矿井水处理工艺讲义全
煤矿矿井水处理
煤矿矿井水处理技术煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，矿井水的排放是煤炭工业具有行业特点的污染源之一，量大面广，我国煤炭开发每年矿井的涌水量为20多亿立方米⑴，其特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。
矿井水流经采煤工作面和巷道时，因受人为活动影响，煤岩粉和一些有机物进入水中，我国矿井水中普遍含有以煤岩粉为主的悬浮物，以及可溶的无机盐类，有机污染物较少，一般不含有毒物质。
因此，对矿井水进行净化处理利用，将产生巨大大经济效益和社会效益。
针对不同的水质矿井水的处理技术主要有：含悬浮物矿井水处理技术、高矿化度矿井水处理技术、酸性矿井水处理技术、含重金属矿井水处理技术、含放射性污染物矿井水处理技术、碱性矿井水处理技术、含氟矿井水处理技术等。
1、含悬浮物矿井水处理技术主要有混凝、沉淀和澄清、过滤和消毒。
矿井水混凝阶段所处理的对象主要是煤粉、岩粉等悬浮物及胶体杂质，它是矿井水处理工艺中一个十分重要的环节。
实践证明，混凝过程的程度对矿井水后续处理如沉淀、过滤影响很大。
所以，在矿井水的处理中，应给予足够的重视。
沉淀和澄清：在煤矿矿井水处理中所采用的主要有平流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管式）沉淀池。
澄清池主要有机械搅拌、水力循环和脉冲等。
在煤矿矿井水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮物。
去除化学澄清和生物过程未能去除的细微颗粒和胶体物质，提高出水水质。
矿井水处理可以采用过滤池。
过滤池有普通快滤池、双层滤料滤池、无阀滤池和虹吸滤池等。
常采用滤料有石英砂、无烟煤、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒等。
水净化处理后，细菌、病毒、有机物及臭味等并不能得到较好的去除。
所以，必须进行消毒处理。
消毒的目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。
在以煤矿矿井水为生活水源水处理中，目前主要采用的是氯消毒法。
消毒剂主要有：液氯、漂白粉、氯胺、次氯酸钠等。
煤矿矿井水处理技术
煤矿 生 活 污水 处 理 工艺 采 用 生物 接 触氧 化 法 。 首先 生活污 水经 格栅预 处 理后进 入初沉 池进 行预 处理， 接着进 入调 节池， 最 后依 次 进入 第 一 生物 氧 化池 、沉 淀 池 、第一 滤 池 、第二 生 物接 触 氧化 池 和 第二 滤 池， 最后 经 消 毒 、澄清 后排 放 。污 泥从 滤 池底 部 进入 污泥 浓 缩池 ， 定期外排 处理 。
应 用 技术
啊
Ｉ
煤矿矿 井水 处理技 术
汤景 梅 ．
（ 江苏 省徐 州市 市政设 计 院有 限公 司 ２ １ ０ ） ２ ０ ６
［ 摘 要］ 用多种 方 法对煤 矿 井水处 理， 采 实现 了矿 井 水 的资源 化利 用， 少 了水源 的 浪费， 减 同时净 化 了矿 区的 环境 ， 节约 了地 下水 资源 ， 保护矿 区 地下 水和 地表 水 的 自然平 衡 ， 带来 了 一定 的经 济 效益 和社 会效 益 。 ［ 关键词 ］ 井水 处 理 方法 矿 中图分 类号 ：Ｕ ４ ３ Ｔ ９ ＋ 文 献标识 码 ： Ａ 文 章编 号 ：０ ９ ９ ４ ２ １ ） ８ ０ ０ — １ １ ０ — １Ｘ（０ ０ １ — ３ ３ ０
