Ｚ程

中国科技信息２００８年第１３期ｃＨＩＮＡ

ＳＣＩＥＮｃＥ

Ａｍ

ＴＢｃＨＮＯＬｏＧＹ

ｌ晦ｏＲ●ＡＴＩ。Ｎ

ＪｕＩ．２００８

。。；。≥；，‘。；糍耘。；。谢镰。。，。，，。磁：，。

。。。

。。鬈

高浊度高悬浮物煤矿

矿井水处理技术研究状况

囊鬻爹蟹彰ｉ鸳；缪《爹雾鬻ｉ鬻黧缀缀豸缓“ｉ缓豢霾

便等有机污染物。

本文对煤矿矿井水处理的技术现状、存在的ｊ

４）混凝过程中矾花形成困难，沉降

以沉淀、澄清，过滤和消毒等工序。混凝１表面所带电荷数量也不相同，因而其亲水

责畸水解产物与胶柱之间的作用有压缩致电；程度差异较大。因此含悬浮物矿井水中煤‘

层，吸附一电中和作用、吸附一架桥作用和｝粉表面与水和无机混凝剂的亲和能力要比

卷扫作用。絮凝荆的种类和用量以及搅拌工ｊ地表水系巾的泥砂差得多。
艺等需要根据实际情况进行试验论证才能迭ｊ

５）矿井水中的煤粉仅为悬浮物，并

墨苎兰处晋效果ｏ，。…。。……。～，。一ｌ不是耗氧有机污染物。不同的含悬浮物矿

罄譬警。，０兰！≯篓？５鋈≯７．：：≯；秀鬟缓ｌ弃策：；淼？７薹ｉ；夏焱，。肖芑磊薯翼琶牟

矿井水；悬浮物；絮凝；混凝；煤矿矿井水

｝蒹磊中有机壤芬莩鬲逮素硅所致，蔽二衰；

『不需耍进行生化处理。

ｏ刖旨

】３含悬浮物的矿井水处理技术

矿片水实际上就是矿区所采煤层及开｛

含有较多煤粒、岩、粉等悬浮物，｝

拓巷道附近的地下水，有时也含有少量渗『一般呈黑色，但其总硬度和矿化度并不
入的地表水。由于受到当地地质年代、地ｊ高。根据悬浮物的特性，对工业用水净化

质构造、各种煤系伴生矿物成分等因素的｛处理常用的主要方法有混凝、沉淀。常用

影响，还有流经煤工作面时，带入一定的ｌ的混凝剂为铝盐和铁盐混凝剂。混合过程
煤粉等悬浮颗粒，还受到井下生产的影ｌ是让药剂迅速而均匀地分散到水中，应在

响，矿井水的水质有很大的差异，具有明ｆ尽量短的时间内与原水均匀混合，使水中』
显的煤炭行业特征。根据矿井水污染物的［的全部胶体杂质都能和药剂发生作用。原１
种类和化学成分，一般将矿井水分为洁净｛水加混凝剂后，经过混合作用，水中胶体｜
矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井｛杂质凝聚成较大的矾花颗粒，在沉淀池中｛

水・酸性矿井水、含微量元素或有害元素

去除。

２煤矿矿井水的特征

高悬浮物是矿井水的常见特征，因此

不同煤矿的矿井水水质有很大差异，｜也被称为常规矿井水。根据其水质特征，ｌ

其水质与普通地表水和地下水的水质有明『主要是通过各种手段沉淀和分离水中的悬；

１）煤矿矿井水的悬浮物含量明显高于Ｊ

了对环境的污染，而且取得了明显的经济效ｊ

地表水，且很不稳定，感官性状差。

Ｉ益。

２）悬浮物粒度小、比重轻、沉降速ｌ

１）混凝剂和混合形式

度慢，矿井水中悬浮颗粒直径较小，平均ｌ

含悬浮物矿井水净化处理通常采用铝ｆ

只有２～８“ｍ，总悬浮物中约８５％以上的ｌ盐或铁盐混凝剂。目前聚合氯化铝较为常

粒径在５０“ｍ以下；煤粉的平均密度一ｌ用，也有用聚合铝铁的。絮凝剂主要采用｝

般只有１．３～１．６９／ｃｍ，，明显小于地表水系ｆ聚丙烯酰胺。所用混凝剂一般为硫酸铝和

中泥砂颗粒物的平均密度１．９～２．６９／ｃｍ３。

聚合氧化铝。采用聚合氯化铝铁，对矿井

３）含有机污染物。地表水中一般不ｊ水进行处理实验结果表明，这种无机高分子：

本身是有机物以外，水体中还含有少量的１性很强，其去浊率比硫酸铝有明显优势。［

废机油、乳化油、腐烂废坑木、井下粪

而对于聚丙烯酰胺这类有机高分子剂，由于ｌ

一７４

其价格昂贵和毒性，在矿井水作生活饮用水

源处理中较少采用。

２）沉淀和澄清

矿井水净化处理采用沉淀池或澄清池

作为主要处理单元。沉淀池采用平流式沉

淀、斜管（板）沉淀，其处理能耗小，但存在

处理设施占地面积大，沉淀污泥易堵塞造

成排泥不畅等缺点。机械加速澄清池、水

力循环澄清池都是集混凝反应和沉淀过程

于一体的水处理设施，水力循环澄清池具

有处理过程中动力消耗低、耐负荷冲击能

力强、设施维护简单和操作方便等优点。

３）过滤

矿井水处理常用的过滤设施有快滤池

和重力式无阀滤池。快滤池管路、阀门系

统复杂，反冲洗操作繁琐；重力式无阀滤

池能自动反冲洗，操作简便，管理和维护

方便。滤池通常采用无烟煤和石英砂双层

滤料。

４）消毒

矿井水净化处理后作为生活用水必须

经过消毒处理，

‘般采用二氧化氯消毒，

次氯酸钠和液氯采用较少。

３．２混凝技术研究状况

矿井水中主要含有以煤屑为主的悬浮

物，具有色黑、加药后形成的矾花结构松

散、沉降速度慢等特点。许多含悬浮物矿

井水处理工程投入运行后，设计水量和水

质达不到设计要求，这就造成工程投资的

巨大浪费。

文Ｂ立民等针对我国目前的矿井的排供

水状况对矿井水净化处理的工艺技术进行

了对比分析。提出了矿井水井下循环利用

的技术方案。结合兖矿集团南屯煤矿矿井

下水处理系统和井下供水系统改造的具体

情况，对矿井水井下处理和利用的经济效

益进行计算分析，并证明了其技术上可

行、经济上合理，并且从电化学角度分析

了矿井水的净化机理。通过试验分析表

明：矿井水中悬浮物属于半胶态体的过渡

体，带负电荷其‘电位介于一２０ｍｖ到一

３０ｍｖ之间，并说明了在混凝剂选择上聚

铁优于聚铝的原因使其电中和能力较强，

而聚合氯化铝对矿井水的混凝能力主要来

自架桥和网捕。

用如禄等对姚桥煤矿提出采用水力循

环澄清池和霞力式无阀滤池相结合的方法

处理矿井水，是一种经济可靠的矿井水处

理工艺。工程设计了一种实现该处理工艺

的计算机控制系统，具有良好的灵活性、

较高的可靠和町维护性，他们根据矿井水

水质、水量特点，研究开发出构筑物式和