摘要：在矿井生产过程中，不仅水资源耗费量大，而且产生的污水也较难处理。本文就矿井污水处理及利用的议题进行了探讨，概述了矿井污水处理的内容以及污水处理的主要工艺流程，论述了矿井水污染物类别以及污水处理和利用具体技术，分析了污水处理后的指标和经济效益，旨在不断提升我国矿井生产的节能性和环保性，加快推动企业走上高质高效、节能环保的可持续性发展道路上。
关键词：污水处理；生产工艺；矿井
1引言
近年来，国家及行业对矿井企业提出了新的标准和要求，不仅要继续保障生产质量和生产效益的提升，同时还要更加关注日常生产的安全、环保和健康。为了积极响应国家行业政策的号召，更好地推动企业加快走上节能降耗，生态环保的发展道路上，本文重点从矿井污水处理方面进行了论述，希望给相关人士一些思路和启发。
2矿井污水处理概述
在矿井开采过程中，大量的煤粉以及煤粉或煤粉引发的微生物等物质进入到地下水环境中使原本地下水平衡系统被打破，造成地下水质污染的问题。而且矿井污水中含有大量的悬浮物、硫化物、氧化物等物质，如果不经处理直接排放则会造成水环境和土壤环境的直接污染，继而引发生态环境脆弱，造成更严重的生态破坏问题。近年来，随着节能减排、生态环保发展理念的提出，采矿企业在矿井污水处理方面也加大了工作力度，积极探索更有效的污水处理工艺技术，以实现污水排放量的减少，水资源利用率的提高。
3污水处理工艺流程
在采矿企业的生产过程中，大多采用的污水处理工艺如图1所示。
图1 矿井污水处理工艺流程示意图
4矿井水污染物类别及处理技术
煤矿矿井水污染物类别所参考的标准主要以2003年公布的煤矿矿井水分类标准为主。根据这一标准文件，矿井水的分类也有不同的依据和分类原则，如可按照可溶性固体含量来分类，可按照多数阳离子的摩尔分数来分类，可按照多数阴离子的摩尔分数来分类，还可以将上述几种分类依据结合来进行综合分类。在实际的矿井污水处理过程中，通常将其分为高悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、高酸性矿井水等类别。
对于高悬浮物矿井水，其中含有的煤粉、岩屑等固体含量较多。根据这些固体悬浮物的特性可采用混凝沉淀分离的方法来去除。在该处理方法中最重要的是混凝步骤。采用的混凝剂类型以及添加方式是决定污水处理效果的关键。目前行业内主要采用的混凝剂为铁盐和铝盐混凝剂，一方面货源充足，成本较低，另一方面可以实现较好的混凝效果，而且对水质不会造成不良影响。在混凝剂添加方式上采用先混合自均匀投加的方式，使混凝剂能够在较短的时间内与矿井水融合，充分发挥出混凝剂的效力。废水中的悬浮物在与混凝剂发生反应产生矾花颗粒后，在沉淀池中集中去除。
对于高矿化度矿井水，其中含有的硅酸根离子、氯离子、钾钠钙等盐离子较多，因此水的硬度很高，而且多数呈碱性。针对这类矿井水采用的处理技术有多种，如化学法、膜分离法、浓缩蒸发法等。其中化学法是利用阴阳离子交换剂来去除矿井水中的盐离子，降低水的含盐量。膜分离技术有分为电渗析法和反渗透法。二者的区别在于，电渗析法是利用直流电场的势能，结合离子交换膜来对矿井水中的阴阳离子进行选择透过，实现矿井水高浓度盐粒子的去除。而反渗透法是对半透膜施加压力，通过特定型号的半透膜来去除矿井水中的无机盐、小分子有机物，此外还能同时去除废水中的藻类、真菌等微生物，废水处理范围更宽。浓缩蒸发技术是利用特定的蒸发装置或自然蒸发的方式对矿井水进行蒸发浓缩，集中回收废水中的盐类，进行再加工利用。
对于高酸性矿井水，其中含有的酸性物质较多，通常pH在2.5～3.5之间，对于设备和环境的危害较大。对于该类矿井水采用的处理技术主要有中和法和微生物法。其中，中和法是以石灰石或石灰乳作为中和剂来与矿井水中的酸性物质发生反应，产生碳酸来降低废水的酸度。微生物法是目前行业内较为先进的处理方法，通引入硫杆菌来对矿井水中的亚铁物质进行分解，将水中的亚铁离子转变为三价铁离子，进而降低废水的酸度。
5污水处理指标及经济效益分析
通过对矿井污水进行处理，排放水质指标能够满足煤炭工业污染物排放标准的要求以及采煤废水污染物排放限值标准。矿井水经过处理后，不仅能够满足达标排放的标准，而且在回用利用方面也有较好的成效。回用水可以作为绿化用水、矿井井下消防用水、降尘洒水、配药用水以及清洗用水，大大减少了地表鲜水的使用量，对矿区水资源节约以及周边地区的水质改善起到了积极的作用。此外，对于矿井水处理后的污泥进行了回收利用，为企业增加了可观的经济效益。因此，矿井水处理工艺技术的应用不仅实现了节能减排、保护环境的目的，同时也实现了良好的社会、经济效益。
6结语
矿山开采企业是耗水大户，为了更好地保障矿山地区水资源的高效可持续利用，采矿企业必须以技术创新为引擎动力，积极探索矿井污水处理和利用技术，不断提升矿井水利用率，推动采矿企业加快走上节能减排、生态环保的发展道路上。
参考文献：
[1]矿井污水处理方案工艺分析，王小建，《能源与节能》，2017（12）
[2]矿井井下废水处理技术应用研究，李伟，《建材发展导向》，2017（04）
[3]煤矿污水处理工艺探讨，善罡，《山西科技》，2016（05）
论文作者:黄彦翔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：矿井论文; 污水处理论文; 混凝剂论文; 悬浮物论文; 水中论文; 离子论文; 企业论文; 《防护工程》2018年第33期论文;