浅谈矿井水的综合治理与应用

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【摘要】近年来我国的煤炭开采业得到了迅速的发展，推动了我国社会经济的建设与发展。而矿井水的综合治理作为煤矿生产过程中的重要环节，必须要得到有效的处理。处理不当往往会给煤矿带来了极大的经济损失，甚至影响到煤矿企业的正常生产运作。本文就矿井水的综合治理与应用进行深入的分析，介绍几种矿井水的处理方法，并提出一些可供参考的意见与措施。

【关键词】矿井水；综合治理；应用；安全

1矿井水的综合治理

1.1矿井水中悬浮物的处理

矿井水中悬浮物主要是由颗粒十分细小的岩尘与煤粉等主要成分构成的，要想简单的利用自然沉淀法来去除悬浮物比较困难，但是可以利用混凝剂的方式用混凝沉淀法来去除矿井水中的悬浮物。但是混凝沉淀法只适用于矿井水中悬浮物和矿化度不高的情况，在这一方面有较为成熟的经验，通常情况下混凝沉淀法中混凝、沉淀、过滤和消毒工序完毕之后，出水的水质就可以达到生产生活用水的相关指标及要求。

对矿井水中悬浮物的处理所使用的混凝剂的主要成分是聚合氯化铝与硫酸铝，在具体的矿井水悬浮物去除过程当中具有对水温和水PH值极强的适应性，根据相关实验测试表明，聚合氯化铝铁的去浊率由于硫酸铝。同时需要注意的是，少数情况下混凝剂中所采用的是聚丙烯酰等有机高分子试剂，但是考虑到其具有较高的毒性和价格昂贵等因素，在矿井水悬浮物处理当中较少使用。

1.2高矿化度矿井水的处理

含盐量高于1000mg/L的矿井水就可以大致判断为为高矿化矿井水，据调查资料显示，我国大部分高矿化度矿井水中含盐量在1000到3000mg/L之内。对于高矿化度矿井水的处理需要注意的是其含盐的主要冯芬，大部分为碳、镁、钾、盐酸等例子，具有较强的硬度，因此不适宜作为生活用水使用。正因如此，高矿化度矿井水的处理不仅要净化矿井数的水质，还要把脱盐作为重点环节来加以操作，从而降低高矿化度矿井水的含盐量，具体来讲，可以通过以下两种方式来进行。

1.2.1化学法

高矿化度矿井水的处理可以利用化学法来实现脱盐，即采用离子交换的方式。采用阴阳离子交换剂可以有效的去除矿井水中的化学离子，从而达到降低含盐量的效果，但是化学法的使用尽量选择在含盐量较小的矿井水处理中，这是因为其使用成本较高。

1.2.2热力法

降低高矿化度矿井水中的含盐量还可以采用热力法的方式对矿井水进行高温蒸馏和低温冷冻处理。热力法中的高温蒸馏工艺实际上是通过消耗热能的方式实现的，对于高矿化度矿井水含盐量较高的情况下尤为使用。而蒸馏法处理作为后续工艺主要是避免热交换面结垢问题的出现。总体来讲，对于高矿化度矿井水的处理工艺当前还并不完善，不论采用哪种方法都不同程度的存在一些问题，而且经济成本较高。

1.3酸性矿井水的处理

一般来说，酸性矿井水的实质是非常复杂的，如果将其处理为生活用水需要付出较高的经济成本，而酸性矿井水大都分布在我国南方地区，如果随意排放也会对当地水质造成污染，因此酸性矿井水的处理方法往往是处理达到排放标准后予以排放。旧酸性矿井水的处理而言，主要是利用中和法、生物化学和湿地生态工程处理法来实现。

从某种程度上来讲，酸性矿井水的处理方法中中和法是应用的最为广泛的方法，中和剂主要是由碱性物质如大理石、石灰和石灰石构成的，而到底选用何种材料则要根据具体的情况进行分析，综合考虑各方面因素。通常情况下是选用石灰及石灰石作为中和剂进行酸性矿井水的处理。石灰石中和主要有三种形式的处理装置，分别为中和滚筒法、曝气流化床与升流膨胀过滤处理方法。具体来看，石灰石中和滚筒法应用的更为广泛，实际上就是把石灰石作为中和剂，让酸性矿井水在滚筒中同石灰石所中和的一种方法，最后再加以沉淀排放。另外两种处理方法属于我国新开发研究的一种工艺，尚未成熟。其次，酸性矿井水中和处理方法中最为普遍和成熟的方法就是石灰中和法，这种方法在处理酸性矿井水的过程中，首先将含量在75%左右的石灰制作成活性氧化铝在5%到10%之间的石灰乳并加入到氧化池当中，然后利用机械充分均匀的加以搅拌，最后在过滤和沉淀完成之后排出。

