矿井水处理技术与工艺【最新版】
煤矿矿井水处理
煤矿矿井水处理技术煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，矿井水的排放是煤炭工业具有行业特点的污染源之一，量大面广，我国煤炭开发每年矿井的涌水量为20多亿立方米⑴，其特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。
矿井水流经采煤工作面和巷道时，因受人为活动影响，煤岩粉和一些有机物进入水中，我国矿井水中普遍含有以煤岩粉为主的悬浮物，以及可溶的无机盐类，有机污染物较少，一般不含有毒物质。
因此，对矿井水进行净化处理利用，将产生巨大大经济效益和社会效益。
针对不同的水质矿井水的处理技术主要有：含悬浮物矿井水处理技术、高矿化度矿井水处理技术、酸性矿井水处理技术、含重金属矿井水处理技术、含放射性污染物矿井水处理技术、碱性矿井水处理技术、含氟矿井水处理技术等。
1、含悬浮物矿井水处理技术主要有混凝、沉淀和澄清、过滤和消毒。
矿井水混凝阶段所处理的对象主要是煤粉、岩粉等悬浮物及胶体杂质，它是矿井水处理工艺中一个十分重要的环节。
实践证明，混凝过程的程度对矿井水后续处理如沉淀、过滤影响很大。
所以，在矿井水的处理中，应给予足够的重视。
沉淀和澄清：在煤矿矿井水处理中所采用的主要有平流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板（管式）沉淀池。
澄清池主要有机械搅拌、水力循环和脉冲等。
在煤矿矿井水处理过程中，过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮物。
去除化学澄清和生物过程未能去除的细微颗粒和胶体物质，提高出水水质。
矿井水处理可以采用过滤池。
过滤池有普通快滤池、双层滤料滤池、无阀滤池和虹吸滤池等。
常采用滤料有石英砂、无烟煤、石榴石粒、磁铁矿粒、白云石粒、花岗岩粒等。
水净化处理后，细菌、病毒、有机物及臭味等并不能得到较好的去除。
所以，必须进行消毒处理。
消毒的目的在于杀灭水中的有害病原微生物（病原菌、病毒等），防止水致传染病的危害。
在以煤矿矿井水为生活水源水处理中，目前主要采用的是氯消毒法。
消毒剂主要有：液氯、漂白粉、氯胺、次氯酸钠等。
煤矿矿井水处理措施
类型
活性炭吸附装置分为固定床吸附装置和移动床吸附装置。其中，固定床吸附装置应用较广泛。
设计考虑因素
活性炭吸附装置的设计需要考虑活性炭类型、吸附容量、再生周期等因素。活性炭类型不同，吸附效果也不同。
活性炭吸附装置
作用
反渗透装置是利用半透膜的渗透作用，使水分子通过而将杂质截留，达到净化水质的目的。在煤矿矿井水中，反渗透装置可以去除水中的盐类、有机物等有害物质。
采用物理化学法进行预处理，去除水中的悬浮物、高锰酸盐等杂质，然后进行深度处理，包括活性炭吸附、反渗透等工艺，使水质达到回用标准。
工艺流程
预处理→深度处理→活性炭吸附→反渗透→回用。
处理效果
处理后的水质稳定，达到国家回用标准，解决了矿区用水紧张的问题，同时减少了污水排放对环境的影响。
01
02
03
案例一：某大型煤矿的矿井水处理工程
膜分离法
物理法
混凝法
01
通过向水中投加混凝剂，使水中的悬浮物、胶体等凝聚成大颗粒而沉降，常用的混凝剂有铝盐、铁盐等。
氧化还原法
02
利用化学氧化剂或还原剂将水中的有机物、重金属等物质进行氧化或还原处理，常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢等，还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐等。
中和法
03
通过向水中投加酸或碱，将水的pH值调节到适当的范围，以去除水中的重金属离子和有害气体。
生物法
