矿井水综合利用

矿井水综合利用

一、井水的来源和分类

矿井水通常是指煤炭开采过程中所有渗入井下采掘空间的水。据不完全统计，在采煤过程中，全国煤矿年排矿井水约22亿m3，平均吨煤涌水量约为4m3。井水本身的成分主要受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件、开拓及采煤等因素的影响。

根据矿井水的特点，大致可分为以五种类型：

1) 洁净矿井水

即未被污染的干净地下水。基本符合生活饮用水标准，有的含多种微量元素，可开发为矿泉水。

2) 含悬浮物矿井水

其水量约占我国北方部分重点国有煤矿矿井涌水量的60%。水质呈中性，含有煤粉、岩粒、等大量的悬浮物。长期外排，会破坏景观、淤塞河道，影响水生生物及农作物的生长。

3) 高矿化度矿井水、

水中含有SO42-、Cl-、Ca2+、K+、Na+、HCO3-等离子，水质多数呈中性和偏碱性，带苦涩味，俗称苦咸水。又可分为微咸水、盐水。不能直接作工农业用水和生活用水。

4) 酸性矿井水

水质pH值小于5.5，当开采含硫高的煤层时，硫化物受

到氧化与升华作用产生硫酸，而使水呈酸性。目前酸性水一般处理后达标排放或会用于一些对水质要求较低的工业用水。

5) 含特殊污染物矿井水

这类矿井水主要指含氟矿井水、含微量有毒有害元素矿井水、含放射性元素矿井水或油类矿井水。排放量不大，但不处理外排会污染水系。

二、矿井水所造成的污染及危害

归纳起来，来自煤矿矿井水和选煤废水的主要污染物有：（1）有毒污染物包括：汞、铅、铬等重金属；氟化物、氰化物等无机毒物及一些有机毒物，很容易被生物吸收和积累。

（2）放射性污染物包括：天然铀、镭、氡的 系列核素。

（3）无机污染物包括：无机酸、盐类和无机悬浮物。矿井水的大量排放对环境产生很大危害，主要表现在：（1）引起大量水资源流失，破坏地下水资源，造成矿区生产、生活严重缺水。

（2）污染地面及地下自然水体。据统计，我国30条500km以上的河流中有18条受到污染。

3) 危害周围农田和各种设施。

三、国家政策

2007年初国家发改委组织编制的《矿井水利用专项规划》正式发布。目前，我国矿产以井工开采为主，为了确保井下安全生产，必须排出大量的矿井水。煤矿外排的矿井水，不仅浪费了水资源而且污染环境。如对矿井水进行处理并加以利用，不但可防止水资源流失，避免对水环境造成污染，而且有利于缓解水资源约束矛盾，改善矿区生态环境。据统计，目前全国煤矿矿井每年涌水量在42亿立方米左右，利用率仅为26％左右。《矿井水利用专项规划》要求，到2010年，全国煤矿矿井水利用量将达到36亿立方米，利用率达到70%，所以说我们节能减排的任务还很艰巨，还有很漫长的路在等着我们。目前国内大部分对矿井水都采取直接外排的方式，这样企业一方面要支付人力、电力、设备费用来提升涌水外排，向环保部门交纳排污费，另一方面企业电厂大量的生产用水还要向自来水公司购水，无形中为企业造成了很大的经济负担。

四、我公司对矿井水综合利用的认识

我公司认真贯彻落实科学发展观，以大幅度提高矿井水资源综合利用水平为目标，坚持全面规划、合理开发、统筹兼顾、高效利用的方针，以市场为导向，以企业为主体，强化宏观调控，加强政策引导，依靠科技进步，搞好示范工程，推动矿井水利用产业化发展，缓解矿区水资源短缺的形势，保护生态环境，促进矿区及周边地区经济社会的可持续发

展。经过多年的探索和研制，为矿区企业找到了一条解决上述难题的有效途径。其方法就是沉淀净化处理后使矿区涌水资源化，可部分满足电厂的生产用水，有效地解决了水资源紧缺以及水资源浪费问题，不仅提高了企业的经济效益，同时有利于环境保护。引导矿井水资源化利用快速健康发展，有效改善矿区生态环境及生产、生活条件，对促进矿区及周边地区经济社会的可持续发展有着重要意义。我公司两矿井下涌水量800m3 /h以上且水量稳定，如果不经处理直接外排，不仅造成污染，且造成了水资源的巨大浪费。目前我公司经沉淀净化处理后用于电站的补水和循环冷却水，节约了基建打井和抽水的费用，更重要的是解决了井下废水排放实现了零污染零排放，达到综合利用,保护了宝贵的地下水资源,减少两矿井水外排造成的污染。

五、实施方案：

1、拟在我公司矿区附近建一矿井水处理厂，将矿井排水

收集在一起，进行预沉淀，然后加药，使悬浮物凝聚，再进行沉淀。通过除铁、过滤、除垢、脱盐等方法，使其达到电厂循环冷却补充水技术标准，作为循环冷却水利用。

对沉淀下的污泥进行压缩，作为燃料回收利用。将浓水二次回收，剩余少量浓水（卤水）借用塌陷坑作蒸发池，不仅成为天然水体，还可创造海水养殖，消除二次浓水排放的污染，改善生态环境。

2、完善常规处理工艺，用最可靠的技术，保障处理后水

的质量。

3、用瓷砂过滤器替代双膜处理超滤和三层多介质过滤器

加活性炭过滤器，保证矿井水处理后SDI<3；NTV<1。此为独创先进技术。

4、用组合膜元件代替单一膜元件，使每一个膜元件充分

发挥其作用，达到节能降耗的目的。

5、用加背压的方法使反渗透膜组水量平衡，处理效果提

高。

项目建成后年可节约地下水资源320万吨,每年煤矿减排废水350万吨, 每年减少排放悬浮物1051吨, 每年减少往地面水体排放盐分（TDS）10848吨。每年供给电厂合格的除氟除盐生产生活用水320万吨,保证了发电用水和防止地方病—氟中毒蔓延。

六、工艺流程：

矿井来水

预沉淀池反应池面斜管沉淀池

污泥池带式压缩场清理堆放场

2、主要设备有：变压器、渣浆泵、卧式离心泵、加药装置、立毛纤维滤带式污泥脱水机、提升泵、消毒装置、瓷沙过滤器、反渗透及脱盐装置等。

3、土建

厂房建筑面积600平方米；长50米宽80米四个水泥沉淀池；

七、取得成果：

1、日处理矿井水19200立方米；完全达标利用，水质达到电厂锅炉软水标准。

2、实现零污染零排放，达到综合利用。