大同煤矿矿井水资源化处理利用
大同市水资源开发利用存在问题浅析
大同市水资源开发利用存在问题浅析
息海疆
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2003(025)002
【摘要】大同市是全国煤炭能源重化工基地之一，由于水资源量匮乏，制约着城
市的经济发展和人民生活水平的提高．水资源量的不足，致使城市有效给水量不足，给水量不足又加深了水资源的强化开采乃至破坏性开采，加之该市在水环境综合消费治理上的滞后，产生了一系列有害的环境工程地质问题．本文通过对该市近十年来在水资源开发利用方面的分析及存在问题的探讨，提出了该市今后合理利用水资源的意见和措施．
【总页数】3页(P119-121)
【作者】息海疆
【作者单位】山西省大同市自来水有限责任公司,山西大同 037006
【正文语种】中文
【中图分类】TV213.4
【相关文献】
1.大同市水资源开发利用存在的问题与可持续利用的思考 [J], 杨秀娟
2.鹤岗市地下水资源开发利用现状及存在问题浅析 [J], 周连梅;张凤华;周淑英
3.大同市水资源开发利用及保护对策 [J], 王青霞
4.大同市水资源开发利用状况与承载能力的思考 [J], 兰翠玲
5.大同市水资源开发利用的建议与措施 [J], 高英利
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煤矿矿井水处理措施
大量矿井水外排，不仅浪费了水资源，还可能对 环境造成污染。因此，对矿井水进行处理和再利 用是十分必要的。
矿井水处理的必要性
01 保障煤矿生产安全
通过对矿井水进行处理，可以降低水患威胁，保 障煤矿生产和人员安全。
02 节约水资源
通过对矿井水进行处理和再利用，可以减少新水 的需求量，节约水资源。
VS
详细描述
生物技术在矿井水处理中的应用正在逐渐 拓展。通过选择适当的微生物种类和处理 条件，可以有效地去除矿井水中的有害物 质，同时减少化学试剂的使用，避免二次 污染。生物技术的应用还可以提高处理效 果，降低处理成本。
系统优化与智能化发展
总结词
优化矿井水处理系统，实现智能化控制，提 高处理效果和稳定性。
03
去除悬浮物
采用物理方法，如过滤、 沉淀等，去除矿井水中的 悬浮物，使水质变得澄清 。
混凝剂使用
通过添加混凝剂，使悬浮 物形成大颗粒，便于沉淀 和去除。
悬浮物回收
对沉淀后的悬浮物进行回 收，进行再利用，如制作 建筑材料等。
重金属处理
重金属富集
利用化学方法，将矿井水 中的重金属富集起来，便 于后续处理。
促进水资源可持续利用
通过矿井水处理，可以实现对水资源的可持续利用，从而减少对自 然资源的过度开采。
环境效益
减少水污染
矿井水处理可以去除水中的有害物质，减少对环境的污染。
改善水环境
通过处理和净化矿井水，可以改善当地的水环境，提高生态环境 质量。
促进生态平衡
通过恢复和保护当地的水资源，可以维护生态平衡，保障生态系 统的稳定。
03
化学沉淀法
通过向水中加入沉淀剂，使水中悬浮物、离子等形成沉淀物，从而与水
大同市污水资源化利用的有效途径
0.1955 0.2569 0.2491
25.8
亿
31.2
1.1141
立 方
31.3
米
2005 0.17919 0.71625 0.2224
31.0
2006 0.27347 0.77498 0.193
24.9
一、大同市水资源现状 大同市地处山西省的北部，属半干旱地区，境内降雨 稀少，水土流失严重，生态环境脆弱，全市多年平均降雨量 ４２１．４ｍｍ，平均蒸发量为 １０５５．９ｍｍ。据第一次水资源评 价结果显示，全市多年平均水资源总量 １３．９ 亿 ｍ３，人均占 有水资源量 ４６０ｍ３，为全国人均占有量的五分之一，而市区 水资源更为匮乏，人均占有量仅为 １７０ｍ３，相当于全国人均 水平的十三分之一。据第二次水资源评价结果初步显示， 全市水资源总量呈现明显下降的趋势，比第一次评价结果 减少了 １０．０％左右，市区多年平均水资源总量为 ２．３１６９ 亿 ｍ３，市区人均水资源占有量仅为 ８１．１ｍ３，据测算，大同 市区日缺水 ２０ 万 ｍ３。由此可见，大同市水资源十分贫乏， 是全国严重缺水城市之一。随着大同国民经济的迅速发 展、城镇化建设步伐的加快和人民生活水平的提高，水危 机日益加剧，特别是用水集中的大同市区水问题更为突 出。所以，实现大同市污水可持续利用，是解决大同市水资 源短缺的根本出路。
煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析
煤矿矿井水处理方法与综合利用策略分析摘要：在煤炭开发过程中，不仅会破坏原有的地表结构，导致周围环境的污染，也会造成严重的水污染问题。
煤矿矿井水中存在很多的杂物，是聚集于矿井中的废水，合理地处理矿井水不仅可以减少污染，也可以发挥矿井水资源的最大价值，对于煤矿矿井水，在加工处理上要严格按照一定的施工工序和流程进行，才能净化煤矿矿井水，也可以合理地利用煤矿矿井水。
本文主要探讨煤矿矿井水处理方法与综合利用策略。
关键词：煤矿矿井水；处理方法；综合利用；策略前言矿井水污染问题会直接影响人们的用水，也会阻碍煤炭生产作业，在煤炭行业深入发展的背景下，水污染问题更为严重，同时缺水问题也更为显著。
在处理后对矿井水进行综合利用，不仅可以减少污染，也可以节省水资源，发挥煤矿矿井水最大的利用价值，进而实现生态效益和经济效益的共同发展。
1矿井水特点和类型煤矿矿井水主要来源于地下水，当矿井产生裂缝时，地下水会渗出来，形成煤矿矿井水。
一般情况下，煤矿矿井水的特点有成煤地质环境和地层矿物质成分有关，其水质和水量受多个因素的影响，其中地质条件与充水是影响水质和水量的主要因素。
煤矿矿井水主要有洁净矿井水和酸性矿井水两种，虽然煤矿矿井水有地下水的特征，但是也存在地表水的特点，在排水量上，受到水文地质条件的影响，不同地区的煤矿矿井水总体特点不同。
据统计，产生1t原煤，会形成0.5m3到10m3的煤矿矿井水，虽然矿井废水污染不大，一般不会存在有毒物质，但是部分成分超标，如硫酸盐、氨氮、COD、总氮含量等成分，对煤矿矿井水进行处理，可以实现综合利用，满足当下社会的环保生产理念[1]。
2矿井水处理方法2.1 洁净矿井水的处理一般洁净的矿井水没有受到污染，这类水的应用价值较高，可以用于生活和生产，在处理这类水时，一般对煤矿水层经过采样进行分析，并实施井下清污分流的处理方法，通过专用的管道将其排出并实现二次利用，处理成本较低，经济性强，操作较为简单。
大同市水资源管理办法
大同市水资源管理办法大同市水资源管理办法山西省人大常委会（1989年12月29日大同市第八届人民代表大会常务委员会第二十六次会议通过 1990年7月19日山西省第七届人民代表大会常务委员会第十七次会议通过）目录第一章总则第二章水资源开发利用第三章计划供水和节约用水第四章水资源保护第五章收费第六章法律责任第七章附则第一章总则第一条为加强水资源的统一管理，合理开发利用和保护水资源，充分发挥水资源的综合效益，适应我市国民经济发展和人民生活的需要，根据《中华人民共和国水法》和《山西省水资源管理条例》等有关法律、法规，结合我市实际，制定本办法。
第二条本办法所称水资源，系指地表水和地下水。
凡在大同市行政区域内开发、利用、保护、管理水资源，必须遵守本办法。
第三条水资源属于国家所有，即全民所有。
农业集体经济组织所有的水塘、水库中的水，属集体所有，其利用和保护必须纳入本市水资源的统一规划。
任何单位和个人均有保护水资源的义务。
国家保护依法开发利用水资源的单位和个人的合法权益。
第四条水资源管理应贯彻开源与节流并重的方针。
开发利用水资源，应当首先满足城乡居民生活用水，统筹兼顾工农业和其它行业用水，同时严格控制高耗水建设项目的发展。
第五条对水资源实行统一管理与分级、分部门管理相结合的制度。
大同市水资源管理委员会代表市人民政府协调和处理有关水资源的重大事宜，负责全市水资源的权属分配管理工作，其办事机构为大同市水资源管理委员会办公室。
市水行政主管部门负责全市水资源的统一管理、规划、开发、利用、保护和调配工作。
南郊区、新荣区水行政主管部门负责本行政区域有关的水资源管理工作。
市城乡建设行政主管部门协同管理自来水供水和城市节水工作；市人民政府有关部门应按照政府规定的职责分工，协同水行政主管部门负责有关水资源管理工作。
第六条任何单位和个人不得干予或阻挠水资源管理部门及其工作人员依法执行公务。
