某矿井废水处理与回用工艺设计文献综述
2020-04-24 11:30:10
1前言
煤矿开采生产中,随着开采规模越来越大,导致地下水超采严重,造成地下水资源锐减。大量地下水被采出,使煤矿矿井水排放量增加,因煤矿开采造成的废水污染问题日益严重。全国煤矿每年排放矿井水约45亿m3,利用率仅为43.8%[1]。
矿井废水主要是指因煤炭开采而产生水体,主要包孔隙水、疏放水、渗透水、矿坑水、降尘水等,这些废水根据煤体含硫量的不同分别呈现出弱碱性或者酸性。矿井废水中除了呈现酸碱性外,其中还含有大量的煤尘、岩尘、金属颗粒、各种盐类矿物质,甚至有些矿井废水中还含有氟和放射性物质等,矿井废水若得不到有效处理便予以外排,便会腐蚀管道、水泵等排水时设备,同时也会对污水坝等蓄污、拦污设施造成威胁。含有金属离子的废水进入农田,则会导致植物枯萎和死亡,若通过食物链进入人体,则会危害人体健康[2]。
同时,考虑到我国是一个相对缺水的国家,且水量分布极不均匀,而我国主要产煤区位于西部和中部,这些区域又是水量贫乏地区。因此,有必要对矿井废水进行处理与回收利用,这样不仅可以大幅度提高水的利用程度,同时又可以降低废水对周围环境的破坏[3]。
2国内外矿井废水处理与回用现状
2.1 国内矿井废水处理与回用现状
我国煤矿矿井水处理技术始于70 年代末,污水治理工作都大多只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势,将防治污染和回用结合起来,既可缓解水源供需矛盾,又可减少地表水体受到污染。针对我国煤矿废水大多未经处理就直接排放以及低利用率的现状,应着眼采取技术工艺的改进以及加强监督管理。
矿井水的水量相对稳定,同时我国大部分矿井水主要问题是含高悬浮物,处理比较容易。同时产矿区的水资源不足也促使加快充分利用矿井水[4]。随着社会效应、经济效应、环境效应的影响,矿井水资源的资源化利用不仅能够缓解产矿区水资源短缺和解决水污染问题,对提高饮水质量,实现水资源的可持续发展都有巨大的作用。减少直接排放,增加回收利用才是有效解决水资源短缺和污染问题的有效方法。相关研究已经开始探讨这一利用模式的实际应用。岱庄煤矿通过对矿井水和生活污水的深度处理,使处理后水质达到矿区工业生产、生活用水或其他回用水的水质标准,实现矿井废水综合利用,为矿区矿井水的处理和可持续利用提供合理的模式[5]。
2.2 国外矿井废水处理与回用现状
国外煤矿都把处理矿井水作为环境保护工作的重点,而且认为矿山排水是煤炭开采中的一种伴生资源而不是负担,矿井废水涌出愈多,盈利愈多,经济效益也就愈大。20世纪70年代以来,又开展了区域综合治理规划,寻求在环境整体上的最佳治理方案,以达到经济上合理、技术上可行和环保上可靠的目标。