煤矿 矿 井水是 指在采 煤过 程中， 所有 渗入 井下采 掘 空间的 水， 井水 的排 矿 放是煤 炭工 业具有 行业 特点 的污 染源之 一， 量大 面， ， 国煤 炭开 发每年 矿井 一我 的涌水 量 为２ 多亿 立方 米“ 其特 性取 决于成煤 的地 质环 境和煤 系地 层 的矿物 Ｏ ， 化 学成 分 。矿 井水 流经采 煤工 作面和 巷 道时， 因受人 为活 动影 响， 煤岩 粉和 一 些有机 物进 入水 中， 国矿 井水 中普 遍含 有 以煤 岩粉 为主 的悬 浮物， 我 以及 可溶 的无机 盐 类， 有机 污染 物较 少， 一般 不含 有毒物 质 。因此 ， 矿井 水进 行净 化 对 处理 利用 ， 将产 生 巨大 大经 济 效益 和 社会 效 益 。 针对 不 同的水 质矿 井水 的处 理技 术主 要有 ： 含 悬浮 物矿 井 水 处理 技 术 、高矿 化度 矿 井水 处 理 技术 、酸 性矿 井 水 处 理技 术 、含重 金属 矿 井水 处 理技 术 、含 放射 性 污染 物 矿井 水 处 理技 术 、碱 性矿 井 水 处 理 技 术 、含 氟 矿井 水 处理 技 术 等 。 １ 含 悬浮 物 矿 井水 处 理 技术 主 要 有混 凝 沉淀 和 澄 清 ．过 滤和 消 毒 矿井 水 混凝阶 段所 处理 的 对象主 要 是煤 粉 、岩 粉等 悬 浮物 及胶 体杂 质， 它是矿 井水 处理 工 艺中 一个十 分重 要 的环节 。实践证 明， 凝过 程 的程度 对 混 矿 井水 后 续处 理 如沉 淀 、过滤 影 响很 大 。所 以， 矿井 水 的 处理 中， 在 应给 予 足 够的重视 。 沉淀 和澄清 ： 煤矿 矿井 水处 理 中所采 用 的主要 有平 流 式沉 淀池 、竖 流 在 式 沉淀 池和 斜板 （ 管式 ） 淀 池 。澄清 池主 要 有机 械 搅拌 、水 力循 环 和脉 冲 沉
煤矿矿井水处理措施
大量矿井水外排，不仅浪费了水资源，还可能对 环境造成污染。因此，对矿井水进行处理和再利 用是十分必要的。
矿井水处理的必要性
01 保障煤矿生产安全
通过对矿井水进行处理，可以降低水患威胁，保 障煤矿生产和人员安全。
02 节约水资源
通过对矿井水进行处理和再利用，可以减少新水 的需求量，节约水资源。
VS
详细描述
生物技术在矿井水处理中的应用正在逐渐 拓展。通过选择适当的微生物种类和处理 条件，可以有效地去除矿井水中的有害物 质，同时减少化学试剂的使用，避免二次 污染。生物技术的应用还可以提高处理效 果，降低处理成本。
系统优化与智能化发展
总结词
优化矿井水处理系统，实现智能化控制，提 高处理效果和稳定性。
03
去除悬浮物
采用物理方法，如过滤、 沉淀等，去除矿井水中的 悬浮物，使水质变得澄清 。
混凝剂使用
通过添加混凝剂，使悬浮 物形成大颗粒，便于沉淀 和去除。
悬浮物回收
对沉淀后的悬浮物进行回 收，进行再利用，如制作 建筑材料等。
重金属处理
重金属富集
利用化学方法，将矿井水 中的重金属富集起来，便 于后续处理。
促进水资源可持续利用
通过矿井水处理，可以实现对水资源的可持续利用，从而减少对自 然资源的过度开采。
环境效益
减少水污染
矿井水处理可以去除水中的有害物质，减少对环境的污染。
改善水环境
通过处理和净化矿井水，可以改善当地的水环境，提高生态环境 质量。
促进生态平衡
通过恢复和保护当地的水资源，可以维护生态平衡，保障生态系 统的稳定。
03
化学沉淀法
通过向水中加入沉淀剂，使水中悬浮物、离子等形成沉淀物，从而与水
煤矿矿井水处理PPT课件
可编辑
回用水质要求
可编辑
三、矿井水处理及资源化技术
类型
洁净矿井水 悬浮物矿井水 高矿化度矿井水
酸性矿井水 含毒害物矿井水
主要方法
收集、提升、消毒
混凝、沉淀、过滤、消毒 去除悬浮物、反渗透除盐 投加碱性药物中和反应 去除有毒有害元素
关键问题
① 根据原水水质和 回用要求确定处 理工艺；
② 技术先进经济合 理；
③ 污泥处理、浓水 处理，不引起二 次污染。
1
可编辑
高浊矿井水资源化技术
▪ 128个矿矿井水的SS含量统计表
浓度范围（ mg/L）
矿井数（个）
所占比例（% ）
≤100 44
34.38
101-200 201-300 301-400 401-500 ＞500
39 30.47
19 14.84
7 5.46
4 3.13
15 11.72
高高浊浊矿矿井井水水的的水水质质特特征征