对污染、浪费水资源和破坏水工程、水监测设施的行为，公民有权监督、举报和控告。
矿井疏干水利用与处理技术研究
矿井疏干水利用与处理技术研究随着矿业开采的不断深入，矿井疏干水问题日益突出，如何科学合理地利用和处理矿井疏干水成为亟待解决的问题。
矿井疏干水是指在煤矿开采过程中产生的大量地下水，一旦排放到地表会对周围环境和生态系统造成严重影响。
矿井疏干水的利用与处理成为矿山水环境管理的重要课题之一。
本文将从矿井疏干水的利用和处理技术方面展开讨论。
一、矿井疏干水的利用技术1. 地热利用技术地热能够有效利用矿井疏干水，通过热泵和地源热能等技术，将矿井疏干水中的热能转化为可用热能，供暖或供热水使用。
通过地热利用技术，可以最大程度地减少矿井疏干水的排放，同时实现资源的可循环利用。
2. 工业用水补给部分矿井疏干水含有一定的矿物质成分，具有一定的实用价值。
可以通过对矿井疏干水进行深加工处理，获得一定品质的工业用水，供给相关工业生产使用，实现矿井疏干水的资源化利用。
3. 农田灌溉补水在农业用水稀缺的地区，可以将矿井疏干水进行适当处理后，用于农田灌溉补水，提高土地的水分利用效率，促进农作物的生长发育，同时起到节水和环境保护的作用。
1. 沉淀-过滤法通过加入絮凝剂将矿井疏干水中的悬浮物沉淀，再通过过滤的方式使水中的悬浮物得以去除，从而达到净化水质的目的。
这种方法简单易行，能够有效处理矿井疏干水中的悬浮物质。
2. 活性炭吸附法活性炭具有特殊的孔隙结构和表面化学性质，可以有效吸附水中的有机物和重金属离子，减少水中的污染物含量，提高水质。
可以将矿井疏干水通过活性炭吸附柱处理，达到净化水质的效果。
3. 膜分离技术膜分离技术主要包括超滤、反渗透和微滤等，能够有效除去水中的微生物、重金属、胶体和悬浮物等杂质，提高水质，适用于对水质要求较高的场合。
4. 生物处理技术利用微生物对水中的有机物和其他污染物进行生物降解和生物吸附，通过生物处理技术可以有效净化水质，降低水的污染物含量。
矿井疏干水的利用和处理技术对矿山水环境保护和资源利用具有重要意义。
矿井水的防治与利用范文（二篇）
矿井水的防治与利用范文矿井水作为一种特殊的废水源，具有较高的污染物浓度和复杂的组成，对环境和人类的健康造成了严重的威胁。
为了实现矿井水的防治与利用，减少其对环境的影响，保护地下水资源，必须采取科学有效的措施进行处理和利用。
本文将对矿井水的防治与利用进行探讨。
矿井水的防治是保护和修复矿井周围环境的关键方法之一。
首先，我们可以采取物理方法来处理矿井水，如通过沉淀、过滤等方式去除其中悬浮固体和颗粒物质。
其次，可以利用化学方法对矿井水进行处理，如利用氧化剂氧化其中的有机物质，或者使用沉淀剂将其中的重金属离子沉淀下来。
此外，生物方法也是一种常用的处理方式，可以利用微生物来降解有机物质，或者利用植物吸收污染物质。
采用这些方法，可以有效地去除矿井水中的污染物，降低其对环境的影响。
除了防治之外，矿井水的利用也是一个重要的方面。
矿井水中含有丰富的资源，如金属元素、矿物质等，可以进行回收和利用。
例如，可以利用矿井水中的金属元素进行资源回收，如通过电解或其他方法提取其中的金、银等贵金属。
此外，矿井水中的矿物质也可以进行回收和利用，如利用其中的钠、钾等矿物质进行化肥生产。
这种利用方式不仅可以降低矿井水对环境的影响，还能够有效地利用资源，实现资源的循环利用。
此外，还可以将矿井水进行再利用，如利用矿井水进行工业用水或农业灌溉等。
矿井水具有一定的水源地位，可以作为水资源的补充。
通过对矿井水进行处理，去除其中的有害物质，可以使其符合工业用水或灌溉用水的要求，从而实现矿井水的再利用。
这种方式不仅可以减少对地下水的开采，还能够降低对自然水源的压力，保护地下水资源。
在矿井水的防治与利用过程中，还需要加强监管与管理。
首先，需要建立健全的法律法规体系，对矿井水的防治和利用进行规范。
其次，要加强监测和评估工作，及时了解矿井水的污染情况和变化趋势，采取相应的治理措施。
另外，要加强技术研发和推广应用，提高矿井水的治理效果和利用效益。
最后，还需加强宣传和教育，提高公众的环境保护意识和参与度，共同保护好矿井水资源。
