肖 華

（山西省煤炭規(guī)劃設(shè)計(jì)院 山西太原 030045）

在我國(guó)相關(guān)政策和規(guī)章制度的引領(lǐng)和指導(dǎo)下，廣大煤炭工作者通過(guò)對(duì)礦區(qū)實(shí)際情況的考察和研究，為不同的礦區(qū)選擇了礦井水不同的利用途徑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了礦井水處理利用率的較大程度提高，有些礦區(qū)的礦井水處理利用率甚至能突破90%。但是，筆者通過(guò)實(shí)地走訪調(diào)查了解到，我國(guó)北方各地區(qū)的礦井水處理工程還存在著諸多問(wèn)題，并沒(méi)能達(dá)到設(shè)計(jì)建造的預(yù)期效果。通過(guò)剖析與探討，筆者提出了相應(yīng)的解決措施，以期對(duì)我國(guó)礦井水處理工程的現(xiàn)狀起到改進(jìn)作用。

1 礦井水水質(zhì)分類及相應(yīng)處理措施

礦井水的定義是：地下水和地表水因采礦活動(dòng)對(duì)附近區(qū)域水文、地質(zhì)系統(tǒng)和單元隔水結(jié)構(gòu)造成的破壞而改變了途徑和方向，最終聚集于采動(dòng)區(qū)域。由于礦井水在這個(gè)聚集的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了巷道和采煤區(qū)域，會(huì)因其中摻雜了煤粉、巖粉等物質(zhì)而受到一定程度的污染。礦井水可通過(guò)水質(zhì)特點(diǎn)被分成以下五個(gè)類型：

1.1 潔凈礦井水

這類礦井水主要是來(lái)自于煤礦區(qū)域煤系地質(zhì)層的奧灰水，酸堿度一般為中性，礦化度較低，其中也不含有有害或有毒的離子，各項(xiàng)指標(biāo)都較符合國(guó)家對(duì)飲用水的衛(wèi)生條件要求。如果在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中能確保不混入其他類型的礦井水，就可以直接用于生產(chǎn)生活之中，或在簡(jiǎn)單的消毒處理之后直接飲用。對(duì)于這類礦井水，必須注意源頭處的截流，并單獨(dú)為之布設(shè)排水管線，以免受到其他類型礦井水的污染。

1.2 高礦化度礦井水

這類礦井水也被叫做含鹽礦井水，因其中含有較多的鉀離子、鈣離子、鈉離子、鎂離子、碳酸氫根離子、硫酸根離子以及氯離子較多而得名。每升這類礦井水中可溶性固體的含量要超過(guò)1000mg，酸堿度為中性或堿性，并且味道苦澀。由于含鹽量較高，高礦化度礦井水無(wú)法飲用。對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，不僅要進(jìn)行沉淀、混凝等預(yù)處理措施，脫鹽也非常關(guān)鍵。在蒸餾法、電滲析法、離子交換法和反滲透法等眾多脫鹽手段中，電滲析法在目前最為成熟，經(jīng)濟(jì)投入也相對(duì)較低，因此是目前我國(guó)煤礦礦井水處理工程中較為普遍的高礦化度礦井水處理手段。

1.3 酸性礦井水

這類礦井水的形成主要與圍巖或開(kāi)采的煤層中硫化物的含量有關(guān)。由于硫化物接觸氧氣和水之后經(jīng)過(guò)氧化過(guò)程生成了游離酸，而游離酸如果不能被煤中的堿性物質(zhì)完全中和，礦井水就會(huì)呈現(xiàn)酸性。酸性礦井水，顧名思義，酸堿度為酸性，pH值一般處于2~5之間，水中含有較多的二價(jià)鐵離子和硫酸根離子。由于酸性礦井水能夠與巖石和煤炭中含有的金屬元素發(fā)生反應(yīng)，金屬離子游離出來(lái)，會(huì)造成水中重金屬的含量升高。同時(shí)由于礦物中的碳酸鹽也能夠和游離酸反應(yīng)，所以酸性礦井水的礦化度和硬度也相對(duì)較高。對(duì)于這類礦井水，生產(chǎn)過(guò)程中我們一般采用中和法對(duì)其進(jìn)行處理，即通過(guò)升流式變?yōu)V速膨脹濾池法、石灰石中和滾筒法以及直接投入石灰石法等方式，向水中加入石灰、石灰石、石灰乳、電石渣等廉價(jià)的中和劑，對(duì)其進(jìn)行中和處理。

1.4 含一般懸浮物礦井水

這類礦井水酸堿性一般趨向于中性，金屬離子含量很少，每升礦井水中礦化物的含量在1000mg以下，污染物主要是巖塵、煤粉等粒徑大小差異明顯的懸浮顆粒。對(duì)這類礦井水的處理相對(duì)比較簡(jiǎn)單，技術(shù)也非常成熟。一般只要經(jīng)過(guò)混凝、沉淀，以及過(guò)濾、消毒等常規(guī)手段即可滿足飲用要求。在對(duì)這類礦井水進(jìn)行處理的過(guò)程中，一定要注意混凝劑的合理選擇以及投藥系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)藥劑的大幅度節(jié)省和工藝流程的簡(jiǎn)化，對(duì)于水質(zhì)的提高和礦井水資源處理經(jīng)濟(jì)效益的提高有著重大意義。

1.5 其他類型的礦井水

這一項(xiàng)涵蓋的礦井水較多，一般指含有油、氟、重金屬離子、放射性物質(zhì)等特殊污染物的礦井水。對(duì)于這類礦井水，需要針對(duì)污染物的種類進(jìn)行針對(duì)性的處理。例如，含油的礦井水可以通過(guò)氣浮法進(jìn)行處理，含氟的礦井水則可以采用吸附、膜處理、離子交換等途徑進(jìn)行處理。對(duì)于這類礦井水能否飲用，還需要進(jìn)行更進(jìn)一步的探索和考察。

