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礦井污水處理技術淺析

    現階段，我國的礦井水利用率非常低，許多煤礦開采單位都是采用直接排放的方式來處理礦井水，這樣不僅對環境造成了污染，同時還造成了資源的浪費。目前，針對于礦井水處理的問題， 許多業內人士經過具體的實踐研究，探索出了許多具有實踐意義的礦井水處理新技術，在下文中筆者將對策展開詳細論述。

    在煤礦開采工程當中，礦井水經過處理之后，普遍應用于煤礦開采設備的輔助工作當中，其主要的應用層面為礦井內部的消防工作、煤礦開采設備的冷卻和礦井下灑水。對于礦井水的水質要求，在GB50383-2006《煤礦井下消防、灑水設計規范》中有著明確的規定，該規范當中明確表示，在滾筒采煤機和掘進機等大型煤礦開采設備的噴霧用水中，碳酸鹽的硬度必須要在 3mmol/L 之內，高壓噴霧用水需符合國家飲用水標準的相關要求，一些特殊工程設備的水質標準要按照設備制造廠商所提出的標準嚴格執行。

    根據礦井水性質的不同，礦井水井下處理技術可以分為采空區礦井水處理技術、高礦化度礦井水反滲透處理技術以及近期在煤礦開采過程中所普及的新型技術—超磁分離水體凈化技術。下面筆者將針對于這三種技術進行論述。

    采空區礦井水處理技術是指以煤礦井下的采空區作為空間基礎，通過矸石等填充物質的過濾和沉淀作用來對礦井水進行凈化。該技術能夠合理利用礦井下采空區的空間，是一種成本非常低廉的礦井水處理方法，但是該種方法對于煤礦開采區的地質條件有一定的要求，只能在特定的環境下進行應用。在這里我們以山西大同晉華宮礦的污水處理工作作為實例， 分析采空區礦井水處理技術的具體應用。該礦區的地質條件較為穩定，井下采空區空間較大，適合于利用采空區技術進行礦井水處理。在處理工作開始之前，該礦區通過實地考察，決定將礦井水注入采空區后進行初步的降速沉淀處理，之后將初步處理后的水放入中速過濾罐當中進行進一步的沉淀過濾處理，在處理完成后將礦井水放入到蓄水池當中，之后利用加壓泵將礦井水注入到井下供水管網當中供煤礦開采設備使用。通過上述的處理工序，經過檢測該礦區礦井水的水質符合 GB50383-2006《煤礦井下消防、灑水設計規范》中的相關水質標準，并且處理工序符合 GB/T18920-2002《城市污水再生利用城市雜用水水質》的相關規范。

    反滲透裝置是系統中最主要的脫鹽裝置，借助于泵的壓力為推動力的膜分離技術，當水流中所加壓力大于進水溶液滲透壓時水分子不斷地透過膜，經過產水流水管流入中心管，經收集管集中后，通往產水管再注入清水池。在另一端流出水中的雜質、離子、無機物、細菌、病菌被截留在膜的進水側，通過另一組收集管注入濃水池。從而達到分離凈化的目的。從反滲透生產出來的水就可流到清水池，一部分水我們直接供給井下生產、鍋爐房、浴室等。另一部分，進入灌裝車間，臭氧殺菌后封裝、打包做成可直接飲用的純凈水。水質完全達到《國家飲用水標準》。濃水用于工業區衛生、綠化用水。在這里我們還以山西大同晉華宮礦污水處理工程為例，該工程引進了目前較為先進的一套反滲透處理系統，經過模擬實驗該設備的設計產水量可以達到 40m3/h，共安裝 4 套，總處理水量可以達到160m3/h。該系統由錳砂過濾器、超濾裝置和反滲透處理裝置共同構成，根據實際情況，該礦區調研了實際的礦井水水質，并制定了相應的礦井水復用目標。經過實際應用之后， 該系統的產水導電率可以達到 13μS/cm，符合該礦區的井下消防用水、乳化油用水以及冷卻用水的相關標準規定。

    超磁分離水體凈化技術是近年來新研制出的一種新型的礦井水處理技術，該方法適用于多種水質，尤其適用于高懸浮物礦井水的處理，是未來礦井水井下處理工作的重大技術發展趨勢。在山西大同晉華宮礦污水處理站已經引進了超磁分離水體凈化系統來對井下礦井水進行處理，該工程的設計水處理量為 10000m3/d，礦井水的匯入位置大約為井下 840m 處，水中懸浮物質的濃度在 350-430mg/L 區間之內，通過超磁分離設備的高效處理，經過相關測試水中懸浮物質的濃度降低到 8mg/L，完全符合水質相關標準，處理過后的礦井水一部分移至礦井水處理站儲備使用，另一部分在井下作業當中使用， 整個過程均采用自動化管理，安全性能符合相關標準。

    礦井水的處理工作是煤礦開采質量和效率的重要保障，礦井水處理技術的完善不僅降低了礦井水排放所造成的污染。同時還通過礦井水的合理利用提升了煤礦開采工作的效率。在本文中筆者針對于不同性質的礦井水，對目前比較常用的礦井水處理技術做了詳細的論述分析，并針對于技術發展的不足之處提出了合理的展望，使礦井水處理的整體流程得到優化。

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