平顶山矿务局，从上个世纪70 年代起就开始了对矿 井水资源化利用技术的研究开发，2005年利用率利用 率达到70％。
一些严重缺水的单位，如晋城、阳泉、鹤壁、邢台， 矿井水利用率已达90％以上 。
可编辑
矿井水处理及资源化的必要性
国家层面：国家对矿井水的综合利用高度重视
06年3月国家十一五纲要“积极开展海水淡化，海水直接利 用和矿井水利用”
水处理工艺流程简介ppt课件
水处理工艺流程简介
讲课内容
一、汽水工况概述 二、火电厂水的分类 三、水分析中常见的指标 四、火电厂水处理
4.1我厂原水预处理流程 4.2我厂锅炉补给水除盐处理流 程
一、汽水工况概述
火力发电是把燃料的化学能，通过火力发电设备转变 为电能的生产过程。在这一过程中离不开传递能量的工质。 由于水的传热性能好，热容量高，分子量小，给水泵输送 1 份体积的水所产生的蒸汽流过汽轮机的体积可达
5.pH 值 表示水中H+浓度的大小。其值为水中H+摩尔浓度的负对数。 pH值是一个数值，无单位。 6.化学耗氧量（COD） 表示水中有机物含量的大小，化学耗氧量利用有机物可以被氧 化的性质，采用一定的强氧化剂处理水样时，测定其反应过程 中消耗的氧化剂量，单位：mg/L，在原水水质全分析 要监测 COD 大小。 7.溶解氧（DO） 表示水中溶解氧气的含量。
超临界机组水汽循环系统主要流程
锅 炉 给水
过热蒸汽
汽轮2 机 排汽
发电机
凝汽器
生水 补 给 水 处 补给水 理设备
冷却水
冷 却
水
高压加 热器
给水泵
除 氧 器
低 加 器
压 热
凝结水 精处理 设备
凝结水 凝结水泵
冷却水泵
二、火电厂水的分类
由于水在火电厂的作用不同，其水质差别很大。在实际
生产中，我们给这些水以不同的名称：如生水、补给水、
4.1我厂原水预处理流 程
我厂水源为五间房煤田西一矿井疏干水，不足部分由 伊和吉林河（又称大吉林河）水库地表水补充，其中电 厂的生活用水供水水源取用华润五间房电厂生活水源井 地下水。
最新矿井水处理工艺流程
一、矿井水处理工艺流程及说明1、工艺流程↓↓↓冲洗水回到集水池→煤泥外运2、工艺流程说明：矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂PAC和助凝剂PAM，混合反应后，进入高效斜管沉淀池，生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉淀池内下沉除去，沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤，沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物，这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性，不能用常规重力自然沉降法去除，由无阀过滤器内的过滤介质（石英砂），拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质。
出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水，多余的水溢流外排。
无阀过滤器为自动反冲洗式，当运行一个周期后滤层阻力加大，出水水量减少，此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。
反冲洗出回流到集水调节池重新处理。
集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。
二、生活污水工艺流程及说明1、工艺流程矿井水合并处理2、工艺流程说明生活污水由管网收集汇流到污水处理站经格栅将水中的大颗粒杂物去除，去除后的颗粒物作垃圾处理，然后进入调节池，污水在调节池内调节水质、水量后由提升泵提升污水进入水解沉淀池，污水在水解初沉池有一定的沉淀停留时间，污水中细小的颗粒杂质能大部分的在初沉池沉降去除。
