煤矿废水回用及处理技术探究

煤矿废水回用及处理技术探究

温 利 霞

陕西省旬邑县旬东煤业有限责任公司 陕西省咸阳市 711300

摘要：本文从矿山废水的相关概述开始，简要介绍矿山废水的来源和危害，然后分别总结煤矿废水的回用和处理技术。这些技术显然在实际的煤矿生产中运行效果好，具有参考价值。

关键词：煤矿；废水回用；处理

引言

如果不加以处理，煤矿开采过程中产生的“三废”会严重污染周围环境，但煤矿废水是污染源之一。将煤矿废水直接排入自然水域不仅浪费大量水资源，而且对环境造成严重污染。因此，在煤矿中，有必要考虑对煤矿进行废水处理，以减少废水对环境的有害影响。

1煤矿废水概述

1.1煤矿废水的来源：煤矿废水是由煤矿井口喷出的水，选煤过程中产生的废水以及不稳定的矿物成分浸出产生的。开采过程中喷出的矿井水受到煤层中地下水的压力并渗透到巷道中的相应，煤矿产生的污水也随巷道一起排出。这种水含有大量的空气传播污染物。洗煤废水中的悬浮煤矿粉或金属离子，是在洗煤清洁过程中从煤颗粒中分离出来的悬浮固体，并且还包含各种化学悬浮剂，粘液水具有悬浮池的液体和胶体性质。选煤废水中的粒径较小，主要是来自煤矿的煤泥和与之相关的粘土物质，但是由于这些粒径较小，因此在水动力环境下，难以沉降。

1.2煤矿废水的危害数据表明，矿山喷发水中的CODcr和SS成分明显高于标准，并具有特定的毒性。甘石山的渗滤液通常是酸性的，未经处理直接污染水体，在严重的情况下会使水质恶化。石油污染物在煤矿中很常见，这种废水残留在土壤中，很难去除，在土壤孔隙中形成油膜后，它会阻塞并破坏土壤的原始空隙结构。同时，油中的有害物质会随着时间的推移而干扰营养物质的供应，导致庄稼死亡，煤矿废水的细菌污染主要是有机物。在煤矿开发，开采和运输过程中产生的岩粉和煤粉，在运输过程中，如果土壤表面仍然残留有污染，则会造成水污染。带有水污染的水通常是灰色的，还有黑色，和漂浮的油。油类污染的内部通常是微生物聚集，追踪鱼腥味和生物繁殖的地方，死亡和腐烂后，它保留在水体中，使有机质富集并导致传染病的传播。

1.3煤矿废水的特征

煤矿废水主要渗入矿井。有许多因素会影响水质，例如地质结构，煤层特征，煤质特征和煤矿技术。常见的污染物是煤和岩粉，可溶性无机盐，少量有机物以及由许多细菌形成的悬浮固体。此外，一些地质也可能含有有毒有害物质。通常，煤矿废水可分为以下五种。（1）污染少的矿井水，只需简单的处理即可用于日常生活和生产。（2）酸性矿井水很少。pH值包含一定量的悬浮物，大量的铁，锰离子和一些重金属（铅，砷，铬等）。（3）矿山水中含有悬浮物，其主要污染物的悬浮等指标均属于正常的水质。（4）高盐矿井水，该类矿井废水咸而坚硬，咸度通常为1500-4000mg/L，最高至15000mg/L。（5）矿山水中的特殊污染物，如含有某些放射性元素的特殊污染物，这种矿山废水通常比较稀少。

2煤矿废水处理技术

2.1物理和化学方法：物理和化学处理方法的原理是基于物质之间的物理和化学相互作用。具体的理化原理和方法可转化废水中的污染物成分并去除无害物质，实现废水的净化。常见的物理和化学方法包括萃取，光化学凝聚，氧化吸附，湿催化氧化和膜分离，物理和化学处理非常重要。由于煤矿废水中悬浮固体的含量高且浓度高，所以，必须去除稠密的悬浮固体，否则，将对后续的生化处理效果产生一定的影响。因此，在废水进入生化处理系统之前，有必要在进入生化处理系统之前进行基本的固液分离处理。

2.2生物处理方法：生物处理方法的基本原理是利用自然界中的微生物呼吸作用，可以分解污水中的有机物。通过微生物纯化后，它减少了对环境的不利影响。常见的生物处理方法是氧化物沟槽处理。氧化槽中的臭氧可以去除污水中的CODcr，同时减少氨氮的含量。相关实验数据表明，CODcr和总氮（TN）去除率可达到76.7％。这将大大减少SS含量。

