礦井廢水處理混凝沉淀過濾技術研究

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摘要：本文綜合考察各礦井的礦井廢水的處理工藝，重點研究了混凝沉淀過濾技術的應用，伴隨著開采技術的快速發展，煤礦開采過程中產生的大量水資源不可避免的會被污染，這會極大地影響淡水資源的可持續發展。因此需要對礦井內部的水資源進行凈化處理，通過混凝沉淀過濾技術能夠有效地解決水資源的污染問題，具有極高的研究和應用價值。

關鍵詞：礦井廢水；混凝；沉淀；過濾

1礦井廢水的主要處理技術

隨著國家經濟科技的迅猛發展，各行各業與煤炭資源的開發與利用都有著密切的聯系，因此幾乎每個省份都有著一定數量的煤炭開采企業。在開發礦井的過程中，受復雜的地質環境影響往往會遇到地下含水層，另外煤礦的生產過程中也需要使用一定的水資源，并產生清洗和防塵廢水，因此產生了大量的廢水，如果煤礦企業不對這些廢水加以處理利用，就會造成水資源的極大浪費。同時，在煤礦開發過程中由于需要乳化液等特殊的化學制品，所以礦井內廢水直接外排很容易對周邊環境造成嚴重影響，因此對礦井水進行有效的過濾處理是非常重要的。事實上國內的環保部門對煤礦開采過程中產生的廢水的達標處理是非常重視的，但是就目前國內傳統的礦井水處理辦法而言，處理技術還較為單一，不能夠普遍適用于礦井廢水處理要求。煤礦企業在進行日常生產作業的過程當中，如果產生了礦井水，大部分企業也只會重點關注礦井水的合規排放。這種現象直接導致了當前水資源的利用率較低，鑒于當前國內對水資源的巨大需求，煤礦開采過程中產生的廢水不經處理就直接排放，首先會對水資源造成極大的浪費，其次在煤礦開采的過程中往往會產生一定的沉積物和化學物質，如果不加以處理就直接將廢水進行排放，會對周邊環境造成難以承擔的環境影響。當前國內較為常見的礦井廢水處理技術中，沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過濾、沉淀與混凝沉淀在不同的現場環境下具有不同的應用場景，也是當前礦井水排放治理過程中主要處理技術；這四項技術都具有各自的使用場景，其中混凝沉淀過濾技術主要是針對煤礦開采過程中礦區內部產生的生產用水以及其他用水。

2礦井水處理回收的條件

當前國內礦井廢水處理中，在應用混凝沉淀過濾技術時，首先需要對處理的礦井水進行分析，通過了解礦井廢水的來源及特點后，針對性地對礦井水進行處理和資源化回收，促進水資源可持續發展與充分利用。2.1礦井水的產生和特點。當前國內在進行煤炭資源開采的過程中往往會產生大量的礦井水，這些礦井水的主要來源有三個方面：第一是由于煤礦開采過程當中破壞了原有的地質結構而產生的大量地下水，這些地下水不斷滲入礦井內部，除了會影響生產進度，還會帶來較大的安全隱患。第二部分是來自于煤礦資源開采過程中生產用水的需要，在煤礦資源進行開采作業的時候往往需要通過水減少礦井內部的灰塵，利用水霧降塵的方式提高礦井作業的安全性。第三種礦井內廢水的來源是生產生活產生的消防用水和生活污水，這三種主要的廢水的來源都會導致礦井內部產生大量的廢水。綜上所述，以上三種水源的混合使礦井廢水本身具有一些特性，這些特性是由所處區域的地質環境，以及煤層及巖層中存在的化學物質決定的，因此要結合具體情況對癥下藥地選用水處理工藝，根據實際情況進行廢水的處理。通常，未經處理的礦井水在處理前會含有大量的懸浮物質顆粒，會對周邊環境和周邊水資源帶來極大的影響，并不同程度的存在著化學需氧量超標的情況，因此必須達標處理礦井廢水。2.2礦井水的回收途徑。為了保證礦區周邊環境以及地下水資源的安全，就需要對礦井內部的廢水進行無害化處理，將礦井水處理成為達到相應標準要求的水質，并合理補充到生產和綠化用水中，也可深度處理后用作生活用水。一方面滿足煤礦開采過程中對水資源的需求，另一方面也能保護周邊水資源不受未處理的廢水的污染。將廢水進行處理后回收可以當做生活用水和生產用水使用，煤礦開采過程中礦井內部的消防用水和除塵用水屬于生產用水，而煤礦開采人員的洗漱用水、衛生用水和綠化用水等屬于生活用水，將排放水進行深度處理過后達到飲用水標準后，也可以作為煤礦開采過程中施工人員的飲用水。