利用电化学原理，对水中的有害物质进行氧化或还原处理，同时对悬浮物、胶体等物质进行凝聚沉降。
电化学法
利用多孔性吸附材料（如活性炭、硅藻土等）对水中的有机物、重金属离子等有害物质进行吸附处理。
吸附法
物理化学法
03
CHAPTER
矿井水处理设备与设施
煤矿矿井水处理的工艺技术
煤矿矿井水处理的工艺技术
煤矿矿井水处理采用了混凝、沉淀、过滤一体化处理工艺，处理后的出水水质需满足采煤废水污染物排放限值，由于新的环保要求，该水质已经不能满足排放标准，需要对矿井水进行升级改造，终改造后的矿井水的出水水质达到国家III类排放标准，处理能力每天10000方。
煤矿矿井水处理的工艺技术分析：
该矿井水车间及回用系统采用平流沉砂池(一级处理)+混凝、沉淀高密集处理(二级处理)+中间水池(三级处理)+混凝、沉淀、过滤一体化净水器(四级处理)的处理工艺，首先通过1#平流沉砂池去除沉淀大部分煤渣及悬浮物，自流到2号平流沉砂池，在2号平流沉砂池分别投加除氟药剂、PAM、PAC药剂对水中氟化物，煤粉；
岩粉等悬浮物及胶体杂质进行初步除氟，混凝沉淀，在自流到3#4#平流沉砂池，延长药剂，絮凝、混凝时间，使水中各种悬浮物混凝成较大颗粒物，继续沉淀大部分污泥杂质(4个池子沉淀下去的泥，将会通过刮泥机刮到集中的一个泥池，通过泵打入储泥池)，在高密集一体化处理设备继续通过混凝、沉淀降低废水浊度(该设备沉淀下去的泥也会通过泵打入储泥池)，再通过中间水池调节水质、水量，在进入高效一体化净水器加速混凝沉淀，继续进一步过滤截流小颗粒絮状物；
去除水中细小悬浮物，使水质浊度达到合格要求，(沉淀下来泥水将排出，回流到1号平流沉砂池进行二次处理)，后进入储水池，
合格达标水进行外供及回用。
一、二级处理排出的泥进入储泥池后，通过泵站开泵打入浓缩污泥池，浓缩底部泥排到压滤机集泥池进入板框压滤机脱水，污泥浓缩池上清液水质合格的通过管路自流到储水池，不合格的返回一级处理进行二次处理，泥饼外运，滤液合格的打入储水池外供及回用，不合格的返回一级处理进行二次处理。
煤矿矿井水处理方案
煤矿矿井水处理方案 The document was prepared on January 2, 2021目录煤矿矿井水处理改造工程技术方案一、工程概况项目名称：煤矿矿井水处理改造工程项目规模：3500m3/d项目地址：主管单位：矿井设计生产能力为15万t/a，该煤矿废水主要来自于矿井排水，井下排水量正常涌水量为125m3/h，最大涌水量达146 m3/h，由于该煤矿地下为紫红色、灰白色铝质岩层，局部为紫红色、褐色矿层，该矿井排水含有黄褐色铁矿颗粒和铝矿颗粒，颜色呈黄褐色。
目前煤矿废水处理系统仅有三个沉淀池，处理系统不能满足新的环保要求，为保护环境，治理污染，现拟对原有设施升级改造，使废水经处理后实现达标排放。
二、废水的特点煤矿矿井排水呈黄褐色，感官性差，水中的主要污染物为悬浮物（SS）和铁，是典型的无机废水。
悬浮物的主要是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，其含量为几十到几百毫克/升，特点是悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢。
三、设计依据及原则设计原则1.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）2.《建筑给水排水设计规范》(GBJ50015-2003)3.《室外排水设计规范》(GB50014-2006)4.《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）5.《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）6.《污水综合排放标准》(GB8978-1996)7.