煤矿矿井水处理2.21
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2 矿井水水质特征
2.2 回用水质要求
➢《城市杂用水水质标准》GB/T18920－2002 ➢《污水再生利用工程设计规范》GB50335-2002 ➢ 再生水用作冷却用水的水质控制指标 ➢《农田灌溉水质标准》GB5094－92 ➢《景观用水水质标准》 GB50335-2002 ▪ 主要指标：悬浮物（SS）、浊度、溶解性总固体、
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。
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3.1 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
301-400 401-500 ＞500
39 30.47
4 酸性矿井水
①指pH值小于5.5的矿井水。一般pH值为3～5.5之间，个别 小于3，总酸度高。 ②含有较高的铁、悬浮物、细菌等。
5 含毒害元素矿井水
主要含有氟、铁、锰、铜、锌、铅及铀、镭等元素的矿井水。
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2 矿井水水质特征 2.2 回用水质要求
➢《煤矿井下消防洒水水质标准》GB50383－2006 ➢《井下进口采煤机组用水标准》DIN24320 ➢《煤炭洗选用水标准》GB50359－2005 ➢《工业用水水质标准》GB/T19923－2005 ➢《生活饮用水卫生标准》GB6749－2006 ➢《饮用净水水质标准》CJ94－2005
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反渗透概念
▪ 纯水和盐水被理想半透膜隔开，半透 膜只允许水分子通过，此时纯水侧的 水会自发地通过半透膜流入盐水一侧， 这种现象称为渗透，若在盐水侧施加 压力，那么水的自发流动将受到抑制 而减慢，当施加在膜盐水侧的压力大 于渗透压力时，水的流向就会逆转， 此时，盐水中的水将流入纯水侧，这 种现象就是水的反渗透（RO）处理 的基本原理。
硬度、pH值、COD、总大肠杆菌群、氯化物等。
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3 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；
煤矿矿井水处理及资源化利用技术
北京矿大能源安全科技有限公司
提纲
概述 矿井水水质特征 矿井水处理及资源化技术 矿井水综合利用发展方向 矿井水处理实例
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1 概述
1.1 煤矿行业（矿区）水资源现状
水是社会文明、经济发展和人类生存必不可少的自 然资源。 我国淡水资源人均占有量只相当于世界人均的1/4， 在全国600多座城市中，有400多座城市缺水。 煤矿区所在城市缺水状况更为严重。
全国86个国有重点煤矿区中有71％缺水，40％属于严重缺水 在国家“十一五”规划建设的十三个超亿吨煤炭基地建设中，有十个基 地是缺水或严重缺水地区，矿区用水十分紧张 富煤地区也是贫水地区的格局，使得煤矿区水资源供需矛盾十分突出
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1.2 矿井水处理及资源化的必要性
据统计，我国煤矿平均吨煤排放水量为2.0~2.5吨。 2005年全国煤炭矿井水排放量约为42亿m3。矿井水利用量约 为11亿m3，全国矿井水利用率约为26.2%，近几年有所提高。
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3.1 高浊矿井水资源化技术
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3.1 高浊矿井水资源化技术
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3.1 高浊矿井水资源化技术
无阀重力滤池
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3.2 高矿化度矿井水资源化技术
▪ 关键技术是除盐，主要方法有：
蒸馏：传统蒸馏、多级闪蒸、多效蒸馏 离子交换：阳床、阴床、混床、双层床 电渗析：发展为电去离子（EDI） 反渗透（reverse osmosis，RO）：主流技术
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
悬浮物含量 高，感官性状 差
粒度小、比重 轻、沉降速度 慢
混凝过程中矾 花形成困难， 沉降效果差
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3.1 高浊矿井水资源化技术
混凝剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、硫酸铝等 助凝剂：聚丙烯酰胺(PAM)
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2 矿井水水质特征
▪2.1 矿井水的分类及特征
从本质上讲，矿井水实际上就是矿区所采煤层及 开拓巷道附近地下水。按水质类型分为5 类。
洁净矿井水； 含悬浮物矿井水； 高矿化矿井水（又称矿井苦咸水）； 酸性矿井水； 含有害有毒元素矿井水
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2.1矿井水的分类及特征
洁净矿井水
①水质较好、pH值为中性，低矿化度，基本不含SS。 ②各类水质指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）， 只需稍加处理和消毒即可饮用
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”
06年12月发改委《矿井水利用专项规划》“不同矿区因地制宜地选择矿 井水利用发展方向，最大限度地提高矿井水利用率”
行业层面：矿井水利用是煤炭生产安全与可持续发展重要
保证
《煤炭工业污染物排放标准》GB 20426-2006规定：新建煤矿设计中应优 先选择矿井水作为生产水源，用于煤炭洗选、井下生产用水、消防用水和 绿化用水等。建设燃煤电厂、低热值燃料综合利用电厂，应优先选择矿井 水作为供水水源优选方案。
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3.1 高浊矿井水资源化技术
反应池：机械反应、网格反应、折板反应 沉淀池：平流式、竖流式、幅流式、斜管沉淀池 澄清池：机械加速澄清池、水力循环澄清池 过滤池：普通快滤池、重力式无阀滤池 滤料：无烟煤、石英砂、锰砂、陶粒、瓷砂。 消毒剂：二氧化氯、次氯酸钠、液氯、紫外线、臭氧。
含悬浮物矿井水
①悬浮物粒度小、比重轻、沉降效果差；又称常规矿井水； ②除悬浮物、细菌及感观指标超标外，其它理化指标满足《生活饮用 水卫生标准》（GB5749－2006）； ③煤矿开采过程中普遍存在的一种矿井水。
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2.1矿井水的分类及特征
