一、概述
煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占70％以上，煤炭開(kāi)采過(guò)程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢(shì)必對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重
污染，同時(shí)造成水資源的大量浪費(fèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)
循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)40％的礦區(qū)嚴(yán)重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。西北礦區(qū)多處于山區(qū)，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節(jié)流量相當(dāng)懸殊，常年流量稀釋能力差，排入河流的污水造成嚴(yán)重污染。甘肅華亭礦區(qū)是我國(guó)十三個(gè)重要能源基地之一，上世紀(jì)八十年代，擁有很好的水
生態(tài)環(huán)境，水資源較充沛，地表水系水質(zhì)也較好，基本上保證了當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｉ詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。但隨著華亭礦區(qū)對(duì)煤炭資源大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，地下水嚴(yán)重超采，地下水為大幅下降，地表水系全面污染，五大河流（黃河二級(jí)支流涇河）的中下游河段幾乎全年都是濁流、黑水。因此，開(kāi)發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對(duì)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。礦井廢水經(jīng)治理后綜合利用，對(duì)礦區(qū)與華亭地區(qū)乃至甘肅省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
二、礦井廢水主要處理技術(shù)
我國(guó)煤礦
礦井水處理技術(shù)起始于上世紀(jì)70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢(shì)，將防治污染和回用結(jié)合起來(lái)，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染�，F(xiàn)國(guó)內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過(guò)濾等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù)；處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過(guò)濾處理技術(shù)；處理后作為生活用水，過(guò)濾后必須再經(jīng)過(guò)除酚等對(duì)人體有害物質(zhì)及消毒處理；有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高，處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過(guò)淡化處理。
本文主要介紹混凝沉淀過(guò)濾法處理煤礦礦井廢水。由甘肅經(jīng)緯環(huán)境工程技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、加工的設(shè)備為GJW－WS型，華亭煤業(yè)集團(tuán)新柏煤礦等三對(duì)大型礦井
廢水處理站，都成功的應(yīng)用了該項(xiàng)處理技術(shù)，并取得了良好的處理效果。
1、礦井廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn)
煤礦礦井廢水包括：煤炭開(kāi)采過(guò)程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過(guò)程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對(duì)于礦井開(kāi)采過(guò)程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對(duì)礦井廢水處理要考慮開(kāi)采過(guò)程中水質(zhì)、水量的變化。華亭礦區(qū)新柏煤礦礦井廢水水質(zhì)取礦井正常排水時(shí)井口水樣，結(jié)果見(jiàn)表1。
新柏煤礦礦井廢水污染物監(jiān)測(cè)表
表1 單位：mg/L
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和資料查找，收集了多年來(lái)華亭礦區(qū)有關(guān)礦井水和地下水的化驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，以及平?jīng)鍪协h(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（表1）綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機(jī)物略有超標(biāo)，糞大腸菌群超標(biāo)，揮發(fā)酚超標(biāo)。
2、礦井廢水回用途徑
煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分別為：
1、防塵灑水《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50215－94）
SS≤150mg/L，粒徑d<0.3mm；PH值為6～9；大腸菌群≤3個(gè)/L。
2、空壓機(jī)、液壓支柱用水水質(zhì)
SS≤10～200mg/L，粒徑d <0.15mm；硬度（碳酸鹽）2～7mg/L；pH值為6.5～9；濁度<20。
3、礦井洗浴水水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）的Ⅲ類(lèi)水體標(biāo)準(zhǔn)。
4、中水水質(zhì)達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ/T 48-1999）。
5、生活飲用水達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85）。
四、處理工藝
新柏煤礦礦井廢
水處理工程的設(shè)計(jì)處理能力為800～1000m
3/d，處理后作為生產(chǎn)和生活用水，采用混凝反應(yīng)、過(guò)濾、活性炭吸附及消毒工藝，流程見(jiàn)圖1。
圖1 礦井廢水處理工藝流程
礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用于黃泥灌漿，其余廢水自流進(jìn)入曝氣池，氣浮除油后進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行初步沉淀，由提升泵提升進(jìn)入混凝沉淀設(shè)備，同時(shí)加入混凝劑，經(jīng)過(guò)斜管沉淀后，將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進(jìn)入砂濾罐，出水自流進(jìn)入清水池，清水池前投加二氧化氯進(jìn)行殺菌消毒。砂濾罐的反沖冼水自流進(jìn)入
污泥池，上清液自流進(jìn)入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則砂濾罐出水進(jìn)入活性炭吸附裝置處理后流入清水池用作生活用水。