《建筑给水排水设计规范》(GBJ50015-2003)8.《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）9.《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-1993）10．《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）11．煤矿提供的水质、水量参数设计原则1）认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家相关政策法规、规范、技术标准，实现废水综合处置与回用的目标，为环境的可持续发展做出贡献。
2）符合城市规划、消防、环保、安全等有关城市建设各方面的要求；充分考察同类水处理的综合技术，在保证社会效益和环境效益的前提下，实现安全处理，不造成二次污染。
煤矿矿井水处理方法有哪些
煤矿矿井水处理方法有哪些
煤矿矿井水处理通常采用混凝剂,矿井水处理中混凝剂混合方式通常采用水泵混合、管道混合器混合和机械混合,其中水泵混合较常采用。
矿井水净化处理采用沉淀池或澄清池作为主要处理单元。
煤矿矿井水是指在采煤过程中，所有渗入井下采掘空间的水，矿井水的排放是煤炭工业具有行业特点的污染源之一，量大面广，我*煤炭开发每年矿井的涌水量为20多亿立方米，其特性取决于成煤的地质环境和煤系地层的矿物化学成分。
煤矿矿井水处理方法有以下这些：
一：化学方法
离子交换法是化学脱盐的主要方法，这是一种比较简单的方法，就是利用阴阳离子交换剂去除水中的离子，以降低水的含盐量。
二：膜分离法
反渗透和电渗析脱盐技术均属于膜分离技术，是我国目前苦咸水脱盐淡化处理的主要方法。
(1)反渗透法。
反渗透法是借助于半透膜在压力作用下进行物质分离的方法。
可有效地去除无机盐类、低分子有机物、病毒和细菌等，适用于含盐量大于4000mg/L的水的脱盐处理。
(2)电渗析法。
在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。
三：浓缩蒸发
反复处理使含盐量高的剩余水浓缩到很小体积，然后在合适的地方存放。
依靠自然蒸发，使其避免排往下游。
水蒸发后将留有盐分结晶，可在其浓缩至200g/L以上浓度时运走，用做化工原料。
四：稀释排放
煤矿矿井水处理稀释排放是将低含盐量的水混合在一起，达到排入水体的标准后排放。
避免对下游的不利影响。
五：消耗利用
消耗利用用于对含盐量要求不高的场所，把水消耗掉，后蒸发到大气中，避免了向下游排放。
最新矿井水处理工艺流程
一、矿井水处理工艺流程及说明1、工艺流程↓↓↓冲洗水回到集水池→煤泥外运2、工艺流程说明：矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂PAC和助凝剂PAM，混合反应后，进入高效斜管沉淀池，生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉淀池内下沉除去，沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤，沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物，这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性，不能用常规重力自然沉降法去除，由无阀过滤器内的过滤介质（石英砂），拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质。
出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水，多余的水溢流外排。