水解后的水自流进入曝气生物滤池，进行C/N、N二次生化处理，将污水中的有机物分解去除，生化后的水进入砂滤池进一步去除截留去除水中细小物质，最后进入清水池后可直接回用或溢流外排。
煤矿矿井水的净化处理技术
地面设置沉淀池，添加了絮凝剂的矿井水在沉淀池中经沉淀后可脱除悬浮物。
1.3 高矿化度矿井水处理高矿化度矿井水在我国北方地区分布较多，主要分布于西北高原或东北的部分矿区，主要特征为矿井水含盐量极高，超过1000mg/L ，这些区域也是我国煤矿缺水最为严重的地区。
因为高矿化度矿井水含盐量高，即便经过处理后也不宜用于饮用，所以目前对于此类水的净化和利用主要从工业应用的角度来开展。
在处理技术上，除了混凝和过滤等传统工艺以外，关键的工序在于脱盐处理。
脱盐技术包括电渗析技术和反渗透脱盐技术，前者由于不能去除矿井水中含有的细菌和有机物，加之设备能耗较高，在矿井水淡化工程中有很大的局限性，现已逐渐被反渗透装置所取代。
目前反渗透膜对盐的脱除率超过99.5%，随着膜和组件生产成本的不断减低，淡化水的成本也因此快速下降。
膜分离技术在实际运行过程中存在的主要问题是膜的污染和结垢，具体表现为膜的透水量随着运行时间而下降。
为了减小膜污染的影响，一方面需要根据矿井水的性质选择合适的膜材料并定期对膜进行清洗；另一方面可以在膜处理工序前增加前处理工艺，比如三级过滤、投加阻垢剂等方法，这样可有效降低矿井水中杂质对膜的直接冲击。
1.4 酸性矿井水净化处理酸性矿井水一般采用化学中和法来处理，例如在水中添加碱性药剂、石灰石、白云石等。
化学中和法的技术优势在于能够用非常简单的设备进行操作和管理，成本比较低，处理技术本身对石灰石颗粒和性能方面的要求也不高，操作过程易于控制，缺点是出水中存在着大量的碳酸，pH 值难以达标。
近年来，人工湿地处理酸性矿井水的方法得到了广泛的研究，在技术层面和客观上已经证实了可行性。
不过需要注意的是湿地生态对水的pH 值有一定的要求，需要保持在4.0以上，0 引言煤矿矿井水是在煤矿开采过程中产生的地下涌水，其形成主要来源于大气降水、地表水、断层水等，其中大气降水是矿井水的主要来源，并对其他水源进行补给。
煤炭开采过程会产生大量矿井水，大约每开产一吨煤会产生两吨矿井水。
矿山开采的矿井水处理与利用技术
通过生态补水，可以补充地下水资源，改 善湖泊、河流的水质，促进生态系统的恢 复和改善。
提高环境质量
促进生态旅游
生态补水有助于改善水质和环境质量，提 高居民的生活质量。
通过生态补水改善生态环境，可以吸引游 客，促进生态旅游的发展。
05
矿井水处理与利用的挑战与展望
技术瓶颈与难题
处理效率低下
01
当前矿井水处理技术存在处理效率低下的问题，难以满足日益
总结词
采用中和剂如石灰石、白云石等进行中和反应，同时可采用氧化还原、沉淀等方法去除重 金属离子。
重金属矿井水的处理
总结词
去除重金属离子，防止污染和危害健康
详细描述
重金属矿井水中的重金属离子如铜、铅、锌等对环境和人体健康具有较大危害，需要采用化学沉淀、吸附、离子交换 等方法去除。同时，还需要对处理后的水质进行严格监测和控制。
详细描述
在沉淀池中，加入混凝剂使悬浮颗粒物凝聚成大颗粒沉降， 然后通过过滤器进一步去除残留的细小颗粒物，使水质得到 改善。
过滤法
总结词
通过过滤介质去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性物质。
详细描述
过滤法通常采用砂滤、活性炭滤等，利用过滤介质表面吸附和截留作用，去除 水中的杂质，使水质得到净化。
化学法
矿井水特点
含有大量的悬浮物、矿物质、重 金属离子等，水质波动较大，处 理难度较高。
矿井水处理的必要性
环境保护要求
随着环境保护意识的提高，矿山企业 对矿井水处理与利用的要求越来越严 格，以减少对环境的污染。
安全生产需要
矿井水中的悬浮物、矿物质等会影响 矿山设备的安全运行，甚至引发安全 事故。
矿井水处理技术的发展历程
矿井水处理工艺流程全套资料
