王玉年

（國家能源集團(tuán)神東煤炭公司榆家梁煤礦，陜西 神木 719316）

在煤炭開采中，井下往往會出現(xiàn)很多作業(yè)后殘留的污水，這些污水包含大量的成分，盡管每個(gè)井下的污水成分都不一樣。然而污水自身有很多有機(jī)成分，必須要采用有效的處理工藝來處理井下污水，這是目前煤礦管理人員必須要重視的問題。

1 污水的來源介紹

煤礦污水來源具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，包含懸浮物的礦井水。這種類型水質(zhì)通常呈酸性，主要采用混凝沉淀法對水中懸浮的巖塵或者煤層進(jìn)行處理。第二，高礦化度礦井水。這種類型水質(zhì)呈偏堿性，水質(zhì)硬度相當(dāng)高，該類型水源如果不處理，就直接向地表排放，容易導(dǎo)致土壤鹽漬化速度加快，使得人們的身體受到傷害。普遍采用電滲析法以及離子交換法等等，減少水體的硬度。第三，酸性礦井水。該類型水體具有很強(qiáng)的酸性，容易危害水生物，在排放中也會導(dǎo)致有關(guān)管路被腐蝕，主要運(yùn)用生態(tài)法以及綜合法對酸性水進(jìn)行處理。第四，礦區(qū)生活污水來源包括鍋爐、食堂以及辦公等等，該類型污水如果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)要求，就會對土壤造成污染，甚至威脅生態(tài)環(huán)境。

2 井下污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了可以使污水處理技術(shù)管理效率得到提升，將中心控制系統(tǒng)增設(shè)在處理流程中，可以在任何時(shí)間對進(jìn)出流量以及加藥等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)監(jiān)測與監(jiān)控，通過將一些開關(guān)安裝在現(xiàn)場，比如：液壓以及傳感器等等，能夠迅速向PLC 中控室傳輸有關(guān)數(shù)據(jù)，確保凈化后的水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，提升自動化控制系統(tǒng)有效管理水平，其改造內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)。

2.1 加藥自動化

要想真正實(shí)現(xiàn)加藥自動化控制，需要運(yùn)用PH 精度是0.3 級的電池流量測量水流量，污水的PH 值使用PHP 監(jiān)測系統(tǒng)，將計(jì)量精度控制在小于0.02，在實(shí)際操作過程中可以采用手動控制加藥方法，也可以借助電腦鼠標(biāo)或者鍵盤對制藥劑泵的加藥次數(shù)進(jìn)行自動控制，以實(shí)現(xiàn)自動化加藥過程。

2.2 新建排污和反沖洗自動化

就PLC 控制系統(tǒng)來講，其最明顯的優(yōu)勢是可以將排污中的信號利用數(shù)據(jù)傳輸向中控室傳輸，進(jìn)而方便集中控制，利用遠(yuǎn)程控制氣動蝶閥自動清洗自動排污裝置。首先，就排污自動化來講[1]。應(yīng)用PLC 方法在污水控制柜中對沉降罐以及收油罐上的氣動蝶閥進(jìn)行控制，對沉降罐的開關(guān)閥門實(shí)施操作，以實(shí)現(xiàn)自動排污的目標(biāo)。通常，可以將排污時(shí)間設(shè)置成2 ～8 個(gè)小時(shí)，排污次數(shù)是每五分鐘一次，該控制方法可以在自動排污的基礎(chǔ)上進(jìn)行反洗。其次，就反沖洗自動控制來講，類似于排污自動化控制方法，一次和二次濾罐的出水以及進(jìn)水都安裝氣動蝶閥，在污水控制柜中對進(jìn)口和出口的閥門進(jìn)行控制。

2.3 液壓監(jiān)控和中心控制室

將電腦更新控制系統(tǒng)和污水處理現(xiàn)場信號進(jìn)行連接，在污水處理中對沉降罐以及收油罐合理設(shè)置液位顯示，和泵連接，而且安裝報(bào)警裝置，罐內(nèi)的報(bào)警裝置如果啟動或者液位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)置線，這時(shí)中心控制系統(tǒng)就可以及時(shí)采用控制策略來調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)智能化控制污水處理系統(tǒng)[2]。就專心控制系統(tǒng)的改造來講，為了可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化污水處理工藝流程，可以將PLC 微控制器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在中控室中，集中輸出和存儲控制信號，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制污水處理；就液位監(jiān)測和控制來講，針對沖洗罐和每個(gè)油罐合理設(shè)置，因?yàn)楸O(jiān)測添加防爆液壓式液壓變送器，充分發(fā)揮就地顯示功能，而且向中心控制室傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。如果每個(gè)裝置中液位比控制線低，報(bào)警裝置，就會立即啟動，控制中心要求泵停止。若液位線比控制線低，這時(shí)泵就會又一次進(jìn)行工作，以高效監(jiān)測裝置液位。