无阀过滤器为自动反冲洗式，当运行一个周期后滤层阻力加大，出水水量减少，此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。
反冲洗出回流到集水调节池重新处理。
集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。
二、生活污水工艺流程及说明1、工艺流程矿井水合并处理2、工艺流程说明生活污水由管网收集汇流到污水处理站经格栅将水中的大颗粒杂物去除，去除后的颗粒物作垃圾处理，然后进入调节池，污水在调节池内调节水质、水量后由提升泵提升污水进入水解沉淀池，污水在水解初沉池有一定的沉淀停留时间，污水中细小的颗粒杂质能大部分的在初沉池沉降去除。
水解后的水自流进入曝气生物滤池，进行C/N、N二次生化处理，将污水中的有机物分解去除，生化后的水进入砂滤池进一步去除截留去除水中细小物质，最后进入清水池后可直接回用或溢流外排。
煤矿矿井水的净化处理技术
地面设置沉淀池，添加了絮凝剂的矿井水在沉淀池中经沉淀后可脱除悬浮物。
1.3 高矿化度矿井水处理高矿化度矿井水在我国北方地区分布较多，主要分布于西北高原或东北的部分矿区，主要特征为矿井水含盐量极高，超过1000mg/L ，这些区域也是我国煤矿缺水最为严重的地区。
因为高矿化度矿井水含盐量高，即便经过处理后也不宜用于饮用，所以目前对于此类水的净化和利用主要从工业应用的角度来开展。
在处理技术上，除了混凝和过滤等传统工艺以外，关键的工序在于脱盐处理。
脱盐技术包括电渗析技术和反渗透脱盐技术，前者由于不能去除矿井水中含有的细菌和有机物，加之设备能耗较高，在矿井水淡化工程中有很大的局限性，现已逐渐被反渗透装置所取代。
目前反渗透膜对盐的脱除率超过99.5%，随着膜和组件生产成本的不断减低，淡化水的成本也因此快速下降。
膜分离技术在实际运行过程中存在的主要问题是膜的污染和结垢，具体表现为膜的透水量随着运行时间而下降。
为了减小膜污染的影响，一方面需要根据矿井水的性质选择合适的膜材料并定期对膜进行清洗；另一方面可以在膜处理工序前增加前处理工艺，比如三级过滤、投加阻垢剂等方法，这样可有效降低矿井水中杂质对膜的直接冲击。
1.4 酸性矿井水净化处理酸性矿井水一般采用化学中和法来处理，例如在水中添加碱性药剂、石灰石、白云石等。
化学中和法的技术优势在于能够用非常简单的设备进行操作和管理，成本比较低，处理技术本身对石灰石颗粒和性能方面的要求也不高，操作过程易于控制，缺点是出水中存在着大量的碳酸，pH 值难以达标。
近年来，人工湿地处理酸性矿井水的方法得到了广泛的研究，在技术层面和客观上已经证实了可行性。
不过需要注意的是湿地生态对水的pH 值有一定的要求，需要保持在4.0以上，0 引言煤矿矿井水是在煤矿开采过程中产生的地下涌水，其形成主要来源于大气降水、地表水、断层水等，其中大气降水是矿井水的主要来源，并对其他水源进行补给。
煤炭开采过程会产生大量矿井水，大约每开产一吨煤会产生两吨矿井水。
矿井水处理工艺方法及优缺点
矿井水处理工艺方法及优缺点矿井水是指在矿山开采过程中，由于地下水、雨水、地表水等渗入矿井而形成的水体。
矿井水的处理是矿山环保工作的重要组成部分，也是保护地下水资源的必要措施。
目前，矿井水处理工艺主要包括物理、化学和生物处理三种方法。
物理处理是指通过物理手段将矿井水中的杂质、悬浮物、沉淀物等分离出来，常用的物理处理方法有沉淀、过滤、蒸发等。
其中，沉淀法是将矿井水中的悬浮物通过重力沉淀分离出来，适用于处理悬浮物浓度较高的矿井水；过滤法是通过滤网将矿井水中的悬浮物过滤掉，适用于处理悬浮物浓度较低的矿井水；蒸发法是将矿井水加热蒸发，将水中的溶解物质浓缩，适用于处理矿井水中的溶解物质浓度较高的情况。
化学处理是指通过化学反应将矿井水中的污染物质转化为无害物质，常用的化学处理方法有中和、氧化还原、沉淀等。