矿井水处理工艺流程全套资料(全套资料，可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）一、矿井水处理工艺流程及说明1、工艺流程↓↓↓反冲洗水回煤泥外运2、工艺流程说明：矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂PAC和助凝剂PAM,混合反应后，进入高效斜管沉淀池,生成大量的有机胶团将大部分悬浮物（浊度)在斜管沉淀池内下沉除去,沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤,沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物,这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性,不能用常规重力自然沉降法去除，由无阀过滤器内的过滤介质（石英砂），拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质.出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水,多余的水溢流外排。
无阀过滤器为自动反冲洗式，当运行一个周期后滤层阻力加大，出水水量减少,此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。
反冲洗出回流到集水调节池重新处理。
集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。
二、生活污水工艺流程及说明1、工艺流程矿井水合并处理2、工艺流程说明生活污水由管网收集汇流到污水处理站经格栅将水中的大颗粒杂物去除，去除后的颗粒物作垃圾处理，然后进入调节池，污水在调节池内调节水质、水量后由提升泵提升污水进入水解沉淀池，污水在水解初沉池有一定的沉淀停留时间，污水中细小的颗粒杂质能大部分的在初沉池沉降去除。
水解后的水自流进入曝气生物滤池，进行C/N、N二次生化处理，将污水中的有机物分解去除，生化后的水进入砂滤池进一步去除截留去除水中细小物质，最后进入清水池后可直接回用或溢流外排。
矿井水处理方案
矿井水处理方案问题背景矿井水处理是一项重要的环境保护任务，随着矿业开采的不断扩大，产生的矿井废水也在不断增加。
矿井水中含有大量的重金属和有害物质，如砷、氰化物、铅、镍等，如果不经过适当的处理，将对环境和人类生命健康造成极大的危害。
常见的矿井水处理方法目前，矿井水处理方法主要有化学处理、生物处理、膜处理等几种。
其中，化学处理和生物处理是较为常见的两种方法。
1.化学处理化学处理是指通过化学方法对含污染物的矿井水进行处理，达到去除或降低其污染物浓度的目的。
常见的化学处理方法包括沉淀法、离子交换法、螯合剂法等。
1.1 沉淀法沉淀法是指利用化学反应使污染物与水中所含的某些离子结合生成沉淀物，达到去除目的。
沉淀法常用的药剂包括石灰、氢氧化钠、氢氧化铁等。
1.2 离子交换法离子交换法是指利用离子交换树脂对矿井水中的离子进行分离和除去。
离子交换法通常采用复合型离子交换树脂进行处理。
1.3 螯合剂法螯合剂法是指利用有机物质与金属离子形成螯合物，达到降低其浓度的目的。
螯合剂法常用的药剂有 EDTA 等。
2.** 生物处理**生物处理是指利用微生物将矿井水中的污染物进行降解和转化，达到去除污染物的目的。
生物处理适用于有机物质含量较高的矿井水，如含煤废水、石油废水等。
2.1 好氧处理好氧处理是指将矿井水中的有机物质以及其他有机污染物质利用好氧微生物进行氧化分解的过程。
好氧处理需要通过通气装置为微生物提供足够的氧气。
2.2 厌氧处理厌氧处理是指将矿井水中的有机物质以及其他有机污染物质利用厌氧微生物进行降解的过程。
厌氧处理与好氧处理相比，其处理效率稍低，但对于一些难以分解和有害的物质具有很好的降解效果。
3.** 膜处理**膜处理是一种物理除污技术，将矿井水通过膜，利用过滤、吸附、渗透、扩散等作用除去污染物。
常用的膜处理技术包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。
