煤礦礦井水既是一種具有行業(yè)特點(diǎn)的污染源，又是一種寶貴的水資源。目前我國(guó)很多煤礦一方面嚴(yán)重缺水，另一方面未經(jīng)處理直接外排，造成大量水資源的浪費(fèi)，并且污染環(huán)境，在相當(dāng)程度上制約了煤炭生產(chǎn)和礦區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，將煤礦礦井水處理后作為煤礦工業(yè)用水或生活用水，不僅解決了礦區(qū)缺水問(wèn)題，而且充分利用了礦井水水資源，節(jié)省了地下水資源，具有明顯經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。

　　煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占70%以上，煤炭開(kāi)采過(guò)程中排放大量廢水，若不經(jīng)處理直接排放，勢(shì)必對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)造成水資源的大量浪費(fèi)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)40%的礦區(qū)嚴(yán)重缺水，已制約了煤炭生產(chǎn)的發(fā)展。西北礦區(qū)多處于山區(qū)，水資源更為缺乏，地表水又多為間歇性河流，枯洪水季節(jié)流量相當(dāng)懸殊，常年流量稀釋能力差，排入河流的污水造成嚴(yán)重污染。因此，開(kāi)發(fā)、管理、利用好煤礦水資源，對(duì)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

　　1、煤廢水污染嚴(yán)重

　　據(jù)包括10多位院士在內(nèi)的專家學(xué)者鑒定通過(guò)的一項(xiàng)課題研究表明，山西每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當(dāng)于山西省整個(gè)引黃河水入晉工程的總引水量。專家呼吁，應(yīng)當(dāng)從技術(shù)、人才、資金投入和經(jīng)營(yíng)機(jī)制等多方面解決這一世紀(jì)難題，幫助山西省等煤炭主產(chǎn)區(qū)擺脫“產(chǎn)煤致旱、因煤致渴”的困擾。

　　這項(xiàng)關(guān)于山西省煤炭產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究表明，山西省采煤造成嚴(yán)重的水資源破壞，加劇了水資源短缺問(wèn)題。這項(xiàng)課題研究表明，山西每挖1噸煤損耗2.48噸的水資源。每年挖5億噸煤，使12億立方米的水資源受到破壞。這相當(dāng)于山西省整個(gè)引黃工程的總引水量。因此，這對(duì)于山西這個(gè)人均水資源量?jī)H占全國(guó)平均水平不到五分之一的地區(qū)來(lái)說(shuō)是個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題。

　　目前，由于煤炭開(kāi)采對(duì)地下水系破壞非常嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西采煤對(duì)水資源的破壞面積已20352平方公里，占全省總面積的13%。山西省大部分農(nóng)村人畜吃水靠煤系裂隙水，而煤礦開(kāi)采恰好破壞了該層段的含水層。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全省由于采煤排水引起礦區(qū)水位下降，導(dǎo)致泉水流量下降或斷流，使近600萬(wàn)人及幾十萬(wàn)頭大牲畜飲水嚴(yán)重困難。

　　2、煤炭采掘業(yè)廢水治理技術(shù)問(wèn)題

　　99%的采煤項(xiàng)目廢水沒(méi)有進(jìn)行治理，從主觀上應(yīng)該說(shuō)是環(huán)保監(jiān)管不力。從客觀上說(shuō)是我們環(huán)保部門(mén)對(duì)采煤項(xiàng)目廢水治理技術(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度。采煤廢水治理技術(shù)多如牛毛，那種技術(shù)最適用、工藝最成熟、操作管理最方便、投資最省、運(yùn)行費(fèi)用最低，一直是我們環(huán)保部門(mén)在尋求的。由于采煤廢水復(fù)雜多變，在同一礦井廢水中，同時(shí)含有鐵、錳等重金屬，硫、氟、氯等非金屬及有機(jī)污染物和懸浮物，有的礦井廢水呈弱酸性(如織金縣珠藏、鳳凰山等)，再就是即使是同一礦井，所采層不同，廢水性質(zhì)也不同，甚至是差別很大。這就給煤礦廢水治理技術(shù)的選用帶來(lái)很大的困難。通常情況是某一技術(shù)只能有效處理某一污染物，不可能把所有超標(biāo)的污染物都處理好。一個(gè)煤礦不可能投入很多資金對(duì)污染物進(jìn)行單項(xiàng)處理，這就是采煤廢水治理在技術(shù)上的難點(diǎn)。有的業(yè)主自行修了一兩個(gè)池子，把礦井廢水往池子一放，就是對(duì)廢水進(jìn)行處理了。事實(shí)上不是這樣簡(jiǎn)單，可能連懸浮物也處理不了，金屬和非金屬就更不可能處理了。

