張秀娟 霍繼興

摘 要：文章從煤礦廢水的相關(guān)概述出發(fā)，簡(jiǎn)單的介紹了煤礦廢水來源及危害，然后分別歸納總結(jié)了煤礦廢水回用和處理技術(shù)，這些技術(shù)在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中已投入運(yùn)行，效果明顯，具有較好的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煤礦廢水；回用；處理

1 煤礦廢水概述

1.1 煤礦廢水來源 煤礦廢水來源于礦井中的井涌排出的涌水，洗煤過程中廢水以及不穩(wěn)定的礦物組分遭受淋溶后產(chǎn)生的廢水。礦井涌水是礦井在開采過程中產(chǎn)生的，是地下煤層中的地下水在壓力作用下涌滲到巷道，然后隨著巷道排出的煤礦污水，其中水含有大量的懸浮污染物。洗煤廢水中的懸浮煤礦粉末或金屬離子是在洗煤機(jī)洗選過程中從煤礦顆粒從分離出來的懸浮物質(zhì)，同時(shí)還含有各類化學(xué)浮選劑。煤泥水具有懸池液和膠體的性質(zhì)。洗煤廢水中含有一些直徑比較小的顆粒，主要是煤泥以及伴隨煤礦中的粘土物質(zhì)，由于這些粒度比較小，在水動(dòng)力環(huán)境比較強(qiáng)的環(huán)境中難以靜沉，因而形成一些懸浮的濁液。

1.2 煤礦廢水的危害 資料顯示，礦井涌水中的CODcr和SS成分嚴(yán)重超標(biāo)，具有一定的毒性。奸石山淋溶水一般為酸性，在不經(jīng)處理直接會(huì)對(duì)水體造成很大污染，嚴(yán)重時(shí)造成水質(zhì)惡化。煤礦中油類污染物比較常見，這類廢水在土壤中殘留而難以清除，在土壤孔隙間形成油膜后堵塞并破壞土壤原有的空隙結(jié)構(gòu)，同時(shí)油污中的有害物質(zhì)將會(huì)使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)受阻造成農(nóng)作物的枯死。煤礦廢水中的細(xì)菌污染主要來源于有機(jī)質(zhì)，在煤礦開發(fā)以及采運(yùn)過程中產(chǎn)生的巖石粉末、煤粉末，在運(yùn)輸途中，污染殘留在土壤表面會(huì)造成水質(zhì)污染，出現(xiàn)水質(zhì)污染的水往往表現(xiàn)為灰色及黑色、渾獨(dú)以及懸浮油污。油污內(nèi)部往往是微生物的聚集地，微量腥臭及活體生物大量繁殖，死亡腐爛后遺體殘留在水體中，造成有機(jī)富集，在不加以處理的情況下將會(huì)導(dǎo)致傳染疾病的蔓延。

2 煤礦廢水處理技術(shù)

2.1 物理化學(xué)法 物化處理法的原理是基于物質(zhì)之間的物理化學(xué)作用，通過一定的物理化學(xué)原理和方法將廢水中的污染物成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，除去無害物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)廢水的凈化。常見的物理化學(xué)方法有萃取法、光化學(xué)混凝法、氧化一吸附法、濕式催化氧化法和膜分離法等。物理化學(xué)處理至關(guān)重要，由于煤礦廢水中所含的懸浮物質(zhì)含量較多，濃度較大，必須要將密度高、體積大的懸浮物質(zhì)先除去，否則會(huì)對(duì)后續(xù)的生化處理效果造成一定的影響。因此，在廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)之前，需要提前對(duì)其進(jìn)行基本的固液分離處理后才能進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。

2.2 生物處理法 生物處理法的基本原理是利用自然界中的微生物呼吸作用，微生物的呼吸作用能將污水中存在的有機(jī)物進(jìn)行降解。經(jīng)過微生物生物的凈化后會(huì)降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。常見的生物處理方法是氧化溝處理，氧化溝中的臭氧能除去污水中CODcr，同時(shí)降低氨氮的含量。相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料表明，CODcr去除率和總氮（TN）去除率，均可以高達(dá)76.7%，這樣大大降低了SS的含量。

2.3 自然生態(tài)處理法 自然生態(tài)處理法主要包含人工濕地處理、穩(wěn)定塘處理和土地處理三種。人工濕地法經(jīng)過證實(shí)，在處理礦井廢水中具有較好的效果。利用煤礦塌陷盆地作為氧化塘和土地處理系統(tǒng)處理煤礦井下水和礦區(qū)生活污水的工藝原理、特點(diǎn)、工程設(shè)計(jì)及其產(chǎn)生的社會(huì)和環(huán)境效益。釆用自然生態(tài)處理法處理后，出水中污染物濃度降低，同時(shí)改善了煤礦塌陷盆地土壤的性質(zhì)。

3 煤礦廢水的回用再生技術(shù)

