了地下水資源,保護礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡;解決了過度開采地下水帶來的環(huán)境問題,避免因污染引起的與當?shù)剞r民的糾紛,有利于當?shù)亟洕陌l(fā)展;解決了礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短缺的矛盾,保證煤礦企業(yè)的正常生產和經營,提高煤礦企業(yè)的綜合效益,促進礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。因而煤礦礦井水處理也有較好的社會效益。