　　礦井廢水主要處理技術(shù)

　　我國(guó)煤礦礦井水處理技術(shù)起始于上世紀(jì)70年代末，大多污水治理工作都只停留在為排放而治理。然而回用才是當(dāng)今污水治理發(fā)展的必然趨勢(shì)，將防治污染和回用結(jié)合起來(lái)，既可緩解水源供需矛盾，又可減輕地表水體受到污染。現(xiàn)國(guó)內(nèi)使用的處理技術(shù)主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀過(guò)濾，全自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器過(guò)濾，紫外線殺菌器消毒等。處理后直接排放的礦井水，通常采用沉淀或混凝沉淀處理技術(shù);處理后作為生產(chǎn)用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過(guò)濾處理技術(shù);處理后作為生活用水，過(guò)濾后必須再經(jīng)過(guò)除酚，紫外線殺菌器殺菌等對(duì)人體有害物質(zhì)及消毒處理;有些含懸浮物的礦井水含鹽量較高,處理后作為生活飲用水還必須在凈化后再經(jīng)過(guò)淡化處理。

　　礦井水處理回用的條件

　　1、礦井廢水的產(chǎn)生及特點(diǎn)煤礦礦井廢水包括：煤炭開(kāi)采過(guò)程中地下地質(zhì)性涌滲水到巷道為安全生產(chǎn)而排出的自然地下水，井下采煤生產(chǎn)過(guò)程中灑水、降塵、滅火灌漿、消防及液壓設(shè)備產(chǎn)生的含煤塵廢水。因此，它既具有地下水特征，但又受到人為污染。礦井廢水的特性取決于成煤的地質(zhì)環(huán)境和煤系低層的礦物化學(xué)成分，其中井田水文地質(zhì)條件及充水因素對(duì)于礦井開(kāi)采過(guò)程礦井廢水的水質(zhì)、水量有決定性的影響。因此，對(duì)礦井廢水處理要考慮開(kāi)采過(guò)程中水質(zhì)、水量的變化。華亭礦區(qū)新柏煤礦礦井廢水水質(zhì)取礦井正常排水時(shí)井口水樣。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和資料查找，收集了多年來(lái)華亭礦區(qū)有關(guān)礦井水和地下水的化驗(yàn)數(shù)據(jù)資料，以及平?jīng)鍪协h(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)綜合分析，該煤礦礦井廢水含煤泥為主要懸浮物，有機(jī)物略有超標(biāo)，糞大腸菌群超標(biāo)，揮發(fā)酚超標(biāo)。

　　2、礦井廢水回用途徑煤礦礦井水處理后可作生產(chǎn)用水或生活用水，礦井生產(chǎn)用水主要是井下采掘設(shè)備液壓用水、消防降塵灑水，生活用水主要是沖廁、洗浴水以及深度處理后用于飲用水。

　　處理工藝

　　新柏煤礦礦井廢水處理工程的設(shè)計(jì)處理能力為800～1000m3/d，處理后作為生產(chǎn)和生活用水，采用混凝反應(yīng)、過(guò)濾、活性炭吸附及消毒工藝。

　　礦井廢水處理工藝流程礦井廢水由井下排水泵提升至灌漿水池，部分用于黃泥灌漿，其余廢水自流進(jìn)入曝氣池，氣浮除油后進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行初步沉淀，由提升泵提升進(jìn)入混凝沉淀設(shè)備，同時(shí)加入混凝劑，經(jīng)過(guò)斜管沉淀后，將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流出水自流進(jìn)入砂濾罐，出水自流進(jìn)入清水池，清水池前再經(jīng)過(guò)過(guò)流式紫外線殺菌器進(jìn)行殺菌消毒。全自動(dòng)自清洗過(guò)濾器的反沖冼水自流進(jìn)入污泥池，上清液自流進(jìn)入曝氣池，以提高礦井廢水資源的利用率。出水若用作生活用水，則全自動(dòng)過(guò)濾器出水進(jìn)入活性炭吸附裝置處理后流入清水池用作生活用水。