其中，中和法是将矿井水中的酸性物质与碱性物质反应中和，使其pH值达到中性，适用于处理酸性矿井水；氧化还原法是通过氧化还原反应将矿井水中的有机物质氧化分解，适用于处理有机物质浓度较高的矿井水；沉淀法是将矿井水中的污染物质通过化学反应转化为沉淀物，适用于处理矿井水中的重金属离子等污染物质。
生物处理是指通过微生物的代谢作用将矿井水中的有机物质分解为无害物质，常用的生物处理方法有好氧处理、厌氧处理等。
其中，好氧处理是将矿井水中的有机物质在氧气的存在下被微生物分解，适用于处理有机物质浓度较低的矿井水；厌氧处理是将矿井水中的有机物质在缺氧的条件下被微生物分解，适用于处理有机物质浓度较高的矿井水。
以上三种矿井水处理方法各有优缺点。
物理处理方法简单易行，但处理效果有限，不能彻底去除污染物质；化学处理方法能够彻底去除污染物质，但处理过程中会产生大量的化学废水，对环境造成二次污染；生物处理方法能够将有机物质分解为无害物质，但处理效率较低，处理时间较长。
矿井水处理工艺方法应根据矿井水的污染物质种类、浓度、水量等情况选择合适的处理方法，以达到高效、经济、环保的目的。
矿井水处理技术
矿井水处理技术
矿井水处理技术
矿井水的处理工艺技术，决定于矿井水的性质和处理后的用途。
从水质成份上看，矿井水既具有地下水及地面水的特点，又具有天然水体原水与污废水的性质。
因此，对其处理方法，可按城市给水净化工艺、工业给水纯化工艺以及废水处理工艺进行。
根据目前掌握的水处理技术对不同类型的矿井水进行处理，都可达到不同使用目的的水质标准和要求。
主要的问题是经济上是否合理可行。
因此，研究更有效、更经济、更适用的矿井水处理回用方法，仍是非常实际和重要的水处理技术课题。
对悬浮物的处理
构成矿井水悬浮物的主要成份是粒径极为细小的煤粉和岩尘。
因此，靠自然沉淀去除是困难的，必须借助混凝剂，采用混凝沉淀的处理方法以实现对悬浮物的去除。
目前，对于矿化度不高而悬浮物含量较高的矿井水的处理，有较成熟可行的经验，一般采用混凝、沉淀(或浮升)以及过滤、消毒等工序处理后，其出水水质即能达到生产使用和生活饮用标准的要求。
高矿化度矿井水的处理
高矿化度矿井水是指含盐量大于1000mg/L的矿井水，我国煤矿高矿化度矿井水的含盐量一般在1000～3000mg/L之间，少量矿井达4000mg/L以上。
因这类矿井水的含盐成份主要是源于Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-、HCO3-、Cl-等离子，其硬度往往较高，既不适用于生活饮用，更不适宜作锅炉用水。
矿山开采的矿井水处理与利用技术
通过生态补水，可以补充地下水资源，改 善湖泊、河流的水质，促进生态系统的恢 复和改善。
提高环境质量
促进生态旅游
生态补水有助于改善水质和环境质量，提 高居民的生活质量。
通过生态补水改善生态环境，可以吸引游 客，促进生态旅游的发展。
05
矿井水处理与利用的挑战与展望
技术瓶颈与难题
处理效率低下
01
当前矿井水处理技术存在处理效率低下的问题，难以满足日益
总结词
采用中和剂如石灰石、白云石等进行中和反应，同时可采用氧化还原、沉淀等方法去除重 金属离子。
重金属矿井水的处理
总结词
去除重金属离子，防止污染和危害健康
详细描述
重金属矿井水中的重金属离子如铜、铅、锌等对环境和人体健康具有较大危害，需要采用化学沉淀、吸附、离子交换 等方法去除。同时，还需要对处理后的水质进行严格监测和控制。
详细描述
在沉淀池中，加入混凝剂使悬浮颗粒物凝聚成大颗粒沉降， 然后通过过滤器进一步去除残留的细小颗粒物，使水质得到 改善。
过滤法
总结词
通过过滤介质去除水中的悬浮物、胶体和部分溶解性物质。
详细描述
过滤法通常采用砂滤、活性炭滤等，利用过滤介质表面吸附和截留作用，去除 水中的杂质，使水质得到净化。