中煤大同能源公司水资源的综合治理
中煤大同能源公司水资源的综合治理盛鹏飞【期刊名称】《《煤炭加工与综合利用》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P74-76,80)【关键词】水资源; 矿井水; 煤泥水; 闭路循环; 治理措施; 治理效果【作者】盛鹏飞【作者单位】中煤大同能源有限责任公司山西大同 037001【正文语种】中文【中图分类】X321 概述2016年以来，中煤大同能源公司虽然将煤矿污水处理站改造完成，矿井中水达到了工业用水标准（地下水三类指标），但受条件限制，只能将部分处理中水用于井下除尘，还有40%的余量得不到释放，导致矿井中水外排现象时有发生，而且还没有缓冲蓄水池，致使矿井中水得不到充分利用。
另外，洗选装运公司部分栈桥冲水、介质冲水、配制絮凝剂用水、设备轴封水等一直使用新鲜水来补充。
同时加上生活中水和矿井煤泥水全部进入选煤厂生产系统，而且进入系统的水量还不稳定。
通过测算，生产系统每月正常补水量略大于耗水量，一旦遇到放假、煤矿搬家倒面、停产检修等情况或选煤厂调整混煤工艺时，系统耗水量几乎为零，但是每天还有平均约200 t生活中水和80 t矿井煤泥水源源不断进入生产系统，极容易造成选煤厂系统水涨水外溢。
所以当前中煤大同能源公司水资源管理现状是：选煤厂系统补水与涨水外溢以及矿井中水外排，形不成洗水闭路循环，没有真正实现选煤厂系统水平衡。
选煤厂系统水外溢和矿井中水外排不仅给公司造成大量水资源浪费，而且给当地环保造成较大的影响，也给公司带来较大环保压力。
2 提高水资源利用率的措施针对选煤厂生产系统水及矿井中水等问题，中煤大同能源公司水资源治理团队重点评估了每月煤矿井下上排水量、井下矿井中水回用量、回用选煤厂系统煤泥水量和选煤厂每月系统水补入量，其中包含新鲜水、生活中水、矿井中水以及电厂每月用矿井中水量，再结合各单位用水实际情况制定了水资源利用规划。
该规划本着节约新鲜水，适度控制选煤厂系统水，尽可能增加矿井中水使用量为原则，力争使煤矿、洗选装运公司、电厂用水达到平衡。
煤矿矿井水处理技术及资源化综合利用_1
煤矿矿井水处理技术及资源化综合利用发布时间：2022-12-09T03:31:37.933Z 来源：《工程管理前沿》2022年第15期作者：张程[导读] 当前，我国煤炭能源开采率不断增加，是我国十分重要的能源之一，也是实现企业发展的重要前提保障。
在每一张程中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 110015摘要：当前，我国煤炭能源开采率不断增加，是我国十分重要的能源之一，也是实现企业发展的重要前提保障。
在每一年煤矿资源开采的过程中，都会伴随着大量的矿井水产生，随着煤矿资源的不断增多，矿井水如果直接排放到自然环境中，势必会导致周边环境的严重污染情况，这样不仅会给矿区内的生产环境造成影响，严重的情况下还会影响周边居民的生存。
同时，地表水以及降水也是煤矿开采工作中应重点预防的问题。
目前，我国煤矿资源主要集中在西北地区，但是西北地区的水资源却十分稀少，尽管目前矿井水资源的实际利用效率有着明显的提升，但是依旧会存在一定的矛盾情况，为了改善此类问题的发生，相关企业更应该重视对矿井水资源的防治。
关键词：煤矿矿井水；处理技术；资源化综合利用引言矿场污水主要包含煤泥微粒和石灰岩微粒的矿井涌水，矿山采矿步骤中喷雾抑尘、机械设备及消防救援过程中产生的煤尘废水，未经处理的矿场污水直接排放会造成自然环境的污染。
矿场污水最终通过小巷池塘或排水泵汇集于水仓中，夹杂的煤泥、石灰岩和沉积微粒随着时间延长不断在水仓中沉积，造成整治水仓的频率及成本增加，大大增加了煤矿的生产成本。
1煤矿矿井水处理的影响因素分析矿井水所面对的处理对象各不相同，所以水处理期间的处理工艺同样具有明显的差异。
例如：在使用絮凝工艺时，需要重点关注絮凝剂的使用以及助凝剂的比例。
通常情况下，能够影响到矿井水处理效果的因素有很多，比如废水温度、水体杂质等。
当矿井水的浊度过高时，应该适当增加絮凝剂用量。
需要注意的是，pH值能够影响絮凝剂水解平衡，并改变污染物的表面性质，所以在选择处理工艺时，需要提前对絮凝剂的pH值进行测量。