3.1 混凝沉淀工藝 磁混凝沉淀是利用混凝的物理化學(xué)原理，同時(shí)結(jié)合生物作用的原理，是各種原理和過程結(jié)合的復(fù)合工藝。通過磁分離這一物理過程后再利用生物作用，將兩者有機(jī)結(jié)合，從而充分發(fā)揮各自特點(diǎn)的一項(xiàng)新興的水處理工藝。通過在普通的混凝沉淀工藝中加入磁粉，使磁粉和煤礦廢水中污染物絮凝結(jié)合成促進(jìn)混凝、絮凝的作用效果。從而形成密度及體積相對(duì)更大、更結(jié)實(shí)的絮狀沉積體，最后實(shí)現(xiàn)高速沉降的目的。這個(gè)工藝的優(yōu)點(diǎn)是絮凝效果好，而且磁粉可以通過磁鼓回收循環(huán)使用。目前磁種回收技術(shù)成本還比較高，尚未普及，技術(shù)穩(wěn)定性還有待考證，限制了磁種混凝在水與廢水的處理中的應(yīng)用。

3.2 物理過濾技術(shù) 物理過濾技術(shù)是基于物理粒子和過濾篩孔之間的相對(duì)大小來過濾污染粒子，一般所使用的濾料介質(zhì)的表面或?yàn)V層的粒徑小于污水粒子，從而去除水中雜質(zhì)，達(dá)到水體凈化的目的。目前，基于物理化學(xué)原理的去污技術(shù)主要有深床過濾、轉(zhuǎn)盤過濾和濾布過濾技術(shù)在內(nèi)的多種物理技術(shù)等。由于在對(duì)于污水二級(jí)處理出水前需要進(jìn)行混凝、沉淀和過濾工藝等深度處理。這還涉及包括經(jīng)活性炭吸附、超濾膜和高級(jí)氧化等工藝過程。

3.3 生物濾池工藝 生物濾池（滴濾池）技術(shù)是通過一個(gè)長(zhǎng)有生物膜的介質(zhì)濾料填充床，同時(shí)不斷鼓入氧氣，維持微生物呼吸作用，微生物通過對(duì)污水中有機(jī)質(zhì)的消耗，降低了水中有害物質(zhì)的成分，同時(shí)使微生物得以進(jìn)一步生存發(fā)展，進(jìn)行更多更進(jìn)一步的污水有機(jī)質(zhì)的消耗處理過程。煤礦廢水在介質(zhì)中流過，養(yǎng)料和氧氣會(huì)擴(kuò)散進(jìn)生物膜，微生物利用氧氣和養(yǎng)料發(fā)生生物同化作用，利用微生物軀體將二氧化碳和其他代謝產(chǎn)物通過生物膜擴(kuò)散出來后進(jìn)入流動(dòng)的廢水中。生物濾池集中了生物氧化、化學(xué)吸附、物理截濾等各個(gè)原理，因此生物濾池工藝的處理效果好，尤其是對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化比較嚴(yán)重的水體和微生物污染比較嚴(yán)重的水體。不足就是在污水再生實(shí)際應(yīng)用之中，需要為微生物的生長(zhǎng)提供良好的物理化學(xué)環(huán)境，比如溫度、離子濃度、酸堿值等。

3.4 其他技術(shù) 膜處理技術(shù)涉及微濾膜和超濾膜工藝、納濾、反滲透、膜生物反應(yīng)器工藝等多項(xiàng)技術(shù)，是基于微生物的降解作用和膜分離過程處理污水，通過超/微濾和反滲透系統(tǒng)能將相關(guān)組件裝在曝氣池中，省去了傳統(tǒng)的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，處理以后的水質(zhì)條件比較好，可以直接作為生活飲用水。薄膜孔徑大小為102～104nm或更大，其過濾的有效性與微孔和被去除顆粒物之間尺寸的差別有關(guān)。此外，還有臭氧氧化技術(shù)，臭氧具有強(qiáng)氧化性，在生活中常見于消毒。臭氧氧化消毒原理是在常溫常壓下為亞穩(wěn)態(tài)氣體，在廢水處理中一般需現(xiàn)場(chǎng)制備。在再生水處理工藝中，臭氧能對(duì)難處理廢水預(yù)處理，具有很好的快速殺菌、消毒性質(zhì)，對(duì)于水處理工藝難以去除的物質(zhì)，都有良好的除污效果。此外，該處理技術(shù)十分環(huán)保，臭氧被還原以后會(huì)變成氧氣，既能能增加水中溶解氧又不產(chǎn)生污泥，不造成二次污染。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，南水北調(diào)工程的實(shí)施，全社會(huì)的用水量不斷增加，用水水質(zhì)也在提高，在我國(guó)的水資源已經(jīng)從局部稀缺轉(zhuǎn)變?yōu)槿嫦∪钡谋尘跋?，做好污水回用不僅僅是干旱區(qū)所采取的措施，而是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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