2.3自然生态处理方法：自然生态处理方法主要有三种类型：人工湿地处理，稳定池塘处理和土地处理。事实证明，人工湿地方法可有效处理矿山废水，使用矿山塌陷盆地作为土地处理系统来处理氧化池和矿区中的煤矿水和生活废水的工艺原理，性能，工程设计以及社会和环境效益。使用自然生态处理方法后，废水中的污染物浓度降低，矿山下陷的土壤特性得到改善。

3煤矿废水的回用再生技术

3.1凝固沉降过程：电磁凝聚沉降是一个复杂的过程，它利用凝聚的物理和化学原理，同时结合了生物作用原理，并且是一个结合了各种原理和过程的复杂过程。通过磁选的物理过程，生物效应被用于有机结合两者，以充分展示其作为新水处理过程的特性。通过在正常的凝固和沉降过程中加入磁粉，使矿山废水中的磁粉和污染物发生团聚和结合，从而促进了团聚的作用。形成密度和体积较大的较硬的棉状沉淀物，最终达到快速沉淀的目的。该方法的优点是它具有良好的粘结效果，并且磁性粉末可以通过磁鼓回收。当前，磁性种子回收技术的成本仍然相对较高并且尚未普及，该技术的稳定性尚未得到验证，限制了磁性种子凝固在水和废水处理中的应用。

3.2物理过滤技术：物理过滤技术是基于物理颗粒和滤网之间的相对尺寸来过滤污染物颗粒。通常，所使用的过滤介质的表面或过滤层的粒径小于污水颗粒，因此水可以达到净化水的目的。目前，基于物理和化学原理的去污技术主要包括各种物理技术，例如深层过滤，转盘过滤和滤布过滤技术。这是因为在对污水进行二次处理之前，需要进行固化，沉淀和过滤等处理，这包括活性炭吸附，超滤膜和高级氧化等过程。

3.3生物滤池技术：生物滤池技术通过充满生物膜的中型滤池进行，同时不断注入氧气以维持微生物的呼吸。微生物减少了污水中有机物的消耗。同时，它使水中的微生物得以进一步生存和发展，并进行越来越多的废水有机物消耗和处理的过程。当矿山废水流经介质时，养分和氧气扩散到生物膜中，微生物利用氧气和养分进行生物吸收，并利用微生物将二氧化碳和其他代谢物扩散到生物膜中。生物滤池融合了生物氧化，化学吸附和物理阻滞等多种原理，因此生物滤池的过程涉及富营养化程度特别高的微生物和严重微生物的水体，对污染水域具有优异的处理效果。缺点是污水再生的实际应用需要为微生物的生长提供良好的物理和化学环境，例如温度，离子浓度和pH值。

3.4其他技术：膜处理技术包括微滤和超滤膜工艺，纳滤，反渗透和膜生物反应工艺，它基于微生物降解和膜分离工艺，用于通过超滤/微滤处理污水。反渗透系统消除了对常规二级沉降池或污泥回流系统的需求，因为相关部件可以安装在曝气池中，提高了处理水的质量，并且可以直接用作饮用水。膜的孔径为102-104nm或更大，并且其过滤的有效性与微孔和要去除的颗粒之间的尺寸差有关。此外，它具有臭氧氧化技术，具有高度氧化性，经常用于日常消毒。臭氧分解消毒的原理是在常温常压下为亚稳态气体，通常需要在废水处理现场进行制备。在再生水处理过程中，臭氧可以处理难以处理的废水，具有出色的杀菌和消毒性能，并且对在水处理过程中难以去除的物质具有出色的去污效果。另外，该处理技术是环境友好的，并且当臭氧被还原时，它变成氧气，可以增加水中的溶解氧而不会产生污泥，并且不会造成二次污染。

结束语

由于社会经济的飞速发展和南水北调工程的实施，整个社会的用水量在增加，水质也在改善。在我国水资源变化的背景下，从局部短缺到完全短缺，做好废水回用工作不仅是干旱地区采取的措施，而且是当今污水处理业发展的必然趋势。

参考文献：

[1]周金平，周如禄.氧化沟处理煤矿低浓度生活污水运行控制技术探讨[J].能源环境保护，2020（05）.

[2]毕翀宇.煤矿矿井水处理及其资源化研究[D].山西大学，2019.

[3]黄文钰.用于处理煤矿矿井水的改性秸秆絮凝剂的研制[D].西安科技大学，2020.