煤矿开采的水资源利用
矿区工业用水处理
工业废水处理
矿区内的工业废水需要进行处理，以 去除其中的油污、重金属离子、酸碱 物质等杂质。常用的处理方法包括物 理法、化学法、生物法等。
工业用水再利用
经过处理的工业废水可以用于冷却、 洗涤、锅炉用水等用途，降低工业生 产过程中的水耗和能耗。
为满足工业设备冷却需求，煤矿对冷却水进行沉淀、过滤和软化处理，确保水质稳定。
工业废水处理
针对工业生产过程中产生的废水，煤矿采取有效的处理措施，如化学沉淀、生物处理等，降低废水排放对环境的 影响。
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03
煤矿开采中水资源利用 的挑战与解决方案
技术挑战
01
02
03
采矿排水处理
采矿过程中会产生大量废 水，如何有效处理和利用 这些废水是技术上的挑战 之一。
高效利用技术
目前对于采矿废水的处理 和再利用技术尚不成熟， 需要研发更为高效的技术 手段。
监测与控制技术
缺乏有效的监测和控制技 术，难以对采矿废水的处 理和再利用进行精准管理 。
矿井水利用
处理后的矿井水可用于井下消防、洒水降尘、设备冷却等方面，提高水资源利用效率。
生活用水处理实践
生活污水处理
煤矿建立生活污水处理设施，采用生物 处理工艺，对生活污水进行净化处理。
VS
中水回用
经过处理的污水可用于绿化灌溉、道路洒 水等方面，实现中水回用，节约水资源。
工业用水处理实践
工业冷却水处理
建立完善的水资源管理制度，明确各方的责任和义务，确保水资源 的合理利用和管理。
加强监督检查
加强监督检查力度，对违反水资源管理制度的行为进行严肃处理， 确保水资源利用的合法性和有效性。
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大同煤矿矿井水资源化处理利用郭 鹏,续 磊,高云峰(大同中新能源有限公司,山西大同 037002)摘 要:通过对我国矿井水处理方法现状以及大同矿井水特点的分析,提出适合大同地区矿井水处理的方法,解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾,保证煤矿企业的正常生产和经营,提高煤矿企业的综合效益,促进矿区的可持续发展。
关键词:大同煤矿;水资源;处理中图分类号:TD926 4 文献标识码:B文章编号:1007 7677(2007)03 0052 03 Mine water'd isposing and utilizing for being resources in Datong areaGUO Peng,XU Lei,GA O Yun feng(Datong Zh ong xin Ener gy Corp oration L td.,Datong037002,Ch ina)Abstract:Through analysis of coal mine water disposal methods in China and mine water features in Datong area,the pa per put forward c oal m ine water treatment methods for Datong area to solve the contradiction between the inc reasing of using water quantity and the shortage of water resourc es,to ensure the norma l coal production of coal mining enterprises,to improve the enterprise benefits,and to promote the sustainable development of mining a reas.Key words:Datong area;water resourc es;dispose0 前 言大同矿区地处晋北黄土高原,长年干旱,降水量少,水资源短缺已经成为制约矿区经济发展的 瓶颈。
