作者：魏然 (煤科集团杭州环保研究院有限公司 浙江杭州 311201)

摘 要：在煤矿中，根据水量和水质特点以及地形和地理区域等的不同，所选择处理的工艺流程也不一样。针对北方地区的 煤矿单一且高悬浮物的水质特点，进行分析后，通过给出处理措施，已经取得了很好的效果。但是，针对西南熔岩地区CODCr和 悬浮物都很高，与北方地区煤矿的水质差别比较大，但是，研究西南熔岩地区的煤矿废水处理也比较少，该文进行了深入的分析 和研究。

关键词：高悬浮物 煤矿废水 调试 运行 自动控制

从当前来看，西南熔岩地区与北方地区煤矿相比较，煤矿的水 质特点还有很多差别，特别是CODCr和悬浮物都很比较高，并且 对于西南熔岩地区，研究和处理悬浮物的煤矿废水的成果报道也 非常少，因此，该文针对于西南大型矿井工程在处理废水上进行 研究和分析，对于工程运行和调试进行简述。

1 高悬浮物煤矿废水处理工程规模

煤矿副井口的斜坡下方有一个处理矿井废水的厂子，面积大 约1 300 m2 ，此工程一共投资为240万元，2015年4月开始建设，11 月下旬竣工，并且调试开始正式运行。矿井需要原水主给涌水，工 程设计每小时出水400 m3 的规模，出水的水质必须要按《煤炭工业 污染物排放标准》进行执行，由于该工程属于老矿井，所以，SS必 须要小于或者等于每升70 mg。排放标准与进水水质设计参数，见 表1所示。

2 高悬浮物煤矿废水处理工程调试的情况

高悬浮物煤矿废水处理工程在调试上，主要分了2个阶段， 管线和设备以及自动的控制系统等相关的调试通常在11月7～ 8日完成，而工艺设计的阶段主要是11月8日以后才能够正式进 行这个阶段。系统的整个调试相对都比较顺利，用了大约10 d的 时间[1]。

2.1 助凝剂和混凝剂投加量的调试

由于水中的胶体物质比较稳定，也就是进水的水质特点相对 比较稳定，因此，通常混凝剂选用PAC，国凝剂选用碳酸钠。在调试 的工艺以前，需要进行小试，PAC的质量深度达到10%为最佳[2]。 (1)高悬浮物煤矿废水处理工程调试11月9日的上午10点正式 开始，进水以后，以每升42.5 L的量作为PAC的投加量；碳酸钠以 每升30 mL作为投加量，5个h以后，沉淀开始出水、好转，直到正 常。 (2)在出水相对比较稳定以后，将PAC和碳酸钠的投加量进行 降低，PAC以每升30 mg作为投加量；碳酸钠以每升15 mg和每升 24 mg作为投加量，5 h以后，沉淀池的出水效果还是比较良好的。 (3)将PAC和碳酸钠投加量继续降低，PAC以每升24 mg作为 投加量；碳酸钠以每升10 mg作为投加量，5 h以后，再看沉淀池的 出水情况，效果还是比效稳定和良好的。 (4)将PAC投加量继续降低，PAC以每升20 mg作为投加量；碳 酸钠以每升10 mg作为投加量，5 h以后，再看沉淀池的出水情况， 出水的水质变得比较差。 (5)将PAC和碳酸钠的投加量继续进行改变，PAC以每升 24 mg增加投加量，将碳酸钠的投加量减少到每升8 mg，5 h以后， 观察沉淀池的出水情况，水质有了一定的好转，但是，投加量还是 没有前3种的出水效果好。 (6)将PAC和碳酸钠的投加量继续进行改变，PAC以每升 24 mL作为投加量；碳酸钠以每升10 mg作为投加量，5个h以后，观 察沉淀池的出水情况，水质的效果比较良好。 因此，PAC以每升24 mL作为投加量，碳酸钠以每升10 mL作 为投加量，是该高悬浮物煤矿废水处理工程最佳的涌水处理。 2.2 自动反冲洗的子程序
自动过滤反冲洗的子程序，既能够控制反冲洗系统的阀门，又 能够控制原水的提高。结合原水池液位来对原水泵自动进行启 动；比较过滤系统设定的压差值与前后的压差，将反冲洗的阀门 自动开启，然后反冲洗过滤系统，从而使系统正常的运行得以有 效地保证。采用轮流切换方式将原水的5台提升泵运行，使水泵电 机运行的时间得以平衡，从而使水泵的寿命得以延长。

3 分析高悬浮物煤矿废水处理工程运行的管理

针对于高悬浮物煤矿废水处理工程而言，正常运行以后，外排 水符合要求，能够使当地水环境得到有效保护，外排水所产生的 回用水，能够为水资源的循环基础进行创造；煤炭资源的回收，不 但使经济效益得以有效提升，同时，社会和环境以及经济效益融 为一体的目标也得以实现，对于改造和设计其他矿井水的处理方 案，也具有很好的参考价值。

3.1 控制水量和水质的问题

矿井的涌水水质和水量根据时间的变化比较大，尤其是流量 的变化非常大。如果增大进水的水量，水质变得比较差时，为了让 出水能够达到稳定的状态，可以将加药量进行有效调节，但是，缺 少水质各流量的自动监测仪器，通常发现时，出水已经达不到标 准了，对药剂再进行改变时，缓冲还得需要一定的时间。如果想要 该问题得到有效解决，在高位的蓄水池中，使废水尽量能够充分 停留，其一，流量可以进行调节；其二，水质也可以进行调节，在达 到药剂的投加量没有发生改变的同时，致使出水相对稳定的目的 得以有效保持[3]。

3.2 PLC控制的自动排泥系统

运用变频系统和PLC，能够将自动排泥和加药功能得以有效 地实现，从而使人工干预减少。提升泵将矿井水提升到澄清池，将 混凝剂加入到泵前，利用PID变频调节系统加药，结合检测的进出 水的流量和浊度等相关的指标，以及试验所得出的数学模型，通 过变频系统的自动调节计量泵转速以及PLC的程序，将计量泵投 加量进行调节，加药以后，就会在澄清池中反应。

3.3 分析高悬浮物煤矿废水处理工程运行的成本

对于处理煤矿的废水成本进行估算，大约为每立方米0.36元， 每年能够将煤泥回收4.1万吨，以每吨35元进行计算，能够将收入 增加143万元；每年还可以将排污费减少70万元，所以，3年就能够 将投资的成本回收。从当前来看，该县环保局已经将高悬浮物煤 矿废水处理工程评为示范性的工程。

4 结语

综上所述，高悬浮物煤矿废水处理工程将地形充分地进行利 用，全程没有动力的消耗，工艺的流程比较短，自动化运行的程度 比较高，不但投资比较少，占地的面积小，而且，运行的成本相对 也比较低。同时，采用PLC控制的自动排泥系统，效果比较良好，系 统运行比较稳定，能够使处理矿井水环保的要求得以有效满足。