　　主要處理單元

　　1、預(yù)沉池曝氣礦井廢水中含有少量的有機(jī)物，通過(guò)曝氣接觸氧化去除廢水中的有機(jī)物。另外，井下液壓支柱等設(shè)備產(chǎn)生少量油類，通過(guò)氣浮除油，使廢水中油類達(dá)標(biāo)。

　　2、混凝沉淀煤礦礦井水主要污染物為懸浮物，處理懸浮物主要采用混凝沉淀法，用鋁鹽或鐵鹽做混凝劑，混凝劑混合方式采用管道混合器混合。混凝沉淀裝置采用倒喇叭口作為反應(yīng)區(qū)，水流在反應(yīng)區(qū)中流速逐漸降低，使廢水和混凝劑藥液的反應(yīng)在反應(yīng)器中逐漸全部完成。完全反應(yīng)的廢水流出反應(yīng)區(qū)后開(kāi)始形成混凝狀物質(zhì)，經(jīng)過(guò)布水區(qū)進(jìn)入斜管填料，由于斜管填料采用PVC六角峰窩狀填料，利用多層多格淺層沉淀，提高了沉淀效率。將絮狀物沉淀到底部而被去除，清水從上部溢流排出。

　　3、礦井廢水經(jīng)混凝沉淀后，水中還含有較小顆粒的懸浮物和膠體，利用高精度網(wǎng)式過(guò)濾機(jī)設(shè)備將懸浮顆粒和膠體過(guò)濾，它是混凝沉淀裝置的后處理過(guò)程，同時(shí)高精度網(wǎng)式過(guò)濾機(jī)也是活性炭吸附深度處理過(guò)程的預(yù)處理。全自動(dòng)高精度網(wǎng)式過(guò)濾機(jī)采用316L不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)，濾元終身免更換，水過(guò)濾器為全自動(dòng)反沖洗，不需要人工單獨(dú)管理，操作簡(jiǎn)便，管理和維護(hù)方便。

　　4、活性炭吸附該煤礦礦井廢水主要含有揮發(fā)酚，酚類屬于高毒物質(zhì)，它可以通過(guò)皮膚、粘膜、口腔進(jìn)入人體內(nèi)，低濃度可使細(xì)胞蛋白變性，高濃度可使蛋白質(zhì)沉淀。長(zhǎng)期飲用被酚污染的水源，會(huì)引起蛋白質(zhì)變性和凝固，引起頭暈、出疹、貧血及各種神經(jīng)癥狀，甚至中毒。處理中水用作生活飲用水，必須用活性炭吸附裝置處理。活性炭的比表面積可達(dá)800～2000m2/g，具有很強(qiáng)的吸附能力。該裝置采用連續(xù)式固定床吸附操作方式，活性炭吸附劑總厚度達(dá)3。5m，廢水從上向下過(guò)濾，過(guò)濾速度在4～15m/h，接觸時(shí)間一般不大于30～60min。隨著運(yùn)行時(shí)間的推移，活性炭吸附了大量的吸附質(zhì)，達(dá)到飽和喪失吸附能力，活性炭需更換或再生。

　　5、消毒廢水中含有一定的病菌、大腸菌群，處理后回用于洗浴時(shí)，若不經(jīng)過(guò)消毒，對(duì)人體皮膚傷害嚴(yán)重。所以礦井廢水處理后作為生活用水必須經(jīng)過(guò)消毒處理，本工藝采用超聲波紫外線殺菌器，紫外線消毒器殺菌擁有光譜殺菌能力，能夠輕易的徹底殺死包括：軍團(tuán)菌(Legionella)、阿米巴(amoeba)在內(nèi)的130多種的有害菌、微生以及所有種類的真菌、濾過(guò)性病毒、霉菌、刨子。此外超聲波紫外線殺菌器可以完全消除飲水中的有害細(xì)菌，微生物，并且對(duì)水的味道，氣味沒(méi)有改變，從而使受處理的水達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。這種簡(jiǎn)單、安全、實(shí)用性強(qiáng)、低投入的凈水方法是非常適用于飲水衛(wèi)生安全問(wèn)題的。