3 井下污水處理策略

3.1 深井煤礦運(yùn)用污水資源化的方式

在利用污水資源化時(shí)，必須要正確區(qū)分運(yùn)用地方，每個(gè)煤礦所排放的水質(zhì)都是不一樣的，其采取的污水資源化方式也存在差異，深井煤礦污水類型是以生活污水以及井下排水等等為主，這些污水經(jīng)過處理后可以作為生活水或者農(nóng)業(yè)水，又一次使用。這種污水的系統(tǒng)工程，是由多個(gè)部分組成，比如：預(yù)調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)以及高效沉淀系統(tǒng)等等。首先，煤礦水進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，利用高效沉淀系統(tǒng)經(jīng)過絮凝微電解進(jìn)行處理，然后攪拌分離操作泥渣。這樣可以去除污水中大部分污染物，濾池中有很多濾料都在濾池內(nèi)均勻的分散，將上部的水利用濾池，又一次將剩下水中的雜物都去除，然后利用超濾系統(tǒng)凈化水質(zhì)，確保水質(zhì)符合要求，其過濾過程中的泥塊以及煤渣等等，利用脫水向其他的地方排放，這樣就會有其他的用途。利用以上的污水處理方式，能夠?qū)⒔?jīng)過凈化的水資源向附近居住的人提供，這樣可以緩解人們熱水不夠的現(xiàn)狀，這些經(jīng)過處理的污水也能夠在煤炭生產(chǎn)中利用，例如：洗煤往往需要很多水，這時(shí)可以將日常生活中的污水以及人們的洗澡水，利用調(diào)節(jié)池以及沉砂池等等，經(jīng)過臭氧消毒，灌到清水池，那么這些水就能夠用于洗煤[3]。使用井下水，就是將深井水與洗澡水使用次氯化鈉進(jìn)行消毒，就能夠作為井下灑水。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上所使用的水應(yīng)該采用先進(jìn)的水凈化技術(shù)進(jìn)行處理，這樣才能夠在農(nóng)業(yè)灌溉中運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，避免浪費(fèi)大量的水資源。

3.2 生物氧化

生物氧化，主要是借助微生物的特性來處理污水，是指將生物濾池法與活性污泥法相結(jié)合，充分發(fā)揮每個(gè)方法的優(yōu)勢有效處理污水。在現(xiàn)階段的深井煤礦污水處理中，這種方式是最適合的方式，此方式的基本原理是將填料添加到調(diào)節(jié)池，讓污水在迅速流通中，與填料以及生物膜發(fā)生接觸，讓微生物的特性全面發(fā)揮出來，可以迅速處理污水，以獲得明顯的凈化水效果。

4 井下污水處理工藝

煤礦井下污水的處理工藝主要是將物化法和過濾工藝相結(jié)合，其處理步驟具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：污水進(jìn)入初沉調(diào)節(jié)池，將水中大顆粒物質(zhì)和泥沙除去，接著添加絮凝劑，讓小顆粒物和懸浮物可以沉淀，最后進(jìn)行殺毒與過濾，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，其排放出去[4]。其技術(shù)特征有三點(diǎn)：第一，利用初沉調(diào)節(jié)池，除去大顆粒物與泥沙。第二，添加絮凝劑。利用斜管沉淀池，除去細(xì)顆粒和膠體物，利用高效纖維過濾器的吸附以及截流等等，將一些比較小的懸浮顆粒除去。

5 井下污水處理工藝的創(chuàng)新點(diǎn)

井下污水處理工藝的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：三級物化法處理與污泥局部回流策略。第一級是自然沉淀，是指將井下污水中大顆粒泥沙除去。第二級是加藥階段，添加絮凝劑，讓污水中的懸浮物形成混凝沉淀，使膠體物和細(xì)小顆粒物可以除去[5]。第三級是過濾階段。也就是深度處理，借助濾料的凝聚以及攔截等功能，將比較小的懸浮顆粒除去，該工藝技術(shù)流程并不復(fù)雜，而且自動化水平較高，可以對每個(gè)處理單元相關(guān)工藝管道、每一種能源介質(zhì)管道以及藥劑制備設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)計(jì)量檢測裝置，在整個(gè)運(yùn)行操作中十分安全，運(yùn)行費(fèi)用不高，也不會嚴(yán)重污染環(huán)境。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，煤礦井下污水進(jìn)行三級物化處理后，其水質(zhì)比較高。因此，運(yùn)用三級物化法處理工藝，能夠保證出水水質(zhì)符合一級排放標(biāo)準(zhǔn)，而且可以合理運(yùn)用原本的設(shè)施，減少資金投入。除此之外，在推廣先進(jìn)處理方法以及新技術(shù)等等方面都發(fā)揮著重要的示范作用。

6 井下污水處理的中水回用處理

所謂的中水回用處理工藝，簡單來說，就是運(yùn)用反滲透以及過濾等等，對處理之后的中水實(shí)施深度處理[6]。其系統(tǒng)工藝流程有以下幾點(diǎn)：處理結(jié)束的中水利用水泵傳送到超濾脫鹽系統(tǒng)，首先殺菌，然后添加適量的混凝劑，接著送到自動清洗過濾器，在自動清洗過濾器中間較大的雜質(zhì)去除，進(jìn)到超濾膜組件，將水中的一些有機(jī)物和膠體都除掉。然后添加還原劑，進(jìn)到超濾水池，將阻垢劑添加到超濾水池后，然后利用水泵進(jìn)行加壓。由保安過濾器進(jìn)行攔截，主要是攔截包含很有可能導(dǎo)致反滲透膜的顆粒雜質(zhì)，再通過高壓泵升壓，送到反滲透膜組件。水經(jīng)過反滲透處理后，多數(shù)都形成脫鹽水，進(jìn)到成品水池中，再送到電廠以及其他的用水單位。

7 結(jié)語

總而言之，在現(xiàn)階段，煤礦管理人員必須要集中力量，在結(jié)合煤礦自身具體情況的同時(shí)，遵循因地制宜的原則，建立完善的污水處理系統(tǒng)。這樣不僅可以獲得良好的污水治理效果，而且可以減少經(jīng)濟(jì)成本，為實(shí)現(xiàn)礦井穩(wěn)定發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。