矿井水处理技术在姚桥煤矿的应用.docx

1、矿井水处理技术在姚桥煤矿的应用矿井水处理技术在姚桥煤矿的应用我国矿井水净化处理技术起始于上世纪 70 年代末，目前用于处理能力在每天几万 t 以下的，处理地表江河、湖泊水的净化处理构筑物，在煤矿矿井水处理工艺中大部分被 采 用过，如预沉调节池、反应沉淀池（或澄清池）、过滤池等。矿井水净化处理后可作工业 用水或生活用水。已投入使用的净化处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝 沉淀过滤（混凝澄清过滤）等。处理后直接排放的矿井水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技 术。处理后作为生产用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤（混凝澄清过滤）处理技术 。处理后作为生活用水，过滤后必须再经过消毒处理。有些含悬浮物的

2、矿井水含盐量较高 ，处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。?1矿井水处理技术现状（1）混凝剂和混合形式。含悬浮物矿井水净化处理通常采用铝盐或铁盐混凝剂。目前聚合氯化铝较为常用，也有用 聚合铝铁的。絮凝剂主要采用聚丙烯酰胺。矿井水处理中混凝剂混合方式通常采用水泵混合、管道混合器混合和机械混合，其中水泵混 合较常采用。?（2）沉淀和澄清。矿井水净化处理采用沉淀池或澄清池作为主要处理单元。沉淀池采用平流式沉淀、斜管（板）沉淀，其处理能耗小，但存在处理设施占地面积大，沉淀污泥易堵塞造成排泥不 畅等缺点。机械加速澄清池、水力循环澄清池都是集混凝反应和沉淀过程于一体的水处理设 施，水力循环澄清

3、池具有处理过程中动力消耗低、耐负荷冲击能力强、设施维护简单和 操作方便等优点。机械加速澄清池占地面积较小，但处理能耗大、设备维护工作量大，实际 应用中处理效果不如水力循环澄清池好。气浮池也有应用，但应用较少。?（3）过滤。矿井水处理常用的过滤设施有快滤池和重力式无阀滤池。快滤池管路、阀门系统复杂，反冲 洗操作繁琐；重力式无阀滤池能自动反冲洗，操作简便，管理和维护方便。滤池通常采用无 烟煤和石英砂双层滤料。?（4）消毒。矿井水净化处理后作为生活用水必须经过消毒处理，一般采用二氧化氯消毒，次氯酸钠 和液氯采用较少。?（5)矿井水中主要含有以煤屑为主的悬浮物，具有色黑、加药后 形成的 矾花结构松散、

4、沉降速度慢等特点。许多含悬浮物矿井水处理工程，投入运行后，设计水量 和水质达不到设计要求，主要是因为反应不充分、平流或斜管沉淀池表面负荷取值较大所 致。另一方面，由于提升泵、供水泵、加药设备、消毒设备、控制系统和附属建（构）筑等 均按设计处理水量设计，这就造成工程投资的巨大浪费。?（6)不同煤矿的矿井水中所含悬浮物的浓度差异较大，决定了投加混凝剂种类和数量不尽相 同。由于混凝药剂选择和投加不当，使得一些煤矿矿井水处理后达不到预期效果。由于不能 及时对进水和出水水质、处理流量、加药量、水池液位等进行监控，许多矿井水处理工程 只有水泵和简易的加药装置，因此，矿井水处理后的水量和水质无法得到保证。?

5、（7)煤矿井下生产使用的采掘机械需要使用乳化油和机油，油类物质进入矿井 水中，采用常规混凝、斜管沉淀和过滤技术不能有效去除矿井水中的油类物质。?2姚桥煤矿矿井水净化处理工艺姚桥煤矿矿井水处理工程的设计处理能力为 9000t/d，处理后作为生产和洗澡用水，采用混 凝反应、澄清、过滤及消毒工艺，流程见图 1。?图 1矿井水处理工艺流程矿井水由井下排水泵提升至预沉调节池，自流进入吸水井，由提升泵提升进入水 力循环澄清池，泵前加入混凝剂、泵后加入絮凝剂，水力循环澄清池出水自流进入重力式无 阀滤池，滤池出水自流进入清水池，清水池前投加二氧化氯进行杀菌消毒。无阀滤池的反冲 冼水自流进入集水池，由潜污泵提升

6、进入预沉调节池，以提高矿井水资源的利用率。水力循 环澄清池内泥斗中的煤泥水定时排放至煤泥浓缩池，浓缩后经渣浆泵提升进入压滤系统处理 。?3矿井水处理工艺特点姚桥煤矿矿井水处理工程根据矿井水水质特点确定工艺技术参数，采用一次提升到水力循环 澄清池，再自流进入后续各处理构筑物，出水水质稳定可靠，动力设备较少，能耗较低。采用水力循环澄清池与重力式无阀滤池相结合的工艺技术，主要处理构筑物采用钢筋混凝土 结构，具有占地面积小、使用寿命长、工程投资省、工艺简单、操作管理方便、运行成本低 等特点。?矿井水中浮化油在投入电解质混凝剂后脱稳，被水力循环澄清池内大量的回流泥渣截留和吸 附，得以有效去除。?姚桥煤矿矿井水净化处理系统实现了自动加药、自动排泥、自动反冲洗的全过程监控，包括 电 控系统、上位监控系统、PLC 系统和仪表检测系统。仪表检测系统包括加药流量、处理流量 、水池液位和加药箱液位、进水和出水浊度等连续自动检测。?4效益分析?4.1经济效益分析姚桥煤矿矿井水处理工程实施之前，全矿生产和生活用水主要靠抽取地下深井水，矿井水处 理工程实施以后每年可净化利用的矿井水量为324 万 t。?（1） 抽