综合分析以上三种矿井水处理方法各有优缺点，依据实际处理需求，应选择合适的处理工艺。
高矿化度矿井水处理技术概述
《资源节约与环保》2019年第5期1水质特点含盐量大于于1000mg /L 的矿井水称为高矿化矿井水，我国煤矿高矿化度矿井水含盐量在1000~3000mg /L 。
有些甚至高达10000mg /L 以上。
矿化度主要来自于K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Cl -、SO 42-等离子[1]。
2主流处理工艺降低矿化度的方法称为脱盐。
按照工作原理，分为膜法、离子交换法、热法、蒸发和冷冻法。
主流的浓盐水零排放处理工艺如下图1。
根据统计，以反渗透为代表的膜法，已占据全球盐水脱盐技术的59.85%[1]。
下文以膜法为主介绍浓盐水零排放的处理工艺。
图1主流浓盐水零排放处理工艺流程3脱盐系统脱盐系统包括预处理工艺及脱盐工艺。
3.1预处理系统预处理工艺目的是保障脱盐工艺长期稳定、高效运行。
去除可能造成膜结垢的钙镁离子，及可能堵塞膜孔的悬浮物，预处理工艺通常包括除硬、过滤工艺。
3.1.1化学除硬化学除硬，通过投加沉淀药剂，使之与溶解性盐类形成难容固体，然后通过固液分离去除的方法。
常用化学药剂石灰，有时辅以纯碱、石膏等，该方法稳定性较差，适用于进水矿化度较高，且对产水水质要求较低的情况。
3.1.2离子交换法离子交换法是指，用离子交换树脂上的溶解性离子（常用Na 和H 离子）将水中硬度成分（Ca 2+和Mg 2+）交换去除的方法。
但该方法在水量大，水质条件差的情况下不适用。
3.2脱盐系统目前常用的脱盐工艺为电渗析、反渗透。
3.2.1电渗析电渗析脱盐是将含盐水通过电渗析器，水中的阴阳带电离子在电场的作用下定向正负两级迁移，迁移过程中会通过具有选择透过性能离子交换膜，即阳膜只能透过阳离子，阴膜只能透过阴离子，结果形成交替的淡水室和浓水室，分别得到脱盐淡水和浓缩盐水。
电渗析技术主要应用于进水含盐量在500mg/L ~4000mg/L 的情况，脱盐效率高，缺点是不能去除水中的有机物和细菌且设备运行能耗较大，不适用于水量大的废水处理[2]。
矿井水的处理技术和工艺
１ 矿井水 的来 源及 特征
１ １ 矿 井水 的来 源 ．
矿床 开采破 坏了地下水原始赋存 状态 ，并产 生了裂 隙， 密切 了大气 降水 、地 表水 、地 下水 各含水 层之 间 的水 力联
系 ，使各种水沿 着裂 隙渗 入井下 采掘 空 间形成矿 井水 。矿
层时 ，黄铁矿被氧化生成亚硫 酸和硫酸使矿 井水呈现 酸性 。 其ｐ Ｈ值一般在 ６以下 ，引起煤 和岩石 中的金 属元 素溢 出 ， 使矿井水 中铁 、锰等 重金 属离子 增加 ；另 外 ，水 中 的游离 酸与部分碳酸 盐矿物 质反 应 ，增加 了无机 盐类 ，导致矿 井
源 的时空分 布很 不均匀 ，在 西北 、华 北 等缺水 地 区更 显贫 乏 。在水资源 如此贫 乏 的我 国，地 表水 污染严 重 ，大 量未
可行 性 ，习惯上将矿井 水按水 质类 型特 征分 为一般 洁净 矿
经处理 的污水 直 接排入水 体 ，江 河湖 海遭受 严重 污染 ，甚
至污染地 下水 。全 国约 二分 之一 的城市 地下 水 污染 严 重 ， 个别地 区甚至 出现 “ 有河 皆干 、有水 皆污 ” 的现象 。因此 ，
井 水、高悬浮物矿井 水 、酸性矿井 水 、高 矿化 度矿 井水 和
含特殊污染物矿井水五类 。
１ ）一般洁净矿井水 。多是煤系地层 中的奥灰水 、砂 岩
必须加强水 资源管 理、节水 与治 污工作 ，研制 与开发 适合 国情的污水处理与 回用技术 。我 国是世界上 主要产煤大 国 ，
在煤炭开采过 程 中，要排 放 大量 的矿井 水。矿井 水直 接排
影 响含有细菌 ，从 而导致 水质 较差 。矿井 水 的特 性取决 于
５ ）含特殊 污染 物矿井水 。主要指含有毒 、有害元素 或
水处理工程实验讲义
