煤矿矿井水处理工程中常见的问题与对策

摘要：矿井水的利用得到了越来越多的重视，但是目前矿井水处理工程仍存在许多问题，文章根据调查统计结果，综述了煤矿矿井水的处理工艺，分析了矿井水处理工程中常出现的问题，并提出了相应的解决对策。

关键词：矿井水；水处理；煤炭环保

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0058-02

目前随着国家有关规定的不断要求，以及煤炭环保力度的不断提升，矿井水的利用得到了越来越多的重视，部分矿区的矿井水利用率可以达到90%以上。但是目前矿井水处理工程仍存在许多问题，如部分工程运行质量非常差，没有满足相应的设计要求。本文对一部分矿井水处理站进行了调研，对矿井水处理工程的运行效果进行了分析，发现了其存在的问题，并提出了相应的改进措施。

1 矿井水处理工艺现状

我国将矿井水作为水资源进行利用已经有40年的历史，不同类型的矿井水处理工艺已经趋于成熟。常规矿井水通常含有悬浮物，其处理工艺为：矿井水—调节池—提升泵—反应沉淀池—过滤—消毒回用，而选择锰砂作为过滤器中的滤料，可以处理含有高铁锰的矿井水。如果矿井水属于高矿化度，在对其进行处理时，其预处理工艺和常规矿井水的处理相同，它的关键环节是采用反渗透技术去除盐分。矿井水如果属于酸性，其处理工艺采用石灰或氢氧化钠配合其他药剂进行中和。矿井水在处理结束后，通常采用混合气体消毒法实施消毒。本文统计了38座矿井水处理站，其采用处理工艺的情况如表1、表2所示。

从上表能够发现，反应技术、沉淀技术以及过滤技术是对矿井水进行处理的主要技术，占到处理工艺中的60%，其中穿孔旋流或隔板类型是反应池的主要类型，而斜管沉淀类型是沉淀池的主要类型，无阀滤池在滤池类型中占到50%。以上矿井水处理设施的特点是经济实用，适合小规模的处理，其水处理工艺具有合理性和科学性。

2 矿井水处理工程出现的问题

通过进行调查发现，矿井水进行处理过程中具有以下问题：

2.1 调节池对矿井水的调节以及预沉效果较差

由于煤矿在生产过程中的原因，排放矿井水时，水质和水量具有很大的差异性，通常煤矿每天选择用电较低的时期持续3～4h排出矿井水，并且需要在排出口设置一个比较大的调节池。但是大多数煤矿没有设置较大的调节池，部分煤矿没有设置排泥设施，部门煤矿排泥不畅，因此长时间后，污泥就会在调节池中积聚，导致调节池中的调节和预沉效果较差，并因此影响到矿井水的后续处理。

2.2 一体化净水器作用不明显

将反应技术、沉淀技术以及过滤技术集中在一起的就是一体化净水器，它的优点是占地面积小、工程建设快等。但是当一体化净水器在投入使用后，由于不能选择恰当的设计参数，导致矿井水处理结束后，其出水量只有设计标准的50%，并且其水质处理结果不合格，对六家煤矿进行调查发现，仅一台设备处理效果满意。

2.3 土建以及安装工程质量非常差

经过调查发现，土建和安装施工在矿井水处理工程的建设中不能满足质量要求，由于池体严重渗水、构筑物表面不光滑以及不正确安装设备管道等问题，对矿井水的处理效果造成了直接影响。

2.4 消毒系统没有正常运行

由于工业生产是矿井水经过处理后的主要用途，因此大部分处理工艺中都没有正常的运行消毒系统，这种观念是错误的，认为工业用水中不需要对矿井水进行处理。但是矿井水经过处理后即使在工业生产中使用，也要对消毒问题进行考虑，如将处理后的矿井水用于井下防尘，就应该对矿井水实施消毒。

