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矿井水处理流程

2021-03-15

矿井水处理工艺的现状和问题。

1.1高铁锰矿井水的水质特征。

煤矿含铁、锰矿井水主要由地层含铁、锰地下水渗透形成,矿井水中铁、锰以二价铁或二价锰形式存在,受煤矿开采过程的影响,煤矿含铁、锰矿井水与铁锰地下水质不同。

1.2高铁锰矿井水的利用现状。

目前,矿井水处理工程主要采用锰砂作为除铁、锰的过滤材料,其成熟期至少在一个月以上。此外,尽管锰有一定的去除效果,但过滤后的水不能满足再利用水的水质要求。

1.3高速铁路锰矿井水利用存在的问题。

煤炭行业设计含铁锰的矿井水处理,参考地下水除铁除锰技术,存在很多问题。

2.1酸性矿井水的水质特征。

不同地区酸性矿山水的物理和化学性质有很大差异,但共同特征是PH值低,一般在2~5之间。酸性矿山的水是硫化物,主要由黄铁矿(FeS2)氧化产生的,水中的Fe、SO42-浓度高。总铁含量一般在300~800mg/L之间,有些矿山水超过1g/L,其中Fe2+含量一般为200~300mg/L的SO42-含量为数百至数万mg/L,有时达到15g/L,超过饮用水250mg/L的上限标准。酸性水在进化过程中,对围岩的溶蚀作用增加了水中Ca2+、Mg2+离子的含量,提高了水的总硬度。黄铁矿、煤炭和围岩中含有As、Mn、Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Cd等重金属,在酸性条件下融入水体,在毒性更强的离子状态下存在。由于水中含有大量煤粉和开采过程中人为活动的影响,酸矿水的COD值通常很高。

2.2酸性矿井水的利用现状。

我国酸性矿山水基本采用中和化学法处理,投入碱性药剂或以石灰石、白云石为材料过滤中和。另外,人工湿地生态工程处理法处理酸性矿山水是近年来迅速发展的处理技术,具有良好的推进前景。

2.3酸性矿井水利用中和法常用设备复杂,噪音大,环境条件差,二次污染严重。反应产物CaSO4、Fe(OH)3与过剩石灰石混合,处理困难。

3.1高浊矿井水的水质特征。

(1)煤矿高浊矿井水悬浮物含量高,感官性状差。

(2)煤矿高浊矿井水浮物粒度小,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凝集剂,矿井水处理中凝集剂的混合方式通常采用泵混合、管道混合器混合和机械混合,其中泵混合多采用。矿井水净化处理以沉淀池或澄清池为主要处理单元。沉淀池采用平流式沉淀、斜管(板)沉淀,其处理能源消耗小,但处理设施占地面积大,沉淀污泥容易堵塞,污泥排放不良等缺点存在。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、操作方便等优点。机械加速澄清池占地面积小,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速过滤池和重力式无阀过滤池。快速滤池管道、阀门系统复杂,反冲洗操作复杂的重力式无阀滤池自动反冲洗,操作简单,管理和维护方便,但处理效果不稳定。过滤池通常采用无烟煤和石英砂双层过滤材料。

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,加药后形成的明矾结构松散,沉降速度慢等特点。许多包括物矿井水处理工程投入运行后,设计水量和水质不符合设计要求,主要是由于反应不足、平流或斜管沉淀池表面负荷值不合理。

(2)不同煤矿矿井水中含有悬浮物的浓度差异很大,决定投入凝集剂的种类和数量不同。混凝剂的选择和投入不当,煤矿矿井水处理后无法达到预期的效果。由于无法及时监视供水和供水水质、处理流量、加药量、池塘液位等,许多矿山水处理工程只有泵和简单的加药装置,矿山水处理后的水量和水质无法保证。