矿井水的综合利用技术VIP专享VIP免费

矿井水的综合利用技术0前言本文针对我国各种矿开采过程中，需要排放大量的矿井水，而且我国矿区严重缺水，矿井水综合利用率低以及处理成本高，矿区环境恶化等的现状进行研究。就目前国内外矿井水的综合处理技术现状进行了分析总结。目前，全国每年矿井排水量约22亿吨，其中中性水约占70％～80％，硬度符合饮用水要求的占40％～50％，这是一个相当可观的水资源，但长期以来，由于技术所限和认识不足，矿井水只被当作水害加以预防和治理，很少考虑到矿井水的有利一面，矿井水被白白排掉而未加以综合利用和保护，目前矿井水的利用率，平均只有22％，其中北方国有煤矿每年矿井水排放量达14亿吨，利用率还不足20％[1]。毫无节制的排水不仅大大浪费水资源、增加了矿产成本，而且还导致地面塌陷、地下水资源流失，水质恶化等环境问题。地面水源受到广泛污染，处理成本日益提高，而矿井水来源于地下水，矿井水污染程度轻，处理容易，成本低，是一笔宝贵的水资源。矿井水资源化，不但可减少废水排放量，免交排污费，而且节省大量自来水，节约水资源费和提升电费，为矿区创造明显的经济效益；矿井水资源化开辟了新水源，减少了淡水资源开采量；实现“优质水优用，差质水差用”的原则，减轻或避免长距离输水问题；解决矿区严重缺水状况，解决职工吃水难，用水难的问题，缓减城市供水压力也使水资源的利用更加经济合理；矿井水资源化将会减除矿井水对地表水系的污染，堵住污染源，保护美化矿区环境，保护地表水资源。实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。1矿井水的来源性质、水质特征与分类1.1什么是矿井水矿井水是一种特殊的水资源，是指由于采矿活动造成区域水文地质系统与水文地质单元隔水构造的破坏，从而改变了地上水及地表水径流方向和途径，最终在采矿场所聚集的水体。通俗地说，凡是在矿井开拓、采掘过程中，渗入、滴入、淋入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的任何水源水，统称为矿井水[2]。水源有大气降水、地表水、地上水和老采空区积水。由于改善矿井作业环境、保证生产安全的需要，矿井水往往被抽排到地表。矿井水的利用主要是针对这部分提出的。同时，我们也把洗矿和选矿过程中所产生的大量废水作为矿井水。1.2矿井水的分类受地质年代、地质构造、煤系伴生矿物成分、环境条件等因素的影响，矿井水大致分为五类型：洁净矿井水、含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水和含特殊污染物矿井水。其中，洁净矿井水即未被污染水质较好的地下水，可直接用于工农业生产及生活用水。其余4类型的矿井水，虽然均遭到了不同程度的污染，但经过相关工艺的处理后，可用于工农业生产。1.3矿井水的水质特征从矿井水的物理,化学及细菌学性质上看,矿井水常具有以下几方面的水质特征[2]：1)矿化度(含盐量)高。我国矿井水的含盐量一般多在l000mg／L以上，其盐类成份主要是硫酸盐、重碳酸盐，氯化物等。而且含盐量将随开采深度的加大而增加。2)硬度大。其总硬度一般多在30个德国度以上，属极硬水范畴。一般情况下，总硬度与矿化度成正比；硬度中永久硬度所占比重远大于暂时硬度；高矿化度占50%，部分为酸性水。其pH值在4～7之间。4)水浑浊、色度明显。悬浮物含量一般多在500mg/L以下，多为煤尘和岩尘，以及胶态氢氧化铁，使水呈灰黑色。对酸性矿井水，多为黑色和黄褐色。5)含有一定的石油产品。其来源是综合机械化的液压系统，机器和机械的润滑系统和冷却系统。另外，当岩层中含油页岩时，其对矿井水的污染则另作别论。6)化学需氧量(COD)高于地下水。一般地下水的COD为2～5mg／L,矿井水为10~12mg／L，甚至更高。主要是由于粉尘所致，其次在于井下人员便溺以及水中落入各种动植物残骸所造成。7)常含有多种微量元素。例如，苏联顿巴斯的一些矿井水含有约30种的化学元素。1.4矿井水水中污染物分类水中的污染物概括起来分为四类：无机无毒物、无机有毒物、有机物无毒物、和有机毒物[3]。无机无毒物主要是酸碱及一般的无机盐和氮磷等植物营养物质。无机有毒物质主要是指各类重金属（汞、铬、铅、镉）和氰、氟化物等。有机无毒物主要是指水体中比较容易分解的有机化合物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质...