化学法
矿井水特点
含有大量的悬浮物、矿物质、重 金属离子等，水质波动较大，处 理难度较高。
矿井水处理的必要性
环境保护要求
随着环境保护意识的提高，矿山企业 对矿井水处理与利用的要求越来越严 格，以减少对环境的污染。
安全生产需要
矿井水中的悬浮物、矿物质等会影响 矿山设备的安全运行，甚至引发安全 事故。
矿井水处理技术的发展历程
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矿井水处理技术与工艺行业现状及矿井水污水特征煤炭是我国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位,在我国一次能源结构中,煤炭占到70%以上,建国57年来,共生产煤炭超过372×108吨,为我国的国民经济和社会发展做出了巨大的贡献。
在煤炭开采的过程中不可避免地大量排放矿井水和破坏水资源,目前,全国煤矿矿井水排放量约为42亿m3,约占整个采矿业(有色冶金、黄金、化工等矿山)的80％,而利用率约为26％。
我国大部分富煤地区就是贫水地区,在“十一五”规划建设的十三个超亿吨煤炭基地建设中,有十个就是缺水地区。
这些矿区用水短缺十分严重,许多煤矿生产用水十分紧张,甚至使用不合格的生产用水,水资源的短缺已严重制约了这些煤矿区经济发展和人们生活水平的提高。
高浊矿井水现状及存在的问题1.1高铁锰矿井水的水质特征煤矿含铁、锰矿井水主要是地层中含铁、锰地下水渗透形成的,矿井水中铁、锰是以二价铁或二价锰形式存在的,由于煤矿开采过程的影响,造成煤矿含铁、锰矿井水又具有不同于含铁锰地下水质的特点。
1.2高铁锰矿井水的利用现状目前矿井水处理工程上主要采用天然锰砂作为除铁、锰的滤料,其成熟期至少在一个月以上。
而且,尽管其对锰有一定的去除效果,但经其过滤后的出水,仍不能完全满足回用水的水质要求。
1.3高铁锰矿井水利用存在的问题煤炭行业对含铁锰的矿井水处理参照地下水除铁除锰技术进行设计,存在不少的问题。
2.1酸性矿井水的水质特征不同地区的酸性矿井水的物理和化学性质有较大差异,但共同的特征是PH值较低,一般在2～5之间。
由于酸性矿井水是由硫化物,主要是黄铁矿(FeS2)氧化产生,所以水中的Fe、SO42-的浓度很高。
总铁含量一般在300～800mg/L之间,有些矿井水超过1g/L,其中Fe2+含量一般在200～300mg/L;SO42-含量在几百至上万mg/L,有时高达15g/L,大大超过饮用水250mg/L的上限标准。
酸性水在演化过程中,对围岩的溶蚀作用导致水中Ca2+、Mg2+离子的含量增加,从而使水的总硬度偏大。
黄铁矿、煤和围岩中所含重金属,如As、Mn、Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Cd等,也在酸性条件下溶入水体,以毒性更强的离子状态存在。
由于水中含有大量的煤粉和开采过程中人为活动的影响,导致酸性矿井水的COD值通常很高。
2.2酸性矿井水的利用现状我国酸性矿井水基本上是采用中和化学法处理,投加碱性药剂或以石灰石、白云石为虑料进行过滤中和。
此外,人工湿地生态工程处理法处理酸性矿井水是近年来迅速发展起来的一种处理技术,具有很好的推广前景。
2.3酸性矿井水利用存在的问题常用中和法的设备比较庞杂,噪声大,环境条件较差,二次污染严重。
反应产物CaSO4、Fe(OH)3与过剩的石灰石混杂在一起,处理困难。
3.1高浊矿井水的水质特征(1)煤矿高浊矿井水的悬浮物含量高,感官性状差。
(2)煤矿高浊矿井水悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢。
(3)煤矿高浊矿井水混凝过程中矾花形成困难,沉降效果差。
3.2高浊矿井水的利用现状高浊矿井水净化处理通常采用混凝剂,矿井水处理中混凝剂混合方式通常采用水泵混合、管道混合器混合和机械混合,其中水泵混合较常采用。
