作者：张媛媛 （阳泉煤业 （集团） 有限责任公司技术中心，山西 阳泉 045000）

摘 要： 煤炭开采过程中的废水排放严重污染周边水域，影响生态环境和周围人们的生活，因此，对煤矿废水治理进 行研究具有现实意义，应重视废水处理机制体系的建立和完善。叙述了煤矿废水污染现状，分析了其产生原因，探讨了 煤矿废水污染的治理方案。

关键词： 煤矿废水；现状；产生原因；治理方案

0 引言

能源作为人类生存和社会发展的基本条件之一， 对经济增长和人们生活水平提高都具有极其重要的作 用。中国是世界上最大的煤炭生产国和煤炭消费国， 能源消耗中大约有70%为煤炭[1]，而煤炭在开采过程中 容易产生大量的问题，如排出的废水导致水污染、开 采造成植被破坏严重、开采形成地面塌陷、废气污染 等。这些问题中，废水排放导致水污染最为严重；再 加上中国对煤矿开采产生的废水治理理念上和技术水 平都还比较落后，大量煤矿废水得不到有效处理就排 放到水域中，严重破坏生态环境和浪费水资源。在中 国，解决废水污染问题意义重大，接下来对中国煤矿 废水污染问题进行相关探讨。

1 煤矿废水污染现状及产生原因

1.1 煤矿废水污染现状

煤矿废水的主要来源是随着煤矿开采出现的地表 渗透水、矿坑水、岩石孔隙水，以及在矿井生产开发 过程中开展防尘、填充等措施产生的污水[2]。目前中国 的废水污染现状较为严峻，国家对煤炭资源的大量需 求使得煤矿开采业发展较为繁荣，在此基础上煤矿数 量也相应增多，产生的废水吨量大；煤矿废水大量排 放到河流等水域中，或通过渗透进入地下水系统，造 成水资源的污染和浪费，废水中含有的大量有害物质， 对动植物生存状态、水域周围生态环境及土壤环境都 有非常大的影响。曾经报道过的山西霍州市一个村庄 因与霍州煤电集团辛置煤矿相邻，导致从村庄中穿过 的河流受到严重污染，有村民说，平时河流里的水是 黑色的，周围连蚂蚱都找不到，更不用说鱼虾蟹等。

1.2 废水污染现象严重的原因

1.2.1 从来源分析

目前采用的水力采煤和水砂充填采煤两种采煤方 法都会排放出大量废水。水力采煤主要利用高速水流 产生大的冲击力，击碎冲击面，达到煤矿开采目的， 这种开采方法从19世纪50年代在中国开滦和萍乡试用 成功之后便逐渐推广，到现在成为中国煤炭开采主要 方法之一。水力采煤需建立完整的水采生产系统，过 程中用水量庞大，所用的水在开采过程和运输完之后， 含有大量矿物质、煤尘、较大的颗粒物、悬浮物等有 害物质，因此产生大量废水；而水砂充填则是利用水 力将各种充填物输送到工作的地方，这些充填原料经 过脱水之后形成充填体，产生的水则变成废水排出， 在此过程中同样有许多有害物质溶解到水中，形成煤 矿废水。

1.2.2 从污水处理上分析

废水排放本是工业发展必然会产生的问题，国家 对此也有相应措施，即建立污水处理厂，对排放的工 业废水进行一系列处理，直至达到国家制定标准之后 方可排放到河流等水域中。同样的，在煤矿中本应该 建立污水处理厂，但很多情况下，废水经过污水处理工序之后，水质仍在不达标的情况下排放到水域中， 造成极大的污染，原因有二：a) 工作人员思想观念上， 没有重视废水排放的危害性和污染性。如上述霍州市 辛置镇南东村例子中，也建立了一个污水处理厂，但 却发现处理厂中并没有人在工作，只有几个人在一间 办公室里打麻将，而不远处就是被污染的河流及同样 受到影响变成黑色的田地；b) 中国目前针对煤矿污水 处理技术仍较为落后，传统方法主要采取石灰澄清、 重碳酸化、絮凝、沉降、过滤和气浮等，存在工艺较 复杂，净水后利用率较低，使用的化学物品消耗量大、 处理不完全等弊端[3]，污水处理技术急需改善与提高。