其次，酸性矿井水的处理还可以利用生物化学处理法来进行处理。生物化学处理法的相关研究目前已经取得了突破性的进展。在国外发达国家基本上已经投入了具体的实际应用当总。生物化学处理法实际上就是通过利用氧化亚铁硫酸杆菌在酸性矿井水中氧化Fe为Fe，然后在投入石灰石或石灰进行中和处理，从而达到矿井水酸性中和和除铁的良好效果。生物化学处理法相比其他几种措施具有更大优点，它不仅对二价铁有着极高的氧化率，而且在氧化细菌中不需要外界添加任何的营养液。另外酸性矿井水经处理之后的沉淀物还以再次利用。但是生物化学处理法仍然还存在着一定缺点，利用这种方法需要大体积的反应器体、较高的投资。如果在矿井水成分复杂的条件下使用，会出现抑制微生物的作用，因此这种方法并没有广泛的投入矿井水处理当中。

酸性矿井水的出处理除了上述方法之外，还可以采用湿地生态工程处理法。湿地生态工程处理法在近年来得到了较为迅速的发展，它作为一种新的矿井水处理技术不仅有着管理方便、成本较低的特点，而且具有良好的附加效果。自上世纪其实年代起，美国就开始了湿地生态工程处理法的研究实验，这种方法主要是通过在是地上建造人工浅池沼的方式进行的，在池沼地步摊铺一层细小的石灰石并在其中填入混合肥料或者其他能够促进植物根系生长的有机制，最后在肥料上种植植物。一般情况下，引入酸性矿井水流入人工湿地之后会出现PH值上升的现象，不仅如此，通过这种方法还能够去除一半以上的矿井水污染物。但是由于湿地生态工程处理法的发展和相关技术经验并不完善，对于某些酸性矿井水的处理效果不是好，还需要进行其他的化学处理才能得到排放标准。

2矿井水治理后的应用

通过矿井水治理的分析可以发现，通过采取一系列措施对矿井水进行有效的治理，不仅在煤矿生产中的危害性得到消除，而且可以延伸矿井水的利用链。通过采取各种有效的方法措施，可以完善煤矿企业矿井水的利用与改造体系，这样不但可以改善矿井水对生态环境的污染为题，如果能够采取科学有效的措施，还能够促进煤矿企业的科技进步与创新，提高煤矿企业的经济效益。同时，矿井水治理后的应用还还可减少水资源的浪费，尤其是煤矿企业生产中需要耗费大量的水资源。所以矿井水治理后的应用实际上为煤矿企业减少了一笔不小的开支，也一定程度上凸显出了矿井水治理巨大的社会经济效益，也使得煤矿企业的生产更加环保更加安全。

3结语

随着社会经济的发展，科学技术水平的大幅提升，我国在矿井水的综合处理与应用中开展了大量的研究和实践活动，不但积累了大量的经验，而且取得了非常优异的成绩。但是由于我国地质条件的复杂，相关技术水平受到限制的原因，我国对矿井水的综合处理与治理后的应用仍然还存在较大的问题。尤其是对于不同水质、不同采矿人的具体条件和情况，具体工作难以进行。总而言之，我国在矿井水的综合治理与应用中仍然还有很长的一段路要走，不仅要研究和开发出工艺更为简便的设备，还要不断优化管理制度，提高技术水平，这对于推动我国相关产业的发展，促进我国可持续发展具有重要的意义。

参考文献：

[1]胡文容《煤矿矿井水剂废水处理利用技术》[J].煤炭工业出版社，1998.

[2]何绪文《矿井水处理及资源化的理论与实践》[J].华中科技大学出版社，2009.

[3]梁天成《矿井水处理技术及标准规范实用手册》[J].当代中国音像出版社，2004.