矿井水生态利用的技术研究

摘 要 协庄煤矿利用循环经济理论、生态经济学等理论，对矿井老塘水、生活污水、洗煤厂用水等进行技术处理，实现了产业共生、资源平衡、系统集成、资源替代等目标，该矿以水为主线，进行矿井水生态化利用的研究与应用，构建适合新矿集团协庄煤矿的集能量利用、营养物质利用、生活、工业、养殖、种植等为一体的系统利用体系。

关键词 矿井水；生态；利用；技术

中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0142-02

1 原理与方法

新矿集团协庄煤矿利用循环经济理论、生态经济学、环境经济学，尤其是产业共生、资源平衡、系统集成、资源替代等技术，以水为主线，进行矿井水生态化利用的研究与应用，构建适合新矿集团协庄煤矿的集能量利用、营养物质利用、生活、工业、养殖、种植等为一体的系统利用体系。

通过对水资源流动机理、利用机理进行分析可以看出，协庄煤矿的水资源能够实现层级利用、循环利用，能够以矿井水资源的生态化利用为目标，构筑水资源复用循环系统。

山东泰山能源协庄煤矿按照本单位的地理条件和所处的生态环境，全面分析资源现有和分配情况，构建出了循环生态矿区、人文和谐矿区。用“地下水复用—利用热值—价值生态处理—初次试用—重复利用”为主线，构建山东泰山能源协庄煤矿地下水循环复用系统，该系统由地下水处理子系统、地下水热能提取利用子系统、地下水复用子系统、废弃物再利用系统四部分组成，它们之间互为补充、相互作用形成了山东泰山能源协庄煤矿地下水生态化利用的循环系统，在实现资源共享、合理转化的基础上，达到整个资源零排放的目标。

2 矿井水处理系统

山东泰山能源协庄煤矿地下水处理系统主要包括老空水净化处理系统、地面用水处理系统和生活污水处理系统等。

1）老空水净化处理：利用井下水仓对老空水进行直接沉淀净化，沉淀处理后的水主要供井下洒水灭尘用，此净化处理简简单，不投入设备，不需投入催化药剂，不仅简单易行，还生态节能；主要利用水与杂物之间的沉浮落差重力原理，不需要任何设施，就能取得节能环保效果。

2）地面用水处理：新矿集团协庄煤矿经水源热泵热能利用系统利用之后的水，含有煤、岩石等成分组成的悬浮物及微量的有机物，也含有微量的无机盐，经过简单处理就能满足一些对水质要求不高领域的需要。新矿集团协庄煤矿建有人工假山、人工湖等地面景点，这些景点对水质要求不高，因此，对提取热能后的地下水与人工景点融合在一起进行系统建设，建成了循环水利用系统，把它分为沉淀池、水生植物处理池、水生动物处理池、水生植物种植区、水生动物养殖区等五个部分，集矿井水处理、净化、养殖、种植、景观于一体。该系统体现出生态、节能，取得了较好的经济效益、生态效益和社会效益。

3）生活污水处理：新矿集团协庄煤矿运用了生物接触氧化的工艺收发，借由HD一体化生物反应器，把处理系统中的污水里的各种有机污染物质，进行降解和转化，使污染物质除去。这种系统不仅污水的处理效果好而且投资少，还能节省能耗。

4）洗煤厂废水处理：洗煤水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水，其中含有大量的煤泥和泥砂，是选煤厂的主要水污染源，其生产用水可取自经井下水处理系统处理后的矿井水。在生产过程中，对生产系统的全部煤泥水均经浓缩机浓缩后，用压滤机进行压滤处理，以实现煤泥在场内回收；同时，最大限度地从煤泥水中分离出固体悬浮物，获得符合要求的分选介质——循环水，供洗煤厂循环使用，节水、环保。

5）深度处理：就是对经井下处理系统处理后的矿井水进行更为复杂的净化处理，采用预处理和反渗透先进处理工艺来脱除矿井水中的重度污染因子。经过深度处理的出水水质较高，可达到生活饮用水和电厂用水标准。新矿集团协庄煤矿使用的RO系统深度处理装置具有技术先进、性能可靠，操作安全、运行稳定，占地少、建设周期短、上马快、水的质量好等优点。进一步加深处理的工程的原水通过管道进入净化水池，通过提升泵的输送进入自清洗过滤器，使用滤网将水里残留的大颗粒杂质拦截，将水体悬浮物、颗粒物除去，使水的浊度降低，将水质净化，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等的产生，在同一时间清洗自动对滤芯。经过一系列过滤后的出水经超滤装置净化后进入安装使用先进膜分离技术的超滤装置的超滤水池，将已处理过的污水中的各种小的微粒、胶体、细菌等通过高压侧透过滤膜到达低压侧，使出水得到二次处理。超滤水池中的水通过超滤水泵及高压泵提升送入RO反渗透装置进一步处理。需要注意的是，为保证反渗透系统长期稳定、可靠运行，提高产水量和RO膜的使用寿命，必须要做好RO系统的预处理和防结垢工作。预处理必须加絮凝剂、阻垢剂、还原剂，并经多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器和保安过滤器四级过滤，确保膜进口处水浊度

参考文献

[1]张安兴.矿井水生态化利用的研究应用[J].山东煤炭科技，2010.

[2]周金平，李树涛.济三煤矿工业园污水资源化工程的实践与探索[J].能源环境保护，2006.