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。
机械加速澄清池占地面积较小,但处理能耗大、设备维护工作量大,实际应用中处理效果不如水力循环澄清池好。
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,但处理效果不太稳定。
滤池通常采用无烟煤和石英砂双层滤料。
3.3高浊矿井水利用存在的问题(1)矿井水中主要含有以煤屑为主的悬浮物,具有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,主要是因为反应不充分、平流或斜管沉淀池表面负荷取值不合理所致。
(2)不同煤矿的矿井水中所含悬浮物的浓度差异较大,决定了投加混凝剂种类和数量不尽相同。
由于混凝药剂选择和投加不当,使得一些煤矿矿井水处理后达不到预期效果。
由于不能及时对进水和出水水质、处理流量、加药量、水池液位等进行监控,许多矿井水处理工程只有水泵和简易的加药装置,因此,矿井水处理后的水量和水质无法得到保证。
(3)煤矿井下生产使用的采掘机械需要使用乳化油和机油,油类物质进入矿井水中,采用常规混凝、斜管沉淀和过滤技术不能有效去除矿井水中的油类物质。
4.1高矿化度矿井水的水质特征高矿化度矿井水是地下水与煤系地层中碳酸盐类岩层及硫酸岩层接触,该类矿物溶解于水的结果。
使矿井水中Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、SO42-增多,有的酸性矿井水与碳酸盐类岩层中和,导致矿化度增高。
也有的矿区气候干旱,年蒸发量远大于降水量,地层中盐分较高,地下水矿化度相应增高,少数矿区处于海水与矿井水交混分布区,因而矿井水盐分增多。
4.2高矿化度矿井水的利用现状以前在工程中常用电渗析法,但电渗析不能去除水中的有机物和细菌,设备运行能耗大,使其在高矿化度矿井水淡化工程中的应用受到局限,因而原有电渗析装置在高矿化度矿井水淡化方面逐渐被反渗透装置所取代。
4.3高矿化度矿井水利用存在的问题反渗透膜污染问题是一个亟待解决的问题,它严重的影响了高矿化度矿井水的处理与利用。
一般要求处理前后水质1.1. 处理工艺简介1.1.1. 调节预沉池矿井废水从井下通过水泵提升至调节预沉池，在调节预沉池内存储废水，调节水量，以满足恒量进水的需要；另一方面达到水中悬浮物初沉的目的，大大减少水中的悬浮物，降低后续处理单元负荷，通过行车刮泥机将初沉池底部污泥汇集于一处，定期排泥。
1.1.2. 高密度沉淀器高密度沉淀器是近几年出现的一种以体外泥渣循环回流为主要特征的净水新工艺，该设备集机械混合凝聚、机械强化絮凝和斜管沉淀分离为一体，在沉淀区末端设回流泵，将活性泥渣回流至絮凝反应区，从而大大改善和提高絮凝和沉淀效果，对低温低浊水的处理表现出明显的优势。
较其他絮凝沉淀反应器而言，高密度沉淀器具有以下优点：a、采用合成的高分子有机絮凝剂PAC和助凝剂PAM使反应可以产生较大矾花，污泥回流又进一步增加矾花的密度和沉降性能，加快泥水分离，沉淀后出水水质较高，浊度一般在1NTU以内。
b、从慢速推流反应区到斜板沉淀区，矾花能保持完整，并且产生的矾花颗粒大，密度高。
c、高效的斜板沉淀可保证沉淀区较高的上升流速，絮凝矾花可得到很好的沉淀。
d、集混合、反应和沉淀为一体，结构紧凑，降低了土建造价并节约用地。
1.1.3. 多介质过滤+活性炭过滤经高密沉淀池排出的上清液中，含有极少量的细小悬浮物，水自流入中间水池然后经中间水池提升泵依次泵至多介质过滤器及活性炭过滤器，对废水中的细小悬浮物进一步进行过滤处理，以满足超滤的进水水质要求。
