矿井污水的产生与处理方法
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日期:2024-07-03

矿井污水是煤炭开采过程中产生的一种复杂废水,其来源多样,成分复杂。一般而言,矿井污水主要包括矿井内的天然溶滤水、选矿废水、选矿废渣堤堰的溢流水以及矿渣堆积场的浸出水等。具体来说,矿井污水的产生主要有以下几个方面:

  1. 矿井开采过程中的地下水:矿井开采过程中,会伴随产生大量的地表渗透水、岩石孔隙水、矿坑水以及地下含水层的疏放水。这些水在开采过程中被污染,形成矿井废水。

  2. 井下生产活动用水:井下生产防尘、灌浆、充填等过程中产生的污水也是矿井废水的重要来源。这些污水通常含有大量悬浮物、油脂、有机物和重金属等污染物。

  3. 选矿和洗煤废水:选矿和洗煤过程中会产生大量废水,这些废水中含有矿石、金属微粒或各种选矿药剂,污染严重。

  4. 其他废水:包括降雨浸蚀废石堆后溶解有毒离子排出的酸性水、洗涤车辆废水、医院废水和生活废水等,这些废水含有固体悬浮物、油脂、有机物、细菌病毒等污染物质。

矿井污水的性质因其来源不同而有所差异,但通常具有污染严重、成分复杂的特点。其中,酸性废水是矿井污水中较为普遍的一种,特别是开采硫化矿床和煤层时更为严重。

矿井污水的处理

矿井污水的处理是确保环境安全和资源循环利用的重要环节。针对矿井污水的不同性质和污染程度,可以采用多种处理方法。以下是一些常见的矿井污水处理方法:

  1. 自然净化法
    自然净化法是一种廉价且简单的废水治理方法。该方法通常以尾矿库为构筑物,废水通过管道运输至尾矿库,在库内发生沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解甚至生物分解等作用,使悬浮颗粒和残余药剂浓度降低,甚至基本去除。

  2. 酸碱中和法
    酸碱中和法是一种传统的废水治理方法,通过添加中和剂(如石灰)与废水中的酸性或碱性物质反应,生成中性水分子。同时,矿浆的合适碱度也有利于重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化物沉淀,从而消除重金属污染。该方法管理方便、费用较低、操作简便,但存在设备及管壁结垢严重、污泥增量较大、易产生二次污染等问题。

  3. 混凝沉淀法
    混凝沉淀法是目前治理选矿废水较成熟的一种方法。该方法通过添加混凝剂(如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等),使废水中分散的胶体颗粒脱稳并凝聚成大颗粒絮体,最终沉淀下来。混凝沉淀法可以有效地去除废水中的悬浮物、重金属离子和有机物等污染物。

  4. 化学氧化法
    化学氧化法是利用氧化剂(如臭氧、Fenton试剂、双氧水等)将废水中的有机污染物氧化成无毒或低毒的小分子物质,或转化为容易从水中分离的物质。该方法特别适用于处理高COD的有机废水,具有操作稳定、反应迅速、处理效率高等优点,但运行费用较高。

  5. 膜分离法
    膜分离法是一种通过膜的选择性透过性对污水进行分离和浓缩的方法。常见的膜分离技术有超滤、逆渗透等。该方法可以有效地去除污水中的大分子有机物、悬浮物、胶体等污染物,但设备成本较高。

  6. 生物处理法
    生物处理法是利用微生物对污水中的有机物进行降解的方法。在煤矿污水处理中,常使用的生物处理方法有好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是利用氧气供给微生物进行降解有机物,而厌氧生物处理是在缺氧条件下进行微生物降解有机物。该方法具有运行成本低、处理效果好等优点。

矿井污水的处理需要根据其性质和污染程度选择合适的处理方法。在实际应用中,往往需要将多种处理方法组合使用,以达到高效、经济、环保的治理效果。同时,提高矿井废水的循环利用率,实现废水的清洁排放是未来我国矿山发展的主要方向,也是企业实现可持续发展的必要手段。