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赛蒙特尔矿井下水处理系统环保节能减排浅谈(三等奖)

    据统计,我国年均煤矿矿井涌出矿井水量大约为42亿左右。由于我国煤矿主要集中在内蒙古自治区、山西省、陕西省等缺水的地区,对矿井水的处理与回收利用对于改善当地的生态环境和人民的生活水平具有重要的意义。我国目前矿井水的利用率仅为30%左右,与发达国家的70%相比还有很大的差距。进一步发展和开发新型的矿井水处理技术和工艺,是目前急需完成的工作。

    我国矿井水净化处理技术始于20世纪70年代末。目前用于处理地表、江河、湖泊水的净化处理的构筑物,在煤矿矿井水处理工艺中大部分被采用过,如预沉调节池、反应沉淀池(或澄清池)、过滤池等。矿井水净化处理后可作为工业用水或生活用水。已投入使用的净化处理技术主要有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、反渗透等。处理后直接排放的矿井水,通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术;处理后作为生产用水或其他用水的,通常采用混凝沉淀过滤(混凝澄清过滤)处理技术。

    赛蒙特尔煤矿(以下简称赛矿)正是位于内蒙古中西部属于半干旱、半沙漠地区,井田完全被第四系风积沙掩盖,易接受大气降水补给,且渗透性好,为一透水沙层。下伏地层看样直接接受第四系沙层的渗透补给。造就井下十分丰富水资源同时这些孔隙水、裂隙水存在掘进工作面及回采工作面中的断裂、裂隙发育部位或隔水层变薄、隔水性能差的部位给生产带来了不安全因素,所以井下水的排放工作就成了保证正常安全生产的关键,可是排放大量的井下废水又成了一个摆放在人们面前的一个难题。正是在这样环境中赛矿总结了一套有效的矿井废水治理与净化处理循环再利用工程。

    赛矿属斜井开采,矿井废水主要是指采空区和巷道中涌出的自然地下水和开采过程中洒水、降尘、注浆及液压设备产生的含有煤尘、泥沙的废水。矿井水中含有部分的粉煤、泥、沙、油污和少量的悬浮物,悬浮物含量按600-1000㎎∕L油类含量为1.018-116㎎∕L。赛矿污水处理工艺采用混凝沉淀气浮过滤材料工艺,井下水处理能达到3600∕d。

    处理后的水质分别达到《煤炭工业给水排水设计规范》(MT∕T5014-96)中《选煤厂用水水质标准》、《煤矿井下消防、洒水设计规范》(GB50383-2006)中《井下消防洒水水质标准》的要求。

    所采用混凝沉淀气浮过滤材料工艺。工艺均分为二格(二个单元),单个单元处理能力1800∕d工作原理为下图。

                                                                                    注:PAC为固体聚合氯化铝加药制成2%-3%的溶液。

    赛矿矿井水处理工作流程图如下

    化学预沉器又称高效组合式全自动沉淀器,是采用分散颗粒的浅层沉淀理论,吸取了国外多层、多格、斜板沉淀先进技术,结合各种不同污水成分及使用排放要求开发研制的新型水处理设备。适用于煤矿、冶金、化工、电力、机械行业的废水、污水处理工程,具有处理效率高、占地面积小、能耗低、投资省、运行管理方便、安全可靠等优点。

    在经过处理的水达到了相关标准后,供给井下及地面设备的用水煤矿节约一大笔开销。赛矿在设计自处没有考虑到把饮用水与生活用水分开,现在人们上卫生间与矿区绿化都走的饮用水管路造成了很大的浪费。往往人们对于环保设施的前期投资巨大,后期的运行与维护费用较高,有点企业为了短期的经济效益而减少对环保设备的投入。赛矿对处理后的水通过管路供给水务公司,再有水务公司对伊旗景观用水,从而改变了公众煤矿企业的污染形象,提高了企业在地方知名度。

    煤矿企业在对水资源存在的主要问题有:一是国家对矿井水作为水资源开发利用没有优惠政策,单纯进行排污收费、甚至罚款。二是煤矿企业水处理专业技术人员非常匮乏,不利干管理,不能积极地处理运行中发生的问题。

    对存在的问题国家、企业、从业人员因:1.完善政策法规,向矿井水回收利用工程倾斜。2.在煤田地质探测过程中除煤炭作为能源进行储量计算外同时必须将贼存在煤田地层内的水也作为资源进行探测。3.在矿区矿井的规划、可研、初设及施工图各阶段,必须把井下排水作为水资源来开发利用。4.加大科技水科研试验的力度要集中资金和人力,对矿井水做全面系统的调研分析找到其变化规律。5.加大宣传力度转变人们的观念对矿井水的回收利用。6.强化运行管理,提高工人素质。7.加强技术交流,引进先进技术。

    煤矿企业对水资源的高效利用,是以降低水资源消耗,减少污染排放为基本特征,符合科学发展观和可持续发展的基本理念,是对传统环境保护工作的一项基本变革。有效地利用水资源和保护环境,可减少资源消耗和环境成本,以获得更大的经济效益和社会环境效益。

 

 

 

                                                                                                                     周煜

                                                                                                                 赛蒙特尔项目部

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