因而实现生活污水及矿井水回用资源化是解决这一问题的最好途径。
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。
从水质成分上看,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。
1 我国目前矿井水处理方法现状我国矿井水净化处理技术起始于20世纪70年代末,目前用于处理能力在每天几万吨以下的,处理地表江河、湖泊水的净化处理构筑物,在煤矿矿井水处理工艺中大部分被采用过,如预沉调节池、反应沉淀池(或澄清池)、过滤池等。
矿井水净化处理后可作工业用水或生活用水。
已投入使用的净化处理技术主要有沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤(混凝澄清过滤)等净化处理技术。
处理后直接排放的矿井水,通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术。
处理后作为生产用水或其它用水的,通常采用混凝沉淀过滤(混凝澄清过滤)处理技术。
处理后作为生活用水,过滤后必须再经过消毒处理。
有些含悬浮物的矿井水含盐量较高,处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。
2 矿井水处理技术现状2 1 混凝剂和混合形式含悬浮物矿井水净化处理通常采用铝盐或铁盐混凝剂。
目前聚合氯化铝较为常用,也有用聚合铝铁的。
絮凝剂主要采用聚丙烯酰胺。
在日常的矿井水处理中,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。
2 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52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。
气浮池也有应用,但应用较少。
2 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。
2 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,一般采用二氧化氯消毒,次氯酸钠和液氯采用较少。
2 5 含悬浮物矿井水处理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,主要是因为反应不充分、平流或斜管沉淀池的表面负荷取值较大所致。
另一方面,由于提升泵、供水泵、加药设备、消毒设备、控制系统和附属建(构)筑等均按设计处理水量设计,造成工程投资的巨大浪费。
2 6 混凝剂种类和数量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。
加上若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。
2 7 油类物质处理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。
3 大同煤矿矿井水水质特点及处理方法分析大同煤矿矿井水属于高矿化度矿井水,其含盐量较高,主要成分多为Ca2+、Mg2+、SO2-4、HCO3-等离子,既不适用于生活饮用,更不适宜锅炉用水。
针对这类水质,除了采用给水净化传统工艺去除悬浮物和消毒外,关键工序就是脱盐。
3 1 对悬浮物的处理构成矿井水悬浮物的主要成分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。
所用混凝剂一般为硫酸铝和聚合氯化铝。
采用聚合氯化铝铁对矿井水进行处理的实验结果表明,该种无机高分子混凝剂对矿井水的水温及pH的变化适应性很强,其去浊率比硫酸铝有明显优势。
3 2 对高矿化度矿井水脱盐处理降低矿井水含盐量的方法,目前有以下几种:化学法、热力法以及膜分离法。
3 2 1 化学法离子交换法是化学脱盐的主要方法,即利用阴阳离子交换剂去除水中的离子,以降低水的含盐量。
该法用在进水含盐量小于500mg/L时比较经济,可用作高矿化度水经膜分离法处理后的进一步除盐工序。
