摘要：随着国家南水北调工程的顺利实施，国家对南水北调沿线排污企业在满足污水达标排放情况下相继出台《鲁质监标发[2014]7号》，文件中要求外排水质全盐量≦1600mg/L（直排企业），回用企业外排水质全盐量≦2000mg/L。该矿地处微山湖畔，地下水资源丰富，随着井下开采面的延伸，水中全盐量浓度较高，通过水质监测报告，水中全盐量主要有阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、AIe3+等，阴离子主要有：CI-、SO42-、HCO3-、NO3-、F-等及部分游离CO2和H2SiO3，目前地面水处理系统不具备除盐功能，不能满足《鲁质监标发[2014]7号》文件要求，为满足排放标准要求，需增加脱盐处理设施。
关键词：高盐量、大流量井、矿井水处理、开发与应用
目前，全国煤炭系统对全盐量的去除，主要采用的工艺设计大多是传统的反渗透、电渗析和离子交换工艺，上述处理工艺对脱盐效率高，主要应用于小水量的生活饮用，但是对于大水量的处理，投资大、占地面积大、运行成本高、尤其是脱盐浓水部分处理工艺复杂运行成本极高，对于矿井水高悬浮物、高矿化度、高酸根、高水量的“四高”特点，无论是井下处理还是地面处理，对于处理以后的综合利用，满足矿区生产、生活需求，存在很大的制约性。所以，寻求一种成熟、高效、经济的矿井水处理及综合利用工艺技术，是满足矿井水环保要求及资源化利用的迫切需求。
1、技术工艺流程
曝气除盐+重介质加载固液分离净化工艺技术实现水体净化，整套系统布置于该煤矿—680m水平井下调度室与辅助运输巷道新建硐室内。
该煤矿井下排水至—680m水平新建矿井水处理硐室，增设管道分别进入脱盐系统，在脱盐系统投加石灰乳与矿井水中硫酸根产生化学反应生成硫酸钙，进行脱盐，在脱盐系统中自然沉降的硫酸钙通过静压排泥系统进入污泥池；
脱盐后的矿井水携带硫酸钙及原水中的岩、煤粉自流进入混凝系统，投加介质和混凝剂（PAC和PAM），使悬浮物在较短时间内（约3min）通过三级搅拌使水中悬浮物形成以介质为核的密实絮体。
经过混凝之后的水再自流进入磁分离机进行固液分离净化，磁分离机通过磁吸附打捞，实现泥水分离，出水自流进入水仓。
磁分离机分离出的煤泥，经卸渣脱磁后的煤泥自流进入中转池，由中转泵输送至污泥池。
污泥池的煤泥通过污泥泵输送到压滤机进行脱水干化，滤液自流至磁分离系统进水渠，泥饼含水率30%。
该项目的实施主要解决该矿清污分流及减少井下排水设施日常维护等实际困难，有多个创新点：
（1）、最大限度解决井下水仓清淤难题，降低井下水仓清淤作业的安全风险（经固液分离设备处理后，井下水仓的清淤可延缓至3年以上）
（2）、实现清水上井，大大降低提升泵和管路系统的运行负荷，减少排水系统磨损，降低维护、维修费用，省电节能。
（3）、井下作业用水（防尘、降温、冷却、消防等）直接回用，改变了重复上井并再回灌井下的状况，经济价值突出。
（4）、因设备占地面积很小，能充分利用现有井下巷道场地，硐室矿建工程量小，节省投资。
（5）、污泥脱水上井，实现资源化利用，有直接经济效益；
（6）、在井下，水处理系统从设计上就无须考虑防冻保暖设施；
（7）、实现井下废水源头治理与回收复用。
图1 工艺流程图
图2 平面布置图
2、社会和环境经济效益
（1）井下污水处理及水质软化项目成功建成后，符合矿井长远发展及国家环保要求，对周边矿区的水质提升处理技术，具有示范和引领作用，为确保南水北调水质标准，届时市场需求量大，产业化前景广阔，环境效益、社会效益、经济效益显著。
（2）本项目建成实施后，预计SS年减排量8840吨，COD年减排量460吨。从而减少有机污染物的排放量，最大限度的减少污泥、污水的外排量，减少对水系及周围环境的污染，将使矿区及周边环境得到改善，对矿区实现节能减排目标起到积极的作用。
（3）本项目建成实施后，可为煤矿周边的环境提供保证；减少污染物的排放量，改善周边居民生活环境，改善煤矿企业与自然环境关系，提高煤矿企业的综合效益，促进矿区可持续发展，对促进社会稳定和谐发展起到积极的作用。
（4）本项目符合国家及行业节能减排资源综合利用相关政策规定，是国家发改委重点研发项目。是煤矿企业实施清洁生产、创建环境友好企业的具体举措。
3、结语
该除盐系统的研究与实施，很好的填补了国内井下矿井水高盐量、大流量污水处理工艺的空白，是一种成熟、高效、经济的矿井水处理及综合利用工艺技术，解决了矿井水环保要求及资源化利用的迫切需求。
作者简介：李中正（1975-），男，山东科技大学机电自动化专业，从事专业技术工作
论文作者:李中正1,刘忠2,张翠珠3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：井下论文; 矿井论文; 脱盐论文; 系统论文; 污泥论文; 水处理论文; 煤矿论文; 《基层建设》2018年第30期论文;