西北地区矿井水处理技术现状及深度处理方法分析.pdf

西北地区矿井水处理技术现状及深度处理方法分析.pdf

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1、同煤科技第2期(总第140期)TONGMEIKEJI2014年6月西北地区矿井水处理技术现状及深度处理方法分析王强孙义(神华科学技术研究院有限责任公司,北京,102211)摘要矿井水深度处理是提高矿井水利用效率的主要途径。基于西北地区典型煤矿矿井水处理现状调研和分析,针对高含盐浓水、油类、COD、氟离子等主要污染物问题,提出了适用于西北地区矿井水特点的深度处理工艺组合中的主要方法及可行性。关键词矿井水;西北地区矿井水;矿井水深度处理;反渗透中图分类号X752文献标识码B文章编号1000—4866(2014)02—

2、0004—040引言该区矿井水质基本呈中性,无有毒有害元素,矿化度大多大于1000mg/L(见表1),属于高矿化度矿井西北地区是我国的重要产煤区域,拥有神东、宁表1西北地区部分矿区矿井水水质t2-31东矿区等我国大型煤炭基地,也是我国能源安全保障煤矿名称pH值含盐量/mg·L悬浮物/mg·L神东上湾矿8.111684.730的重要战略基地。然而,针对水资源严重匮乏的自然神东活鸡兔矿8.15l44756条件,如何充分利用煤矿矿井水和提升水质,已成为宁东灵新煤矿8.19454624该区提高水资源保障水平亟待解决的问题

3、。随着人们宁东羊场湾二矿8_33239264对水资源重视程度和科技水平的不断提高,西北地区矿井大部分建立了矿井水处理系统,矿井水利用率也水,同时含有大量悬浮物和少量可溶性有机物和菌群大幅提高。如神东矿区乌兰木伦煤矿矿井水利用率为等。部分矿井水还含有特殊污染物,如铁、氟等有害82.5%,石圪台煤矿矿井水利用率高达87.6%。但由元素或油类污染物等,导致矿井水处理难度增加。于矿井涌水总量变化和矿井水处理工程良莠不齐,导此外,该区部分矿井水含氟较高。例如神东地区致各矿的矿井水利用率差别较大。内蒙各矿区矿井水乌兰木伦矿井

4、水的氟含量在2.5mg/L~4mg/L之间,平均利用率在80%以上,而陕西、宁夏等地矿井水属于含氟矿井水,超出国家饮用水卫生标准;部分矿利用率在60%左右。同时,现有矿井水处理规模和井水化学耗氧量(COD)较高[2-3](见表2)。根据水平也难以达到不断提高的环境排放标准和矿井水利表2典型煤矿的矿井水COD值煤矿COD/rag‘L一用要求。本文基于该区矿井用水量、质量和处理现状神东补连塔矿31.5分析及现代水处理技术,有针对性地提出几种适宜该神东上湾矿33.5区矿井水深度处理的方法,探讨通过深度处理方法优宁东灵新

5、矿278化组合,进一步提高矿井水利用效率。宁东磁窑堡矿125宁东石沟驿矿15O1典型矿井水涌水量及水质分析我国炭工业污染物排放标准》(2006),我国新我国西北地区煤矿总体上吨煤涌水量较小,介于建矿井矿井水COD外排浓度不得高于50mg/L,如用0.4m3/t~0.95m3/t之间(11。如位于鄂尔多斯煤田的神于饮用则要求小于3mg/L。部分矿井水COD含量也东矿区吨煤涌水量为0.41m,宁东矿区为O.40m。不符合外排或饮用标准。2014年第2期王强等:西北地区矿井水处理技术现状及深度处理方法分析2矿井水处理技

6、术现状及需求分析高矿井水利用效率。生活饮用和生态利用是提高矿井水利用效率的重要方向,基于生活饮用标准和矿区植2.1矿井水处理技术现状物特点改进矿井水和矿区废水处理工艺,有助于进一目前,该区矿井水处理主要采用了矿井水净化工步提高矿井水利用率。艺和膜深度处理工艺。如神东矿区的上湾矿、大柳塔矿、哈拉沟矿、补连塔矿、石圪台矿、活鸡兔矿等都3矿井水深度处理方法分析采用了投资较小的净化工艺[41,主要由清污分流和地面净化处理两步组成,流程如图1所示。该工艺能矿井水深度处理,是指在常规净化处理基础上,去除矿井水中的大部分悬浮物

7、、部分油类和COD、针对水特性,组合脱盐、除氟、去油类污染等一系列BOD,但不能处理高矿化度矿井水,出水含盐量不达适用处理方法所进行的连续处理,旨在提高出水水质标。和利用水平。3.1反渗透处理技术西北地区绝大多数矿井水具有高矿化度特点,含盐量较高,采用常规处理无法有效脱盐并使出水水质达到饮用和生态使用标准。反渗透深度处理,是利用自然渗透压力原理和反渗透膜装置分离各种有害离图1神东矿区矿井水一般处理工艺流程子、分子、有机物、胶体、细菌等污染物。目前,反宁东灵武矿区采用了反渗透膜深度处理工艺,渗透技术作为矿井水深度处

8、理方法之一,已在东北和流程如图2所示。该工艺脱盐率高达95%以上,也西北地区多个煤矿实施,脱盐率一般都在95%以上。是我国目前采用比较广泛、效果较好的深度处理工反渗透技术具有工艺简单、脱盐率高、水回收率高、艺;缺点是投资较高,反渗透浓水处理困难。低耗、无污染水处理等特点,适于含盐量高的水脱盐处理。但其所产生的浓水含盐量高、有机物难降解,不能达到排放标准。浓水处理也是该工艺

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