3 2 2 热力法使用高温(蒸馏)和低温(冷冻)的处理过程均属热力法淡化。
蒸馏法是对含盐水进行热力脱盐淡化处理的有效方法。
蒸馏法以消耗热能为代价,一般适用于含盐量超过3000mg/L矿井水的处理。
蒸馏法的主要问题是需防止热交换表面结垢。
3 2 3 膜分离法电渗析和反渗透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2种主要方法。
尤其是前者在我国煤矿系统已有不少应用实例和经验。
电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子53交换膜对溶液中离子的选择透过性,使溶质和溶剂分离的一种物理化学过程。
含盐原水经过电渗析器后,便可得到淡化水和浓缩液(浓水)。
一般淡化水量为总进水量的50%~70%。
当进水含盐量小于4000mg/L时用此法较为经济。
电渗析除盐法的优点是:不需再生,可连续出水;工艺系统简单,设备少;与离子交换法串联使用可制取纯水等。
但电渗析除盐法也存在着一定的问题,其主要问题是:水回收率低(一般为50%左右),采用浓水循环工艺虽可使水回收率提高,但其循环方法及控垢药剂的投加,目前尚少成熟经验;易发生极化结垢。
另外,必须对其进水进行深度预处理,并使铁化合物含量不超过100 g/L。
反渗透法是借助于半透膜在压力(一般为30~70kg/cm2)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,较为经济。
反渗透法与电渗析法相比,其优点是:产品水回收率高,脱盐率和水的纯度高,投资费用低,无污染等。
缺点是:操作压力高,能耗大,设备较复杂,对进水水质要求高等。
反渗透脱盐技术,目前在国内仍处于深入研究和试用阶段。
4 结 语通过对我国矿井水处理方法现状以及大同矿井水特点的分析可知,矿井水净化处理后作为生产和生活用水可以减少地下深井水的开采量,节约地下水资源,保护矿区地下水和地表水的自然平衡;可以解决过度开采地下深井水带来的环境问题,改善煤矿企业和周围村庄之间的关系;可以解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾,保证煤矿企业的正常生产和经营,提高煤矿企业的综合效益,促进矿区的可持续发展。
作者简介:郭 鹏(1967 ),男,山西朔州人,工程师,大同中新能源有限公司副总经理。
(收稿日期:2007 01 18)(上接第51页)因为 r=W1Q=W-W sQ(12)又 e=W1c-Q=1c r(13)所以 r= c e(14)式中 W1!!!装置的实际工作量;W!!!装置的理论工作量;W s!!!装置做功能力总损失;Q!!!投入装置的热量;r!!!装置的热效率;c!!!装置相应的卡诺效率;e!!!装置火用效率。
7 结 论(1)火用是用来标志热的做功能力和描述热力过程做功能力变化的状态参数。
(2)系统从某一状态变化到另一状态,火用的变化值对应唯一的最大(技术)功。
(3)系统温度较环境温度越高的热量,其做功能力越大、质量(品位)越高。
(4)系统与环境之间存在火用平衡。
(5)火用平衡的表示结果可以用火用效率来体现。
(6)火用与热在理论基础、应用过程、所得结论以及反应事物的本质上存在较大的区别,在实际生产中应给予一定的重视。
(7)建议开展热平衡较早、基础较好的企业,逐步开展火用平衡工作,从不同的角度分析能量的利用情况,找到薄弱环节所在,避免片面性,挖掘节能的真正潜力,进一步推动企业的能量平衡工作。
参考文献:[1]郑宏飞 火用:一种新的方法论[M] 北京:北京理工大学出版社,2004[2]赵 旭,田贵山,徐廷相 整体煤气化燃气蒸气联合循环的火用分析方法[J] 西安交通大学学报,1999,33(3)[3]W.F ratzscher.Ex erg y and P ossible A pplications[J].Rev G en T her m,1997,36:690~696.[4]朱明善 能量系统的火用分析[M] 北京:清华大学出版社,1985作者简介:边寒松(1965 ),男,天津人,工程师,从事热能工程设计与研究工作。