3礦井水的處理工藝

在處理煤礦開采過程中礦井內部產生的廢水時，首先需要將礦井水進行引流，從礦井內部引流到專業廢水處理曝氣池內，對礦井廢水進行氣浮除油，除油結束之后將廢水引入斜板沉淀池內部進行沉淀，這一步的沉淀為初級沉淀；初步沉淀的廢水被打入混凝沉淀設備進行沉淀處理，沉淀過程中使用混凝劑在斜管處進行二次沉淀；這一步沉淀，之后能夠有效去除礦井廢水內的絮狀物，將上層清液引入砂濾池，通過砂濾技術之后將水資源引入清水池，最后對其進行殺菌消毒形成可二次利用的再生水。在砂濾池的沖洗環節，過濾物能夠直接自流到污泥池中，這一流程下產生的回收水能夠用作煤礦的生產用水，如果需要處理成為生活用水，則需要在經過砂濾池環節之后，然后引入清水池作為生活用水使用。

4混凝沉淀過濾技術主要處理方式及原理

在煤礦開采過程中礦井內廢水的處理時，應用混凝沉淀過濾技術主要包含幾個重要的處理環節，為預處理池曝氣、混凝沉淀、砂濾凈化、消毒四個主要環節。在進行礦井內廢水的處理時，預處理池曝氣是礦井水處理的第一步，由于礦井水內部也存在著大量有機物，因此通過曝氣池能夠有效地對礦井水進行氧化，通過氧化劑能夠有效地減少礦井廢水內部含有的有機物質，同時，通過氧氣的氧化作用，可以將礦井水中含有的二價鐵離子氧化為三價鐵離子，通過沉積作用去除。另外在進行煤礦井下開采工作的時候，由于需要使用到大量的機械設備，所以礦井水內部也會存在一些機械設備滲漏的油類物質，而在預沉池曝氣環節能夠有效地清理礦井水內部的油類物質，通過氣浮除油將礦井水內部含有的油類物質進行清除，使礦井水達到進入第二個環節的處理標準。第二個環節是通過添加藥劑使礦井內廢水加速混凝沉淀，有效地去除礦井內部廢水中含有的大量懸浮物質顆粒，在進行混凝沉淀的過程中需要使用一定的由鐵鹽和氯鹽組成的混凝處理劑，利用管道混合的方式有效地將礦井廢水與混凝劑進行充分的混合反應，從而大幅降低廢水內部的沉淀物，經過混凝劑處理后的廢水進行再沉淀，最終形成滿足第三環節標準的處理水。第三個環節是砂濾凈化環節，經過預沉池曝氣環節和混凝沉淀環節之后產生的回收水依然含有細小的懸浮顆粒和一定量的膠體，因此為了能夠將其作為正常的生產用水進行使用就必須要經過砂濾凈化處理，將混凝沉淀后水中的殘留膠體進行過濾處理。相比于其他的凈化環境，砂濾凈化環節人力物力投入成本更低，處理的過程中是依靠水的自身重力不斷沖刷過濾材料，根據吸虹原理對水資源進行有效的處理，從而提高水資源的利用回收。

5小結

在煤炭開采過程中往往會產生大量的礦井廢水，煤礦企業往往對水資源的保護和利用力度不足，造成大量水資源被污染和浪費，極大的影響了國內淡水資源的保護和利用，因此需要通過有效的廢水處理過濾技術保護礦井內水資源的質量。

參考文獻

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作者:張潔 單位:大同煤礦集團馬道頭煤業有限責任公司