2.5 污泥处理过程中出现的问题

目前，污泥系统在将近一半的矿井水处理设施不能正常运行，其中出现最多的问题是脱水设备问题。依据矿井水的处理过程，矿井水处理结束后，对污泥进行脱水的主要设备包括三种：板框压滤机、带式压滤机以及离心脱水机。在三种设备中，效果最不理想的是离心脱水机，主要缺点是污泥经过脱水仍有较高的含水率，运输非常困难。而在煤炭洗选中运用最多的是板框压滤机，它的缺点是操作复杂，污泥脱水效率低。带式压滤机分为两种类型：一种是普通尼龙带式，另一种是新型立毛带式，效果比较差的是普通尼龙带式；而效果较好的是新型立毛带式，缺点是成本较高，应用比较少。

2.6 自动化程度较低

当前由于矿井水处理过程中大部分都属于手动操作，提高了工人劳动强度，对运行效果造成了影响。如由于需要手动操作加药系统，因此不能很好的控制加药量，极大影响到矿井水的处理效果。同时由于部分矿井水处理工程属于新建，而新招入的工人操作技能不够熟练，没有深入的了解水处理的基本原理，因此导致处理效率较低。

3 解决措施

3.1 改进调节池排泥系统，提高预沉效果

由于矿井水在排放过程中的特点是水质以及水量差异性较大，因此在设计时应该对预沉池的容积进行扩大，从而提高水处理系统自身的抗冲击负荷能力。针对已经投入运行的工程，要改进调节池的排泥系统，进行及时的排泥，从而使调节池的预沉效果大大提升。

3.2 增强监理控制，确保工程质量

矿井水处理工程中，导致土建以及安装工程质量不理想的原因是负责施工的企业没有进行严格的监理控制，因此在以后的工作中要增强施工管理，避免进行转包，要挑选施工技术过硬的施工单位，采取严格的施工控制，最终确保施工质量。

3.3 加强员工培训，提高管理水平

针对新建成的矿井水处理工程，对于运行管理人员，煤矿企业要请设备厂家进行相应的培训，要建立分析化验室，这对矿井水的处理意义重大。建议如果煤矿企业条件允许，要尽可能全部实现自动控制，提高设备管理力度，如按时维护消毒设备，确保设备的完整，制定应对突发情况的相关预案；针对污泥脱水操作，条件允许尽可能使用最佳的矿井水污泥脱水的设备。

总之，要提高矿井水处理过程中的设备自动化程度以及人员的管理力度。从而保障矿井水处理工程的正常运行。

4 结语

对于矿井水的开发利用，在我国已经持续了应用了40年，因此积累了很多矿井水的处理工艺，并且处理技术非常成熟。但是目前部分矿井水处理工程出现了很多问题，如调节池不能起到理想的调节以及预沉效果，一体化净水器的处理效果较差，土建和安装工程施工不规范，不能正常运行消毒系统和污泥脱水系统，自动化程度较低，管理水平较低等，为此采取了相应的解决措施：改进调节池的排泥系统，提高预沉效果；严格采取监理控制，确保工程质量；提高员工培训力度，增强企业管理水平。相信通过以上措施，能够给煤矿企业中矿井水处理提供一些参考。

参考文献

[1] 何绪文，杨静，邵立南，李福勤，王鑫.我国矿井水资源化利用存在的问题与解决对策[J].煤炭学报，2008，33（1）：63～66.

[2] 邬象牟.矿井水回收利用面临的形势与对策[J].煤炭工程，2005，（9）：50～52.

[3] 周如禄，高亮，陈明智.煤矿含悬浮物矿井水净化处理技术探讨[J].煤矿环境保护，2000，14（1）：10～12.

[4] 杨静，李福勤，邵立南，张先，何绪文，徐茂程.矿井水中悬浮物特征及其净化关键技术[J].辽宁工程技术大学学报，2008，27（3）：458～460.

[5] 李福勤，杨静，何绪文，杨久坡，田甜.高铁高锰矿井水水质特征及其净化机制[J].煤炭学报，2006，31（6）：727～730.

[6] 王旭辉，邹元龙，赵锐锐，杨晓莉，贾博中，黄亿箴.高矿化度矿井废水深度处理及回用[J].中国给水排水，2009，25（22）：56～58.

作者简介：宋柯（1981—），男，陕西渭南人，昆明煤炭设计研究院工程师，研究方向：给排水设计、环境工程设计、环境影响评价等。