2 煤矿废水污染的治理方案

面对煤矿废水污染现象严重，治理形势严峻的情 况，提出合理适用的治理方案尤为重要，根据工艺的 循序渐进将污水治理工艺分为五部分，如下。

2.1 初沉池进行初级沉淀

煤矿废水中一般都含有大量颗粒悬浮物。悬浮颗 粒有大有小，在污水处理的开始阶段，建立初沉池， 首先对废水进行初级沉淀，此时较大的悬浮颗粒由于 体积大、重量大，容易沉到底部，由此形成初步沉淀， 去除较大悬浮颗粒。这个工艺虽然技术含量并不高， 看上去较为简单，但在整个污水处理工序中的作用不 容忽视，如果不对污水进行初级沉淀，很容易导致悬 浮颗粒物堵塞过滤通道，给二次沉淀工序造成影响。

2.2 曝气工艺

曝气也是一种污水处理工艺，其治理原理是通过 加大污水与空气的接触面积，使污水中的O2含量提高， 通过除掉污水中有害气体，更重要的是使污水中的有 机物与O2发生反应以达到去除有机物的目的。有机物是 煤矿废水中的一部分，有机物的去除一般依赖化学物 品的投放，但通过曝气工艺，增加废水与空气的接触 面积，使废水与空气中的O2充分接触，去除悬浮物的同 时也可除去一部分有机物[4]，例如BAF工艺，即曝气生 物滤池技术，这种技术综合了过滤、吸附和生物代谢 等多种净化作用，以这种工艺处理废水，出水水质稳 定，质量好，同时具有体积小、占地省、效率高、流 程简单、操作管理方便等特点是一种值得大力推广的 新型实用技术[5]。

2.3 混凝沉淀

过滤 经过初沉池对废水初级沉淀，再经过曝气工艺之 后，煤矿废水中少部分较大颗粒悬浮物和部分有机物 就已除去，接下来第三道工艺是混凝沉淀、过滤，此 工艺是废水处理工艺中的中心环节，大部分污染物将 在此环节去除。在这个过程中需建立澄清池，经过上 述两个工艺处理之后的废水经过泵房提升后进入澄清 池，在池中投入混凝剂和絮凝剂，以去除废水中胶体 悬浮物[6]。混凝沉淀过程中通过混凝剂和絮凝剂等药剂 的投放，使废水中或因质量和体积太小，或因颗粒本 身特性难以聚集沉淀的颗粒凝结成胶体，然后在加上 与废水中一些未过滤的杂质聚合，因为聚合物体积和 质量变大，从而沉淀并过滤，完成煤矿废水的处理。

2.4 活性炭吸附

活性炭是一种暗黑色含炭物质，具有发达的微孔 构造和巨大的比表面积，其化学性质稳定，可耐强酸 强碱，具有良好的吸附性能，可有效吸附废水中的有 机物和重金属离子，及除臭、除色等[7]。活性炭吸附工 艺是利用活性炭良好的吸附性能，将之用于煤矿废水 处理工序中，建立吸附池，将经过混凝沉淀、过滤后 的废水通过活性炭再过滤，以去除水中的臭味和不能 沉淀、尚未过滤的物质如重金属离子等。活性炭吸附 工艺吸附性大，便于控制和管理，对于煤矿废水处理 有明显效果，应该提倡。


2.5 消毒

消毒工艺在整个废水处理工序中已属于污水处理 工艺的“扫尾”阶段，在此之前的工艺处理下的废水 已可进行二次利用，即使排放到河流湖泊中也不会造 成水污染，更不会影响周边的生态环境，经过活性炭 吸附工艺处理之后的废水水质基本可达到生活用水的 标准，但将将其净化成为饮用水，还需经过消毒这一 工序。在这一工序中可采用紫外线消毒，利用紫外线 将水中的细菌、病毒、寄生虫及其它病原体杀死，之 后便可达到饮用水标准。

3 结语

通过对中国煤矿废水污染的现状以及产生原因的 研究分析，结合中国实际，对煤矿废水污染治理提出 了相应解决方案，可看到煤矿废水污染问题在中国已 造成了很大的负面影响，处理好废水治理问题具有紧 迫性和必要性，制定合理的废水处理工序和完整的治 理体系是解决废水污染现象严重的关键，对此应给予 重视。