原生动物在某种意义上可以用来指示活性污泥系统的 运行状况和处理效果。原生动物通过一般的光学显微 镜就可以观察。通过观察菌胶团的形状、颜色、密度 以及是否有丝状菌存在，还可以判断有无污泥膨胀的
倾向等。因此，用显微镜观察菌胶团是监测处理系统
运行的一项重要手段。本实验就是通过测定曝气池中 的溶解氧浓度、pH值、温度，通过观察菌胶团的特征 考察不同条件下活性污泥形态及生物相的变化。
看，活性污泥中固着型纤毛类原生动物（如钟虫、盖纤虫等）
五日生化需氧量测定
实验目的 实验原理 实验仪器 实验试剂 5 6 实验过程及实验步骤 实验结果分析及思考题 7 实验注意事项
一 、实验目的
掌握生活污水或工业废水五日生化需氧量的测定。
湖北大学环境工程实验教学中心
二 、实验原理
生化需氧量是指在好氧条件下，微生物分解水中 的有机物的生物化学过程中所消耗溶解氧的量。此生
/
/
当天
五天 当天
五天
当天 五天 平 均 值
湖北大学环境工程实验教学中心
3. 实验结果分析
湖北大学环境工程实验教学中心
4. 思考题
湖北大学环境工程实验教学中心
七、实验注意事项
1.
在配稀释水时应用含20℃时的饱和氧浓度的蒸馏
水进行配制，同时也需注意营养盐及菌种。
2.
配制培养液时，在混匀搅拌的同时赶走空气泡，
生长情况等，画出所见原生动物和菌胶团等微生物形
态草图。
湖北大学环境工程实验教学中心
六、实验结果分析及思考题
1. 实验数据及结果分析 ① 测定活性污泥系统的溶解氧、pH值、温度，并
记录。
② 记录观察所取污泥的形状、结构、有无丝状菌、 原生动物的情况。 ③ 分析环境因素对污泥形态及生物相的影响。
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处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
（三）高效混凝反 应池：
采用网格形式，用 来增强加药絮凝反 应效果，增加矿井 水中污染物颗粒碰 撞机会，有利于进 一步沉淀。
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
（四）斜管（斜板）沉淀池
优点: ①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力; ②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间; ③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
3、加药量注意事项：
（1）阴离子型PAM存在一个最佳投加量，当超过这个值 时，污泥比阻反而上升。
（2）PAC和PAM不光有最佳配比状态，还有投加先后次 序的要求，一般先投加PAC，后投加PAM。
（3）参考投加量： PAC参考投加量：2.5mg/L~25mg/L 10% PAM参考投加量： 1mg/L~6mg/L 0.1~0.5%
池面的浮渣撇向集渣槽。
处理工艺 —— 一、预处理阶段
2、差流式调节池
优点：实现自身水力混合，初沉效果好 ；
缺点：结构比较复杂。
对角线式调节池
处理工艺 —— 一、预处理阶段
对角线式调节池
处理工艺 —— 一、预处理阶段
折流式调节池-1
处理工艺 —— 一、预处理阶段
平面图 折流式调节池-2
皮肤上要立即用水冲洗干净。 （4）可有效去除水中悬浮物。 （5）可除铁、除氟、除镉、除放射性污
处理工艺 —— 二、混凝、沉淀阶段
2、PAM（聚丙烯酰胺——混凝剂）
性质： 1、絮凝性。PAM能使悬浮物质通过电中和
，起到絮凝作用。 2、粘合性。可以通过物理的化学作用等起
到粘合作用 3、增稠性。在中性和酸性条件下都有增稠
作用，如果PH值在10以上PAM容易水解。
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
PAM分类：
PAM型号 阴离子型
阳离子型
分子量（万）
适用范围
300-2500 500-1200
用于悬浮颗粒较粗、浓度高、粒子带 阳电荷，ss水的PH值为中性或碱 性的污水。