高矿化度矿井水
指溶解性总固体高于1000mg/L的矿井水。
2 矿井水水质特征
2.2 回用水质要求
➢《城市杂用水水质标准》GB/T18920－2002 ➢《污水再生利用工程设计规范》GB50335-2002 ➢ 再生水用作冷却用水的水质控制指标 ➢《农田灌溉水质标准》GB5094－92 ➢《景观用水水质标准》 GB50335-2002 ▪ 主要指标：悬浮物（SS）、浊度、溶解性总固体、
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。
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3.1 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
301-400 401-500 ＞500
39 30.47
4 酸性矿井水
①指pH值小于5.5的矿井水。一般pH值为3～5.5之间，个别 小于3，总酸度高。 ②含有较高的铁、悬浮物、细菌等。
5 含毒害元素矿井水
主要含有氟、铁、锰、铜、锌、铅及铀、镭等元素的矿井水。
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2 矿井水水质特征 2.2 回用水质要求
➢《煤矿井下消防洒水水质标准》GB50383－2006 ➢《井下进口采煤机组用水标准》DIN24320 ➢《煤炭洗选用水标准》GB50359－2005 ➢《工业用水水质标准》GB/T19923－2005 ➢《生活饮用水卫生标准》GB6749－2006 ➢《饮用净水水质标准》CJ94－2005
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反渗透概念
▪ 纯水和盐水被理想半透膜隔开，半透 膜只允许水分子通过，此时纯水侧的 水会自发地通过半透膜流入盐水一侧， 这种现象称为渗透，若在盐水侧施加 压力，那么水的自发流动将受到抑制 而减慢，当施加在膜盐水侧的压力大 于渗透压力时，水的流向就会逆转， 此时，盐水中的水将流入纯水侧，这 种现象就是水的反渗透（RO）处理 的基本原理。
硬度、pH值、COD、总大肠杆菌群、氯化物等。
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3 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；
煤矿矿井水处理及资源化利用技术
北京矿大能源安全科技有限公司
提纲
概述 矿井水水质特征 矿井水处理及资源化技术 矿井水综合利用发展方向 矿井水处理实例
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1 概述
1.1 煤矿行业（矿区）水资源现状
水是社会文明、经济发展和人类生存必不可少的自 然资源。 我国淡水资源人均占有量只相当于世界人均的1/4， 在全国600多座城市中，有400多座城市缺水。 煤矿区所在城市缺水状况更为严重。
全国86个国有重点煤矿区中有71％缺水，40％属于严重缺水 在国家“十一五”规划建设的十三个超亿吨煤炭基地建设中，有十个基 地是缺水或严重缺水地区，矿区用水十分紧张 富煤地区也是贫水地区的格局，使得煤矿区水资源供需矛盾十分突出
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1.2 矿井水处理及资源化的必要性
据统计，我国煤矿平均吨煤排放水量为2.0~2.5吨。 2005年全国煤炭矿井水排放量约为42亿m3。矿井水利用量约 为11亿m3，全国矿井水利用率约为26.2%，近几年有所提高。
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3.1 高浊矿井水资源化技术
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3.1 高浊矿井水资源化技术
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3.1 高浊矿井水资源化技术
无阀重力滤池
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3.2 高矿化度矿井水资源化技术
▪ 关键技术是除盐，主要方法有：
蒸馏：传统蒸馏、多级闪蒸、多效蒸馏 离子交换：阳床、阴床、混床、双层床 电渗析：发展为电去离子（EDI） 反渗透（reverse osmosis，RO）：主流技术
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
悬浮物含量 高，感官性状 差
粒度小、比重 轻、沉降速度 慢
混凝过程中矾 花形成困难， 沉降效果差
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3.1 高浊矿井水资源化技术
混凝剂:聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、硫酸铝等 助凝剂：聚丙烯酰胺(PAM)
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2 矿井水水质特征
▪2.1 矿井水的分类及特征
从本质上讲，矿井水实际上就是矿区所采煤层及 开拓巷道附近地下水。按水质类型分为5 类。
洁净矿井水； 含悬浮物矿井水； 高矿化矿井水（又称矿井苦咸水）； 酸性矿井水； 含有害有毒元素矿井水
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2.1矿井水的分类及特征
洁净矿井水
①水质较好、pH值为中性，低矿化度，基本不含SS。 ②各类水质指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）， 只需稍加处理和消毒即可饮用
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”
06年12月发改委《矿井水利用专项规划》“不同矿区因地制宜地选择矿 井水利用发展方向，最大限度地提高矿井水利用率”
行业层面：矿井水利用是煤炭生产安全与可持续发展重要
保证
《煤炭工业污染物排放标准》GB 20426-2006规定：新建煤矿设计中应优 先选择矿井水作为生产水源，用于煤炭洗选、井下生产用水、消防用水和 绿化用水等。建设燃煤电厂、低热值燃料综合利用电厂，应优先选择矿井 水作为供水水源优选方案。
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3.1 高浊矿井水资源化技术
反应池：机械反应、网格反应、折板反应 沉淀池：平流式、竖流式、幅流式、斜管沉淀池 澄清池：机械加速澄清池、水力循环澄清池 过滤池：普通快滤池、重力式无阀滤池 滤料：无烟煤、石英砂、锰砂、陶粒、瓷砂。 消毒剂：二氧化氯、次氯酸钠、液氯、紫外线、臭氧。
含悬浮物矿井水
①悬浮物粒度小、比重轻、沉降效果差；又称常规矿井水； ②除悬浮物、细菌及感观指标超标外，其它理化指标满足《生活饮用 水卫生标准》（GB5749－2006）； ③煤矿开采过程中普遍存在的一种矿井水。
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2.1矿井水的分类及特征
高矿化度矿井水
指溶解性总固体高于1000mg/L的矿井水。