磁分离净化工艺技术经济分析

⑴ 简化水泵选型和维护。 ❖ 地面处理方案将井下水仓水提升到地面，需要采用渣浆泵，
井下处理方案则只要选用清水泵，同等规格的排水能力，采 用清水泵能够节约投资30%--50%，同时延长维护周期3--4 倍。
⑵ 减少管路磨损和腐蚀。 ❖ 矿井水中的煤泥和悬浮物不但磨损水泵部件，而且还严重磨
损排水管路，据调查，同等条件下，井下处理方案排水管的 使用寿命是井上处理方案排水管使用寿命的2--3倍。特别是 对于酸性矿井水，在井下进行中和处理后再提升到地面，可 以延长水泵和管路的使用寿命5倍以上。
⑹ 实现机械化水仓清理。
❖ 井下水仓清挖是高强度的艰 苦劳动，受井下场地条件限 制，作业中也屡屡发生工伤 事故。而井下处理方案采用 独立的污泥处理系统回收煤 泥，极大地减轻了煤泥在井 下沉淀，极大减少了繁重的 体力劳动，对于远期水仓中 沉积的少量煤泥可以采用新 型机械便捷回收。
⑺ 不怕气候变化影响。 ❖ 矿井水地面处理系统会受到严寒、
⑶ 便于就近利用。 目前矿井水资源化的重要利用途
径是用于井下降尘、洒水和消防用水 以及乳化油配制用水。采用地面处理 方案时，处理后的清洁矿井水需要重 返井下，造成管路折返铺设、往复运 输的浪费并增加设备运行成本。井下 处理方案可以将清水直接输送到井下 用水点，便捷、高效，余量清水入仓 后，可提升至地面作为综合利用水源。
一、我国的煤矿矿井水
❖ 我国煤炭产量位居世界第一，煤矿 矿井水的产生量和排放量也是位居 全国工业废水的第一，据统计和测 算，目前全国煤炭矿井水的产生量 达到每年45~50亿m3，随着矿井 水越来越多地作为水资源开发利用， 全国煤矿矿井水的排放量仅占产生 量的一半以下，即每年排放25亿 m3左右。
二、矿井水的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ质
五、矿井水井下处理
❖ 传统的矿井水处理是将井下水仓集 中的矿井水提升到地面，在地面建 设矿井水处理厂。自20世纪90年代 后期，矿井水井下处理逐渐成为一 种技术潮流，越来越多地被各地煤 矿采用，在山东、河北、山西等国 家重点煤炭矿区先后建成了处理能 力从5000m3/d到20000m3/d的 井下矿井水处理厂，至今成功运行。
❖ ——矿井水一般处理技术，主要 目的是去除矿井水中的煤粉、岩 粉等颗粒物和悬浮物，主要技术 手段是预沉淀→混凝-絮凝→沉淀 →过滤。矿井水一般处理技术的 应用范围最广，占矿井水处理工 程总量的90%以上。同时，一般 处理技术是特殊处理技术和深度 处理技术必需的前端处理环节。
❖ ——特殊处理技术，主要目的是去除矿井水中过高的酸性、 溶解性盐类、铁锰离子等主要污染成分，部分矿井水中还 有COD、NH、油类等污染物。主要技术手段是物理化学 法和化学法，通过中和、氧化、沉淀、反渗透等化学反应 和物理化学作用，把超过标准有害物质从水中分离出去。 矿井水特殊处理技术的用户较少但地域分布相对集中。
⑷ 减少土地占用。 矿井水地面处理方案一般占用较大的土地面积，以日处理能 力10000m3的矿井水处理厂为例，从预沉池到清水池需要 5到6级构筑物，需要土地面积5000--8000m2，而井下处 理方案，平面面积300m2即可；采用井下处理工艺，可以 为煤矿发展新增地面生产系统置换土地。
❖ ⑸ 提高水仓有效容积效率。大部分矿井都在井下设计容积 2000m3以上的中央水仓，矿井水中的大量煤泥、岩粉等很 快在水仓沉淀，影响了有效容积和悬浮物沉降效率，一般每1 到3个月就要清挖一次。井下处理方案可以直接、连续地处理 矿井涌水，煤泥和悬浮物及时得到分离，保证了中央水仓的 最大有效容积，大大提高了矿井防御洪水和水害的能力。
与地面处理工艺相比，矿井 水井下处理不仅是空间位置的 变化，更是一种全新的清洁生 产理念和高效低碳的技术路线。 矿井水井下处理符合彻底改变 煤矿形象（采煤不见煤、出矸 不见矸，排水不见水……）的 时代潮流，是煤炭绿色开采技 术的重要组成部分，并且具有 多方面的技术经济优势。
六、 矿井水井下处理的技术经济效率
❖ 由于各地煤系地层的水文地质条 件不同，矿井水从涌出到集中水 仓再提升到地面的途径不同，各 个矿区、各个煤矿的矿井水水质 差别很大，在煤炭行业水处理和 环境保护界，一般根据矿井水杂 质的数量和性质，划分为清洁矿 井水、高悬浮物矿井水、高矿化 度矿井水、酸性矿井水和含重金 属及放射性矿井水等五类，有些 矿井水兼有上述五类中的两类甚 至四类污染物。
——深度处理技术，主要指为使处理后的矿井水达到生活饮 用水卫生标准、冷却循环水及锅炉内水等，对经过一般处理或 特殊处理的煤矿矿井水进一步进行消毒、活性炭吸附等处理， 目的是去除水中病原微生物、微量有机污染物和重金属离子的 组合技术。矿井水深度处理属于要求严格的水处理技术之一。
四、从排放到利用
❖ 原来煤矿矿井水处理的主要目的是 满足达标排放的环保要求，随着煤 炭矿区水资源日益紧缺和用水量大 的煤炭循环经济产业快速发展，矿 井水的资源价值越来越受到重视， 特别是在缺水矿区，矿井水已经成 为主要的工业、生活用水水源，并 明确写入行业技术政策和设计规范。 目前煤矿矿井水处理技术中的给、 排水处理已经成为紧密不可分的系 统工程，资源化利用已经成为矿井 水处理的首要目标。
三、矿井水处理
❖ 我国大规模、普遍地进行煤矿矿井 水处理始于20世纪80年代中期， 至今仅有二十多年的历史，但是推 广普及的速度和技术进步的速度很 快，可以说，目前全国一万余家正 规在册的煤矿中，除西北地区极少 数无涌水煤矿外，都建设了并运行 着矿井水处理系统。据我们调查、 测算，全国煤矿矿井水的总处理能 力超过20亿m3/年。
矿井水处理技术：
❖ 除少数采取提前抽排或井下清污分 流措施的煤矿，能够直接排放清洁 矿井水外，大多数煤矿的矿井水都 需要进行水质处理，才能达到环境 排放标准或资源利用标准。煤矿矿 井水处理技术的选择，取决于排水 水质和处理后的水质要求，即“两 头决定中间”。根据矿井水处理的 技术特征，可以划分为一般处理技 术、特殊处理技术和深度处理技术。