作者：李亚前 （山西汾河焦煤股份有限公司三交河煤矿，山西 霍州 031400）

摘 要： 探讨煤矿矿井废水利用现状，分析废水处理原则，提出废水处理操作过程设计与实行方案，以期对相关工作 有所借鉴。

关键词： 煤矿井；废水；处理



0 引言

随着中国煤炭事业发展，在开采过程中废水问题 凸显，解决好废水问题一方面可以缓解水资源紧张的 局面，另一方面可以避免环境污染，所以要求必须对 煤矿矿井废水的处理进行合理化设计和应用。

1 煤矿矿井废水利用现状

1.1 来源

在煤炭开采作业过程中，由于矿井开挖深度不断 增加，致使地下水与煤、岩层接触反应，继而使地下 水颜色变得浑浊，并且含有大量悬浮物和有害元素。 这些地下矿井废水不能直接饮用，否则会出现中毒现 象。必须进行相关处理和加工后再排放，一般情况， 这些经过加工的废水不能作为饮用水[1]。

1.2 现状

现阶段中国废水利用率很低，基本上处于原始管 理状态，矿井内废水通过水泵抽出直接排放，一方面 造成资源浪费，另一方面造成环境污染。与矿井内废 水大量浪费不同的是，中国水资源严重匮乏，对矿井 废水的综合开发利用能够一定程度上缓解水资源短缺 的问题，所以对于矿井废水的利用需要引起高度重视。

2 废水处理原则

2.1 水质不同选择不同的处理方案

不同类型的矿井水其具有的水质也是不同的。a) 有些矿井水质好且不含有或少含有害物质，在进行简 单加工处理后就可以直接应用于日常生活和生产；b) 弱酸性矿井水可以通过氧化还原反应进行脱硫工艺；c) 废水中含悬浮物主要是煤炭开采中的煤和石粉末，对 这类废水要进行过滤处置；d) 对一些高矿化度的废水 及特殊污染物的矿井水，这类废水一般因其具有对生 物有害的物质，此类污水必须进行集中回收处理[2]。

2.2 严格分析水质

由于开采作业面不断深入，水质也出现变化。地表 和岩层水中主要是含悬浮物和一般水类杂质，而随着 不断向下挖掘，地下水水质呈现不稳定性。所以在矿井 废水利用过程中必须要进行综合分析，以便做出全面 和科学的废水处理方案。

2.3 杜绝水质二次污染

对于矿井废水的提纯和分流过程中，必须要严格按 照流程和工艺进行。避免出现由于操作不当而出现水质 的二次污染，进而影响水体质量出现重大安全隐患[3]。

2.4 处理长远利益与眼前利益关系原则

对于矿井污水的处理，不要只看眼前的投入，要以 长远、整体的眼光看问题。对于眼前的污水设备投入是 获得长远利益基础，要树立环保意识和科学管理意识， 这有益于企业的长期发展。


2.5 根据开采工艺确定处理工艺

2.5.1 洁净矿井水

洁净矿井水水质较好，一般可以使用分流排水方 式。对这类水在矿井中设有专门的排水系统，经过简单 处置和消毒后，可以作为工业和生活饮用水。 2.5.2 含有悬浮物的矿井水处理工艺

由于污染物来自于煤炭开采中，煤层和岩层与机械 碰撞产生的大量粉尘，这种细小颗粒物也被作为生活 用水加以利用。对水中的悬浮物主要处理方法过程：混 凝→沉淀→过滤→消毒，先将铝或铁盐进行配比，之后 在水泵或管道混合器之中充分混合，进而完成混凝反 应后生成沉淀以便于过滤颗粒物质。依次加入NaClO3、

