矿井水中普遍含有悬浮物和一些可溶无机盐

类，且有些矿井水 pH 较低，呈酸性，直接排放会对
水体造成一定的污染

[1-2]

。此外，

由于矿井水来源于地

下水，大量排放会加剧淡水资源危机。本文以贵州省
兴旺煤矿为例，根据矿井水水质特征，对矿井水处理
工艺及治理效益进行了分析。矿井水经处理达标后
循环使用，既可减少废水的排放量、减轻环境污染，
又能降低新水需求、节省水资源，实现矿区经济、社
会、环境的可持续发展

[3-4]

。

矿井水质特征

兴旺煤矿矿井水正常涌水量为 480 m

·d

-1

，主要

污染因子浓度见表 1。由表 1 可看出，兴旺煤矿矿井
水主要水质特征是：

（1）悬浮物含量高。矿井水主要

含有以煤粉和岩粉为主的悬浮物，浓度大且粒径差

异大、比重轻。（2）酸度高，pH 小于 3。含硫矿井中
由于矿石或围岩及含硫煤层中含有硫化矿物，这些

矿物经过氧化、分解并溶解在矿井水中，形成酸性
水。必须添加药剂，提高 pH。

（3）铁等金属元素以及

无机盐类含量高。由于矿井水酸度高，当开采含硫煤
层时，硫受到氧化与生化作用产生硫酸，酸性水易溶
解煤及岩石中的金属元素，使矿化度、硬度升高。

矿井水处理工艺

2.1

矿井水处理工艺流程

根据该矿井水水质特征，在水处理工艺流程中

必须有中和酸碱及除铁的过程。故本矿采用酸碱中
和 + 曝气 + 絮凝混合 + 斜板沉淀 + 一级锰砂过滤 +
二级锰砂过滤 + 消毒的工艺对该矿井水进行处理，
设计处理规模为 700 m

·d

-1

。工艺流程见图 1。

2.2

主要技术参数

中和调节池 HRT= 3 h ，规格 20 m×10 m×3 m，容

积 600 m

；曝气池处理量 35 m

·h

-1

，曝气量 25 L·m

-3

，

停留时间 1 h；斜板沉淀池停留时间 0.5 h，上向流液面
负荷 90 m

·m

-2

·h

-1

；锰砂过滤器滤速 8 m·h

-1

，反冲洗

强度 12 L·s

-1

·m

-2

；

采用自动加药，

自动排泥处理系统。

2.3

处理效果及工艺分析

处理后矿井水的水质监测结果见表 2。由表 2

可看出，悬浮物去除率大于 95%，COD 去除率大于

90%，

出水水质中 SS 质量浓度为 29.65 mg·L

-1

、

COD

为 47.3 mg·L

-1

，

能够满足井下消防、洒水水质标准要

求。因此该矿井水处理工艺，对于去除 COD、SS、Fe，
及调节 pH 是可行的。

矿井水处理工艺及治理效益分析

戚

鹏，武

强，李晓翔，吴晓利

（中国矿业大学（北京），北京 100083）

摘

要：

根据兴旺煤矿的矿井水水质特征，提出了具体的治理工艺，并对治理效果、工艺可行性以及矿井水处理成本

进行了分析。结果表明，该工艺可有效去除矿井水中 COD、SS、Fe，处理后达到循环利用和排放的标准，且运行成本较
低，具有一定的推广价值。

关键词：

矿井水；

水处理工艺；

经济分析

中图分类号：

X752

文献标识码：

文章编号：

1000-3770(2010)04-0125-002

收稿日期：

2009-03-17

作者简介：戚鹏（1976－），男，工程师，博士研究生；研究方向为资源管理与技术评价
联系电话：

13681102680；

E-mail：

qp@cumtb.edu.cn

ρ（

SS）/

mg·L

-1

COD/

mg·L

-1

ρ（

Fe)/

mg·L

-1

ρ（

mg·L

-1

ρ（

）/

mg·L

-1

2.84

593

437

11.3

2.01

0.005

表 1 兴旺煤矿主井水质分析结果

Tab.1

Analysis of water quality in Xinwang mine coal

ρρρ

ρρρρρ

ρρ ρρρρ

ρρρρρρρ

ρρρ

ρρρρ

ρρρρρ

ρρρ

ρρ

ρρρ

图 1 矿井水处理工艺流程

Fig.1

Flow chart of wastewater treatment process

第 36 卷第 4 期

2010 年 4 月

水处理技术

TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT

Vol.36 No.4

Apr.,2010

125