煤矿含悬浮物矿井水净化处理技术探讨_周如禄

第14卷第1期煤CoalMille矿环境保护ElvilrontTlexl公Ul)fo沈C匕O们V()1.14.NO.1.2000煤矿含是浮物矿井水净化处理技木探讨周如禄高亮陈明智(煤炭科学研究总院杭州环境保护研究所,萧山311201)摘要论述了含悬浮物矿井水净化处理利用的必要性、矿井水水质、水量和处理要求,现有的处理工艺、混凝剂及混合方式,主要处理构筑物和消一毒方式等指出了在确定处理规模、处理工艺、设计参数、药剂选择和投加过程中存在的问题,并给出了解决上述问题的方法关键词矿井水净化处理DISCUSSESONTHI:P价UrICATIONTECHNOLOGYOFNlNEDR幻N[AGECONTAI卜汪NGSUSPENDEDSUBSTANCEZhol一uRluGaoLiangChenMill刁11厂(H:,嗯幼习::刃月彩ior,;n,natlorPlee,如neRseacrh介。t乙tu。。CCRI,无1口。,ha,:,刀醒户a明了z了202、AbstraethTispaperdiseussesontheneeessiytOfhte四irifeationandutilizingofxnil1edarin鳍。:eontai,l-ingsuspe;ldedsubst皿ee,water(担aliytan〔l甲antiytofminedarina拜e,x℃甲irements〔、ftre:、-ntre,、《,e石st-ingtera加entteehnolo郡,eoagulant,nlixingnliarner,maintreatrnentb一:11(!ing,manerof(lisin住e-tion,and50on.Itpointsouthteporblem、existi;19in1llep联essesofif心ngt现a廿,ie,:tseale皿dteehnol任郡,seleetingofdesi部pamretesr,seleetingandeasti吧Ofeo娜zlant,ere.Italooperoentstilemeht-odsotslovetheporblemsabo城三.Key、vodrsmine俪inage,puirifeation.我国煤矿多分布在北方缺水地区,据不完全统计,目前全国86个国有重点矿区中有71%缺水,40%属严重缺水,矿区水资源紧缺已制约了煤炭工业的可持续发展;而另一方面,我国煤矿每年外排的矿井水总量已达到约2.2Gt,其利用率还不足30%。大量的矿井水白白流失,不仅造成水资源的极大浪费,而且还污染了周围农田及地表水系。由于受井下人为活动的影响,煤矿矿井水中普遍含有煤屑、岩粉等细小颗粒物。实践证明,只要设计得当,含悬浮物矿井水经净化处理后完全可以用作生产和生活用水,这样不仅充分利用了水资源,缓解了矿区用水紧缺的矛盾,而且可创造良好的经济和环境效益。本文将结合作者从事煤矿矿井水处理十多年的工程实践经验,介绍工程设计中所应注意的问题,以供大家借鉴。1矿井水的水质特征矿井水主要来源于地下水,地下水与煤、岩层接触发生一系列物理、化学和生化反应,伴随煤炭开采过程排出大量矿井水。含悬浮物矿井水中主要包含煤粉、岩粉和粘土等,尤其是煤粉,其粒径大小相差悬殊,比重一般只有!.59/。)矛,远远小于地表水系中泥砂颗粒物的比重(平均密度一般为2.4一2.69c/1扩)。因此含悬浮物矿井水具有悬浮物粒径差异大、比重轻、沉降速度慢等特点:,煤是有机物和无机物的复合体,不同煤化阶段的煤分子结构大小相同,煤粒表面所带电荷数量也不相同,因而其亲水程度各异,低阶段煤的大分子芳香缩合环周边有较多极性基团(一COOH,一OH等),随着煤化程度增高而逐渐减少,最后完全失去这些极性基团而成憎水物质。含悬浮物矿井水中煤粉与无机混凝剂的亲和能力较地表水系中的泥砂颗粒物弱很多,因此矾花形成困难,混凝沉降性能差。由于含悬浮物矿井水中煤粉的作用,尽管有时矿井水悬浮物不算很高,可黑色却十分明显,感周如禄等煤矿含悬浮物矿井水净化处理技术探讨观性状差。含悬浮物矿井水中悬浮物的含量为几}至几百,少数超过l以x〕mg几。但在井下水仓清仓时,悬浮物含量最高可达上万gm/L。含悬浮物矿井水水温一般在5一35℃范围之内。不同的含悬浮物矿井水,由于悬浮物含量和煤屑占悬浮物的比例不同,使得COcDr差异较大,但COn一:是由于煤屑中碳分子的有机还原性所致,在水中十分稳定,它将随着悬浮物的去除而消失,故下需要进行生化处理。2处理工艺及构筑物的选择2.1处理工艺目前用于处理江河、湖泊水的构筑物,在煤矿矿井水处理中大部分被采用。如预沉调节池、反应沉淀池(或澄清池)、过滤池、一体化净水器等。处理后直接排放的矿井水,其处理工艺有些只经简单预沉就能达到排放标准,有些需混凝、反应和沉淀(或澄