2.5.3 高矿化度水的处理工艺 膜分离方式是比较常用的高矿化度水提纯方式， 其主要通过压力差、浓度差和电位差这类推动力对废 水进行提纯。

2.5.4 含特殊污染元素的废水处理工艺 对于含有Fe、Mn类重金属的特殊污染物处理，首 先要去除悬浮物再采用充氧氧化法的除铁工艺流程。 对于含氯类的特殊污染物，主要采取活性氧化铝法。 在除氟和再生时，铝氟配合进行杂质分离。 除此之外，近些年以来关于水质净化和提纯技术 也在不断发展。还出现了生物化学和湿地生态处理的 工艺，这两种工艺其具有低运行成本和技术管理方便 的特点，已经开始得到广泛应用[4]。

3 废水处理操作过程设计与实行

煤矿在进行矿井废水实际处理时，要考虑综合因 素，采取多种处理工艺、多方案、多角度进行合理设 置。煤矿企业是废水处理的主要责任人，废水必须及 时、合理处理。处理后的水要经过管道传输，所以在 废水处理场所的选址上，要兼顾煤炭工业场地和居住 区位置和距离。根据水质不同进行使用区分，满足生 活和工业需求。

3.1 具体流程 废水处理操作具体流程见图1。 图 1 废水处理操作流程 废水处理步骤：a) 收集废水，放入集水调节池中， 对于水量的多少进行时时调控；b) 将废水抽入水泵房 和跌水混合池，在这个过程中要满足絮凝剂均匀混合， 使水中的絮凝在外力作用下进行颗粒互相接触和碰撞， 以便形成较大的、质地较硬的絮状体，进而能够快速 沉降和分离；c) 通过重力作用在沉淀污泥池中完成污 泥去除过程；d) 经过处理和分离水质过程，处理的水 集中存放，而污泥则制成泥饼用于农用或海洋投弃[5]。

3.2 改革废水处理方案 废水池修建和处理需要大量人力、物力及电力和 资金，这些都增加了企业的成本投入，对于一些生产 量大且生产稳定的煤矿企业是可以做到的，但是对于 一些中小型煤矿而言，这无异于变相增加了资本投入， 极易出现对废水的不处理和偷偷排放现象，这些都是 我们在废水处理方案实施过程中要考虑的问题。

3.2.1 引入新式废水处理技术 与以往对废水加工的添加化学制剂不同的是，在 国际上出现一种生物化学处理法，其处理原理是菌化 过程改变井水中的金属物质。其主要做法就是在酸性 条件下将氧化亚铁硫杆菌投入到废水内，完成对其酸 性矿井水的中和及除去Fe的过程。此外还有一种利用自 然生态系统中的湿地进行废水处理，通过对废水中的 杂质的吸附过滤和离子交换以达到污水的高效净化。 以上两种方法具有废水处理费用成低、耐冲击和满足 间歇排放污水的特点。对于污水的处理可以采用这两 种手段，并把这两种技术引用到实际污水处理过程中。

3.2.2 废水处理工艺选择 国内废水处理工艺主要有超磁分离工艺、机械加 速澄清池、高密度倾斜板沉淀池处理工艺。面对煤矿 废水排放量大及修建废水池的需要，近年来出现了微 滤处理工艺，主要是考虑占地制约及原厂扩建等限制 因素。表1是几种处理工艺的对比。


选择何种处理废水工艺可以依据该地区水质特点， 做好废水处理站的建设营运的成本合计工作，做到依 据实际情况建设，选择资金投入少而污水处理效果好 的合理方案。

3.2.3 废水处理站选址 要保证废水处理站正常运作及减轻工人劳动强度 和处理效果的要求，废水处理站的修建选址要依据废 水处理后的主要用途，满足矿井生产和工业生产和居 民生活需求，最好是避免山坡和地质下陷地带及上风 向位置。

4 结语 对于煤矿矿井废水的处理和设计必须遵循可持续 发展原则，处理好眼前利益和长久利益的关系。在处 理废水时根据废水的特质进行具体操作，结合矿井生 产实际，注重使用新技术和新工艺，使废水处理达到 更好的提纯和净化效果。