淺議煤礦礦井水處理技術(shù)現(xiàn)狀和其發(fā)展趨勢

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1、淺議煤礦礦井水處理技術(shù)現(xiàn)狀和其發(fā)展趨勢  摘要:煤礦區(qū)是自然生態(tài)環(huán)境污染較為嚴重的區(qū)域之一,其資源問題和環(huán)境問題在當今社會所面臨的五大難題中有著密切的聯(lián)系,開采煤炭對生態(tài)環(huán)境的污染和破壞較為嚴重。因此,在本文研究中主要對煤礦礦井水處理技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進行了分析,對礦井水處理的一般技術(shù)及工藝進行了總結(jié),并指出了礦井水處理的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:煤礦礦井;井水處理;技術(shù);發(fā)展趨勢中圖分類號:X952文獻標識碼:A1礦井水處理的技術(shù)及工藝1.1礦井水中懸浮物的去除巖粉、煤屑及黏土是煤礦井水中的主要懸浮物,其中煤屑占主要部分,其處理工藝流程與自來水廠的水凈化處理基

2、本相同。通常礦井水中的硬度離子相對偏高,對此,在進行礦井水凈化處理過程中,為去礦井水中的除鈣、鎂離子,可適當加入除硬藥劑,使礦井水質(zhì)得到進一步改善。1.2高礦化度礦井水中溶解性鹽類的去除5據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示,在我國煤礦業(yè)中,礦井水中含溶解性鹽類大于1000mg/L的煤礦礦井超過了40%,這已嚴重超出了國家對飲用水標準所規(guī)定的限值[1]。雖然這類水經(jīng)凈化處理后在工業(yè)在應(yīng)用是無任何問題的,但對于一些水質(zhì)要求相對較高的場合,如,居民生活飲用、鍋爐補給等,就限制了對這類水的應(yīng)用。高礦化度礦井水通常采用膜水對卻水中鹽類進行去除,在這去大多采用的是電滲析法,但隨著近幾年來

3、反滲技術(shù)的成熟,反滲透法逐漸替代了電滲析法,在礦井水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。反滲透法的處理流程如圖1所示圖1.反滲透法的處理流程2礦井水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢近些年來,在國家宏觀調(diào)控和產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下,大多數(shù)煤礦已經(jīng)逐漸將礦井水處理后進行循環(huán)利用,改變過去對了礦井水作簡單處理后直接排除的方法,這樣一來,大大節(jié)省了寶貴的水次源。但這對于現(xiàn)有的水利理工藝來說,提出了更高的要求。因此,研究處理礦井水技術(shù)是很有必要的。本文以下根據(jù)我國煤礦礦井水處理所面對的技術(shù)部題及實際需要,總結(jié)出了目前應(yīng)該集中解決的技術(shù)問題。2.1礦井水的水質(zhì)特征分析5礦井水屬于地下水,但與普通的地下

4、水又有區(qū)別,水中融有大量的礦物質(zhì),其主要是長期賦存于地下的原因;同時,礦井水的水質(zhì)成分受井下開采活動的影響,水體中還融入了油類等有機物質(zhì),從而使水質(zhì)成分變得非常復(fù)雜。對此,對礦井水中含有的溶解性、懸浮性的各種物質(zhì)從水化學(xué)的角度進行研究,能對礦井水的最佳處理路線進行科學(xué)確定,雖然不同礦井水的水質(zhì)各不相同,但可通過特征分析礦井水的水質(zhì),并找出各礦井水中的共性成分,以此為礦井水的凈化提供有效的科學(xué)依據(jù)。由于對水質(zhì)進行特征分析屬于一項科研工作,在分析過程中需要國家投入大量經(jīng)費。2.2凈化處理的新技術(shù)、新工藝目前,凈化礦井水中的懸浮物主要是參照自來水廠的處理工藝,唯

5、一不同的就是所采用的設(shè)計參數(shù),其主要缺點在于工程投資大、占地面積大以及施工周期較長。對此,有必要研究一些具有高處理效率的水處理藥劑和裝置。2.2.1高效水處理凈化藥劑的研發(fā)。近年來,雖然不斷有關(guān)新凈化藥劑的報道,但從經(jīng)濟因素和綜合技術(shù)方面考慮,在市場上占的主導(dǎo)地位還是過去較為傳統(tǒng)的混凝凈化藥劑,在市場中長時間內(nèi)無法撼動。當前,市場上有新的藥劑不斷出現(xiàn),尤其是助凝藥劑,此藥劑可針對不同水源采用不同的助凝藥劑。對此,根據(jù)礦井水水質(zhì)的不同特點,研究適合不同礦井水的助凝藥劑還具有很大的發(fā)展空間。例如,根據(jù)礦井水中混有煤泥較多的特點,可配合投入鋁鹽類無機混凝劑與高分

6、子絮凝劑,不僅有利于提高礦井水的凈化處理效果,還有利于大幅度降低水處理成本。2.2.25水處理新工藝的開發(fā)。煤泥是礦井水中懸浮物的主要組成部分,目前去除的方法大多采用沉淀法。但在煤礦生產(chǎn)過程中,礦井不中不可避免會融入廢機油和乳化物,由于這些有機物比水的密度小,很難通過沉淀的方式去除,這將給礦井水的凈化工作帶來了很大的因難。因此,在凈化工藝中必須對去除油類物質(zhì)的工序充分考慮,才能有效解決這一問題。當前,采用較多的是吸附方式和加藥上浮方式,但這2種處理方式的處理效果實質(zhì)上還無定論,其優(yōu)缺點和處理效率需要通過工程實踐或試驗來加以判別。根據(jù)目前水處理構(gòu)筑物體體積龐

7、大的缺點,很有必要開發(fā)一種全新的高效水處理凈化裝置,尤其是要適合井下使用,能凈化一些小水量的礦井,直接用于井下防塵、配制乳罩化液等,這類設(shè)備在市場中的前景較好,用戶的需求量大[2]。2.2.3水中硬度物質(zhì)的去除。礦井水中含鈣、鎂等成分的硬度物質(zhì)一旦過高,就容易導(dǎo)致輸送設(shè)備和管路結(jié)垢。礦井水中硬度物質(zhì)較高的原因主要是由于礦井水長期處于地下,水體中會溶入大量礦物質(zhì),并且水的流動性較差,從而使礦井水中的硬度離子較高。5目前在工業(yè)中去除水中硬度成分應(yīng)用較多的方法是石灰法,其主要優(yōu)點在于處理的成本較低,但缺點是會嚴格控制工藝條件,并且采用此方法的勞動強度大,若投入不

8、足或過量,會導(dǎo)致硬度成分不能除盡或再度升高。但隨著近幾年來工業(yè)自動

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