2 存在的問(wèn)題和相應(yīng)對(duì)策

2.1 問(wèn)題

自從礦井水資源得以被人們了解和應(yīng)用以來(lái)，煤礦礦井水處理工程對(duì)于礦井水的處理和利用取得了相當(dāng)大的成績(jī)和顯著的提高，但是這并不能掩蓋其自身還存在的問(wèn)題：

（1）對(duì)于礦井水的利用技術(shù)所進(jìn)行的研究和深入推廣力度不足；(2)煤礦企業(yè)在進(jìn)行礦井水處理工程的設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中，沒(méi)有結(jié)合礦井自身的水文地質(zhì)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行處理工藝的合理選擇，造成了投資額度和處理成本的不必要升高；(3)工業(yè)污水、生活污水以及礦井水往往混排，給礦井水的開(kāi)發(fā)利用增添了很大的難度。

2.2 對(duì)策

（1）對(duì)調(diào)節(jié)池的排泥系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性修繕，實(shí)現(xiàn)其預(yù)沉作用的增強(qiáng)。由于礦井水的水質(zhì)特殊、水量變化相對(duì)較大，技術(shù)人員需要在設(shè)計(jì)階段對(duì)調(diào)節(jié)預(yù)沉池的容積進(jìn)行充分考慮，確保水處理工程整體具有更強(qiáng)的沖擊和負(fù)荷承受力。至于已經(jīng)投入使用的工程，就需要對(duì)調(diào)節(jié)池的排泥系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性的修繕，增強(qiáng)其預(yù)沉作用及時(shí)排除污泥。如果水處理工程中并沒(méi)有設(shè)置排泥系統(tǒng)，則需要通過(guò)對(duì)池內(nèi)曝氣的調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)沉淀池排泥效果的增強(qiáng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體工序的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）加強(qiáng)對(duì)于工程建設(shè)的監(jiān)督和控制，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量最大程度的保障。由于工程轉(zhuǎn)包、企業(yè)對(duì)施工方的監(jiān)督控制較差、施工方的素質(zhì)水平較低等因素，礦井水處理工程的建設(shè)和安裝質(zhì)量一直以來(lái)都無(wú)法得到根本性的提高?；谶@個(gè)情況，企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)于施工環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)督，盡可能減少工程轉(zhuǎn)包情況的出現(xiàn)，對(duì)施工方進(jìn)行深入分析和謹(jǐn)慎篩選，選擇風(fēng)評(píng)和素養(yǎng)更高的合作對(duì)象，進(jìn)而確保工程質(zhì)量最大程度的提高。

（3）對(duì)職工進(jìn)行周期性、系統(tǒng)性培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)管理水平的綜合提升。對(duì)于剛剛投產(chǎn)的礦井水處理工程，企業(yè)需要邀請(qǐng)廠方或者專業(yè)技術(shù)人員對(duì)一線職工進(jìn)行必要的職業(yè)培訓(xùn)，并建立起基礎(chǔ)的分析化驗(yàn)場(chǎng)所，這對(duì)于水處理工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和進(jìn)一步發(fā)展意義非凡。在條件允許的前提下，最好確保水處理工程能夠進(jìn)行自動(dòng)化控制，職工需要重視設(shè)備管理環(huán)節(jié)，定期對(duì)消毒設(shè)備進(jìn)行全方位維護(hù)，使設(shè)備始終處于良好的狀態(tài)，這樣才有可能在傳染病爆發(fā)等特殊條件下實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)變和應(yīng)急。至于污泥處理裝備，應(yīng)盡可能對(duì)礦區(qū)環(huán)境進(jìn)行綜合考量，選取適合本礦區(qū)的先進(jìn)設(shè)備。同時(shí)，對(duì)于已經(jīng)投入使用的設(shè)備，還需要和廠商保持聯(lián)系，以便在出現(xiàn)狀況時(shí)能夠第一時(shí)間得到幫助?？傊?，企業(yè)需要增強(qiáng)一線職工對(duì)于礦井水處理工程中設(shè)備相關(guān)知識(shí)的了解，進(jìn)而提升礦區(qū)對(duì)于設(shè)備的自動(dòng)化管理和綜合運(yùn)營(yíng)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)近40年的礦井水開(kāi)發(fā)利用技術(shù)研究，我國(guó)在礦井水處理的工藝、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)方面都取得了相當(dāng)喜人的進(jìn)展。但是，不可忽視的是，由于煤礦企業(yè)的技術(shù)水平良莠不齊，水處理工程中還是存在著眾多問(wèn)題。調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)預(yù)沉作用、凈水器的處理效果、工程建設(shè)及安裝質(zhì)量、排泥系統(tǒng)及消毒系統(tǒng)的應(yīng)用普及程度都有待進(jìn)一步發(fā)展和提高。只有對(duì)調(diào)節(jié)池排泥系統(tǒng)進(jìn)行根本性調(diào)整，增強(qiáng)調(diào)節(jié)池的預(yù)沉作用，并加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)管，同時(shí)重視對(duì)一線職工的培訓(xùn)，才能實(shí)現(xiàn)礦井水處理工程總體質(zhì)量的提升。

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[2]盧素凡.煤礦礦井水處理綜合利用[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào),2013,(23):127.

[3]宋柯.煤礦礦井水處理工程中常見(jiàn)的問(wèn)題與對(duì)策[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2014,(7):58-59.