黃陵礦區(qū)礦井水資源綜合利用研究

段全讓

（黃陵礦業(yè)集團(tuán)陜西延安727307）

黃陵礦區(qū)礦井水資源綜合利用研究

段全讓

（黃陵礦業(yè)集團(tuán)陜西延安727307）

對黃陵礦區(qū)目前用水現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，指出了礦井水資源綜合利用的必要性，并提出了礦井水資源利用的有效方法和途徑。

礦井水；水處理；資源綜合利用

1　礦井水利用的必要性及意義

1.1必要性

黃陵礦區(qū)地處北方缺水地區(qū)，近年來，公司大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，煤炭開采洗選、煤焦化、精細(xì)煤化工、電力、建材等各個(gè)板塊，對水資源需求量越來越大，導(dǎo)致水資源嚴(yán)重匱乏。

黃陵礦區(qū)供水水源井28口，日產(chǎn)水量16000t，礦區(qū)生產(chǎn)生活用水日供水量已達(dá)14000t，幾乎接近滿負(fù)荷，同時(shí)，由于地下水位不斷下降，產(chǎn)水量逐年減少，嚴(yán)重影響到礦區(qū)的后續(xù)發(fā)展。

1.2意義

1.2.1將礦井水處理利用，能夠保護(hù)礦區(qū)及周邊環(huán)境。隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，礦井水排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，礦井水預(yù)處理系統(tǒng)產(chǎn)出水部分指標(biāo)已不能滿足現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其在干旱地區(qū)，高含鹽量礦井水易導(dǎo)致自然水體鹽分過高，影響周邊環(huán)境，因此，對礦井水的深度處理迫在眉睫。

1.2.2將礦井水處理利用，對促進(jìn)礦區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。礦區(qū)煤炭開采、洗選、煤焦化、煤化工、發(fā)電、建材等無一板塊不需要水資源。水資源是維持礦區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略資源。對促進(jìn)礦區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

2　水處理工藝選擇

2.1黃陵礦區(qū)一號煤礦礦井水水質(zhì)分析（原有預(yù)處理產(chǎn)水）

表1　黃陵礦區(qū)一號煤礦礦井水水質(zhì)分析

從上述化驗(yàn)結(jié)果可以看出，黃陵一號煤礦礦井疏干水中暫時(shí)硬度、堿度、硫酸鹽含量較高，為高硬度、高硫酸鹽型礦井水，且含有少量油脂。

2.2黃陵礦區(qū)礦井水處理存在問題

黃陵一號煤礦原有井下水處理技術(shù)水平與國內(nèi)同行業(yè)普遍存在問題有：（1）黃陵礦區(qū)一號煤礦原有礦井水凈化處理站凈化出水的濁度、色度等感觀指標(biāo)，只能滿足達(dá)標(biāo)排放要求，電導(dǎo)率、含鹽量、硫酸根等離子指標(biāo)大大高于工業(yè)循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，不能滿足更進(jìn)一步利用要求。（2）自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制技術(shù)方面應(yīng)用和開發(fā)方面較少，遠(yuǎn)落后與國外。（3）處理設(shè)備目前多采用地表水廠成熟的設(shè)備，很少有適用與礦井水質(zhì)的特點(diǎn)的專用水處理設(shè)備。（4）黃陵一號煤礦井下水含鹽量較高，電導(dǎo)率最高超過5000μs/cm。（5）礦井水在井下開采過程中會(huì)融入一定量油脂，如果沒有有效去除，影響自然環(huán)境和設(shè)備使用壽命。（6）克服防止高硬度，含鹽礦井水膜法處理時(shí)易結(jié)垢的技術(shù)難題。

2.3工藝選擇

針對黃陵礦區(qū)一號煤礦原有水處理存在問題，結(jié)合實(shí)際水質(zhì)，最終確定礦井水處理工藝為原有水處理作為預(yù)處理系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)增加一套深度處理系統(tǒng)：

預(yù)處理：

2.4工藝優(yōu)點(diǎn)

（1）桶過原有預(yù)處理系統(tǒng)沉淀、澄清、過濾之后去除掉大的雜質(zhì)、懸浮物，可以將水質(zhì)濁度降到10NTU以下。（2）深度處理采用具有超強(qiáng)吸附能力的活性炭過濾器、自清洗過濾器、超濾相結(jié)合去除水中大部分油類、懸浮物和膠體，同時(shí)活性炭還能吸附水中的異味。（3）在本項(xiàng)目中，考慮到設(shè)備的節(jié)能、運(yùn)行壓力、膜的透過率、膜的脫鹽率等因素，采用高脫鹽率抗污染的陶氏公司的反滲透膜。反滲透膜脫鹽率高，單根膜脫鹽率可達(dá)到99.5%，同時(shí)透水性好，抗污染性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了脫鹽率與透水性最佳的組合。（4）通過

對系統(tǒng)投加殺菌劑、還原劑及反滲透前添加優(yōu)選的阻垢劑來避免后續(xù)設(shè)備污染、結(jié)垢。（5）產(chǎn)水水質(zhì)好。可以滿足生產(chǎn)用水水質(zhì)要求。

表2　工藝改造后礦井水水質(zhì)分析

以上水質(zhì)完全符合《工業(yè)循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50050-2007）》要求。

3　處理后礦井水用途規(guī)劃

（1）作為電廠鍋爐補(bǔ)給水。礦井水處理后產(chǎn)水直接供往礦區(qū)矸石電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)進(jìn)入鍋爐使用。（2）作為電廠工業(yè)循環(huán)冷卻水使用。通過供水管道向矸石電廠冷卻塔內(nèi)補(bǔ)水。（3）可以作為礦區(qū)內(nèi)的消防用水。（4）可以作為煤炭洗選的補(bǔ)充水源。（5）黃陵礦區(qū)白石焦化園區(qū)建成后可以作為焦化園區(qū)的生產(chǎn)用水。

4　結(jié)語

合理有效的利用礦井水資源，是黃陵礦區(qū)乃至全國煤炭系統(tǒng)節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的有力支撐，也對改善礦區(qū)生產(chǎn)、生活環(huán)境、周邊居民生存環(huán)境具有重要意義。

[1]姬亞東.陜北煤礦區(qū)礦井水資源化及綜合利用研究[J].地下水, 2009(01).

[2]張發(fā)旺,趙紅梅,宋亞新,陳立.神府東勝礦區(qū)采煤塌陷對水環(huán)境影響效應(yīng)研究[J].地球?qū)W報(bào),2007(06).