多介质过滤器主要原理是利用一种或几种过滤介质，在一定压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效去除悬浮杂质使水澄清的过程。
常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，本项目用于纯水的前级预处理，出水浊度可达3度以下。
还可去除水中的泥砂、悬浮物、胶体等杂质和藻类等生物，降低对超滤膜元件的机械损伤及污染。
活性炭过滤器是一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。
活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质、防止污染，特别是防止后级超滤膜、反渗透膜、离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。
经过长时间的过滤，过滤器砂层表面会有较多的污泥，堵塞砂层，造成运行压力增大，滤速减慢，过滤液位上升；此时需进行反洗处理，通过大水量的反冲泵，将过滤后的清水从下部泵入过滤器，并伴着高压空气，进行气水混合反冲，将过滤器内的砂层冲松，使砂层膨胀，系统内的细小悬浮物随着高速气流和水流挣脱过滤层，并随着水流从上部流出过滤器，排入调节池再次进行处理；反冲过程结束，过滤器恢复原始通量，再次投入使用。
1.1.4. 超滤超滤进水首先进入叠片式过滤器，以保护超滤系统不受到机械性的损伤。
超滤系统使用外压式膜组件，废水由膜丝外侧进入管内侧，采用全量过滤方式运行，产水全部进入超滤产水缓冲池。
超滤设置周期性反洗，大约20-40min进行一次反洗。
通过UF反洗泵，将超滤产水从UF膜的产水侧进入，反向对膜面沉积物进行短时间冲洗，以恢复膜性能。
整个超滤系统设计为全自动控制，设定程序进行正常过滤、气、水反冲洗和在线化学清洗；反冲洗水可以回反洗水缓存池进行再处理。
超滤系统还设置离线化学清洗系统，可以对单个膜组件进行独立和成组清洗，膜组件不必要拆离设备本体。
超滤膜一种筛孔分离过程，其过滤孔径范围在0.1～0.01μm，在压力作用下，原料液中的溶剂和小的微粒透过膜成为透过液，尺寸大于膜孔径的大分子及微粒则被膜阻挡、截留，形成浓缩液；一般超滤膜可将溶液中分子量大于数千的悬浮物、大分子胶体、蛋白质、粘泥微粒、细菌等截留。
超滤膜由于其过滤性能优良，因而被广泛应用于各种水处理系统中，并在自来水处理系统中推广使用，以替代常规预处理方式。
超滤膜分离技术可彻底地去除水中的胶体、细菌、微生物、悬浮物等，出水的SS可达到小于0.1ppm，污染指数（SDI）可小于3。
水处理超滤膜一般采用中空纤维结构型式，如下所示，为避免过多污染物堵塞流道和累积，中空纤维膜的进水一般限定：SS<20mg/L，浊度<100NTU。
中空纤维膜结构示意图说明：膜组件结构类似于管式换热器，中空纤维膜丝即相当于换热管。
（如上图）并分为内压式和外压式两种，以下为外压式过程的描述，内压式则相反。
过滤时：污水在膜丝外侧即壳程流动，污染物质截留在膜丝外壁，产水渗透通过管壁进入膜丝内侧，方式为外进内出。
所有中空膜丝内产水汇集至产水管。
反洗时：反洗流向与过滤相反，即UF产水提升，进入膜丝内侧，向膜丝外侧反向渗出，将截留在膜外表面的污染物质冲离膜表面，并最终冲出膜组件外，即内进外出。
中空纤维膜内/外压形式示意图根据中空纤维滤膜的致密层位置不同，又可分为内压膜、外压膜及内、外压膜三种。
外压式膜的进水流道在膜丝之间，膜丝存在一定的自由活动空间，因而更适合于原水水质较差、悬浮物含量较高的情况；内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔，为防止堵塞，对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制，因而适合于原水水质较好的工况。