适合在酸性条件下的污水进行絮凝、 沉淀、污泥脱水等。
非离子型 两性离子型
200-1500 500-1200
污水显酸性悬浮液时采用 适用于水质复杂的污水处理
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
PAM分子量选择：
阴离子聚丙烯酰胺净水剂分子量300-2500万 ，工业用推荐选择分子量1800万。
通常情况下，分子量越大，效果越明显， 但分子量达到一定程度后，其作用的效果 并不是直线上升，此时就主要取决于分子 数。
时间影响。 4、水量不稳定，主要受开采条件及开采
时间影响。 5、细菌含量高，主要受井下人为活动影
二 处理工艺概述
处理工艺
处理高浊矿井水的关键是去除水中悬浮 物和灭菌消毒。
此类矿井水经井下水仓初沉后，抽排至 地面， 采取常规的处理工艺（混凝-沉淀过滤-消毒）进行处理后根据实际需要排 放或者加配深度处理装置满足生活用水 需求。
水解时间增加，影响处理的水量，同时过高的粘度对絮凝 剂的撕裂作用也会使絮凝体变得细小 。高水温时反应速度 过快，形成絮凝体细小。 （5）应随配随用或在当天用完，不宜长时间存放。
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
（二）管道混合器： 在不需外动力情况下，水流通过管道混合
器会产生分流、交叉混合和反向旋流三个 作用，使加入的药剂迅速、均匀地扩散到 整个水体中，达到瞬间混合的目的。
处理工艺 —— 一、预处理阶段
调节池： （一）作用：
1、对抽排污水进行初级沉淀； 2、调节水量； 3、均和水质； 4、缓冲水流负荷，防止处理系统负荷的急剧变化； 5、调节PH值； 6、暂存污水，可作为事故池使用。
处理工艺 —— 一、预处理阶段
（二）常用类型 1、平流式调节池： 优点：结构简单，造价低。 缺点：需配备行车时刮泥机，增加运行成本。
煤矿矿井水处理工艺简介
目录
一
矿井水介绍
二
处理工艺概述
1
定义
2
来源
3
分类
4
特点
1 预处理阶段
2 混凝、沉淀阶段
3
过滤阶段
4
消毒阶段
5
脱泥阶段
6 反冲洗阶段
一
矿井水介绍
矿井水
定义： 在矿井建设和生产过
程中，流向井筒和巷 道的水称为矿井水。
矿井水
来源：
井下生产生活 废水
大气降水 矿井水
剖面图
处理工艺 —— 二、混凝、沉淀阶段
（一）加药： 有机絮凝剂与无机絮凝剂的配合使用，
其最大的特点是可以获得最大颗粒的絮 凝体，并把油滴等凝集或吸附出去。
处理工艺 —— 二、混凝、沉淀阶段
1、PAC（聚合氯化铝——絮凝剂） 性质： （1）有吸附、凝聚、沉淀等性能。 （2）稳定性差。 （3）毒性及防护有腐蚀性，如不慎溅到
地表水
老窑积水
地下水
矿井水
分类： 洁净矿井水 高浊矿井水 高矿化度矿井水 酸性矿井水 有毒有害离子矿井水
我们晋城地区煤矿开采的矿井水多为高浊矿井 水。
矿井水
高浊矿井水主要特点： 1、悬浮物含量高，主要成分为粒径极为
细小的煤粉和岩尘。 2、水多呈灰黑色。 3、水质不稳定，主要受开采条件及开采
（4）具体投加量可根据烧杯实验确定。
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
4、PAM加药操作注意事项： （1）全部设备均为一用一备。每次运行前30分钟进行配
药搅拌，慢加，防结块； （2）加药桶中注入水后先开搅拌再加药； （3）搅成透明状。 （4）使用效果还与水温有关：低水温时反应速度过慢，
进水
出水
出水
剖面图
剖面图
处理工艺 —— 一、预处理阶段
刮泥机： 注意事项： 1、平流式初沉池采用行车式刮泥机时，
只能采用间歇排泥方式，因为在一个刮 泥周期内只有当污泥被刮至泥斗以后， 才能排泥，否则排出的将是污水。 2、刮泥和排泥协同操作。
处理工艺 —— 一、预处理阶段
行车式刮泥机： 将沉降在池底的污泥刮集至集泥槽，并将
处理工艺 —— 二、混 凝、沉淀阶段
（四）一体化净水 器：
一体化净水器集絮 凝，沉淀，排污 ，反冲洗，集水 等工艺于一体。