煤矿污水处理的技术改造论文

 

　　关键词：煤矿,污水,处理,技术改造

 

 

　　在煤矿行业的发展中，处理水资源、开发水资源，有利于缓解水资源在空间和时间上的分布不平衡问题，加强对水资源的充分利用。在煤矿生产中，采取综合处理的方式，对煤矿污水进行技术改造和再次利用，可以增加供应矿区水量，有效解决矿区居民日常用水中存在的各方面问题。对矿区水资源进行合理开发与使用，可为矿区生态的平衡发展奠定良好的基础，并以此推动矿区经济水平的持续性提高。

 

 

　　虽然煤矿日常开采工作中产生的污水量较大，但对其来源进行分析可以发现，酸性矿井水、含有悬浮物的矿井水、高矿化度矿井水与生活污水通常是煤矿污水的主要组成。并且，结合水质参数还可将煤矿污水按照表1的方式进行分类。其中，酸性矿井水通常是在采煤过程中，通过水与煤中的硫铁矿反应后产生的。由于该反应会形成硫酸，并使水的pH值产生明显下降，因此，若对其随意排放，极容易导致地表水的酸碱平衡受到影响，并形成酸性矿井水危害，严重时甚至会因土壤以及水体环境的pH值受到干扰，直接导致水生物种的生命安全受到威胁，农作物的产量和生产质量将大幅度缩减。酸性矿井水还具有腐蚀的作用，会导致有关的管路发生性能改变，针对酸性矿井水进行处理时，主要采取的是微生物处理法、中合法、湿式生态处理法。含有悬浮物的矿井水的硬度低，这种水体的矿化度水平也相对较低，是具有酸性特征的水质，在该水体中主要的悬浮物为煤尘和较小的岩尘，在处理含有悬浮物的矿泉水时采取的方式为混凝沉淀法。

 

 

高矿化度矿井水有着较高的硬度和矿化度，在高矿化度的矿井水当中，无机盐的含量超过了1 000 mg/L，水体为中性或偏碱性，饮用高矿化度矿井水，会对人体的生命健康造成威胁。若是将此类水体补充到锅炉水当中，将会产生大量的水垢；用于施工建筑的环节会导致混凝土的强度减弱；若直接使用此类水体开展农业灌溉，则会直接导致土壤出现盐渍化的问题。对该类污水进行处理时，通常会运用反渗透法、电渗析法以及离子交换法实现对污水的脱盐处理。而生活污水指的则是矿区食堂、宿舍、办公室等区域在开展必须活动时所产生的污水，由于人们在洗涤或烹饪时会使用大量的化学洗剂，因此此类污水通常存在化学需氧量悬浮物浓度过高或细菌总数超标等问题[1]。

 

 

　　在矿区的日常生产工作中，由于各项活动的耗水量均较大，因此，在完成对煤矿污水的处理后，一部分达标的水体可直接用于防尘洒水、环境绿化、消防以及采煤过程中的洗煤操作，部分经过特殊处理的煤矿污水，还可直接用于矿区日常生活中的洗衣、洗澡等活动，或直接供工作人员饮用。这样当煤矿的污水处理水平得到有效提高后，就可通过对矿区水资源的合理利用，实现绿色矿区建设效率的有效提高。同时由于采取的污水处理标准各不相同，因此，不同煤矿污水处理后的实际用途之间也存在着较大的差异。

 

　　根据目前煤矿污水水质处理技术的现状进行分析，发现煤矿污水水质处理技术应用已经取得了显著的成绩，但是技术应用还有进一步改造和升级的空间。现阶段的煤矿污水处理工作通常会将生活污水与生产污水进行混合后，注入调节池，运用一级提升泵将混合后的污水注入混凝反应器后，通过聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺药液与污水的反应，达成污水处理的排泥目标。随后将污水注入曝气生物滤池，运用化学方式对污水中存在的有机污染物进行处理，确保污水的水质达到国家规定的相关标准后，将斜板沉淀池中的污泥通过压缩方式制作成泥饼排出污水处理系统。对于完成上述处理工艺的污水，则需要对其进行过滤后，采取其他工艺继续进行二次处理。在煤矿污水技术的应用中，技术和工艺的使用体现出了一定的缺陷和不足，那就是在调节池当中，混凝剂无法有效的充分融合，形成了滤池效果不理想的问题，浪费了大量的资源。在调节池当中存在较大的提升泵阻塞风险，这是因为在调节池中缺少网格栅栏，因此会形成异物堵塞的问题，导致提升泵难以发挥出持续的功能[2]。

 

 

 

　　在煤矿污水处理工作中，受到污水特点的影响，常用的处理工艺通常包括混凝法、双膜法、混合法、生物氧化法等几种。而在某矿井的污水处理工作中，虽然工作人员同时采用了混凝法以及生物氧化法这两种工艺，但是最终的效果并不理想，因此要改进具体的工艺方法，利用混凝法加超膜过滤法的方式对煤矿污水处理技术的改造和再次运用。以混凝法加超膜过滤工艺流程相结合的模式，系统当中增加了药泵、进水泵、流量计、抽吸泵和反冲洗泵，在该系统中，使用淹没式中空纤维超滤膜作为主要的材料，以优化污水处理的最终效果，由于过滤设备的材质为聚丙烯，因此超滤膜的亲水性也得到了明显的提高。在运用上述方法开展煤矿污水处理操作时，主要的处理步骤可以分为净水处理与清洗两个环节。在净水处理环节中，工作人员需要在污水中添加适量的混凝剂，并将整体水体环境的pH值控制在8左右，混凝时间为10 min，静止时间20 min，再借助超滤膜的作用，在增压泵增压，完成处理过程。该工艺对污水的处理具有良好的除菌效果，混凝法的应用有着良好的污水浊度改善效果，可以将90%的浊度去除[3]。

 

 

　　在煤矿污水的处理工艺改造中，技术人员需要加强对煤矿污水处理技术要点的把握，对整体的工艺改造流程进行全面优化。先运用适配的水泵将矿井中的污水输送至地面的沉淀池中，在经过沉淀操作后，将水体输送至调节池中。而在调节池中，工作人员需要运用主要成分为絮凝剂的加药泵使污水变成混合液，并借助助凝剂使混合液中的杂质形成絮凝体。这样当处理后的污水经过迷宫式斜管时，就可轻松进行沉淀、过滤处理。随后，经过上述预处理的污水就可进入复用水池中，并根据需求直接投入使用或进行深度处理。优化后的污水深度处理工艺流程，如图1所示。要对复用水池中的水进行进一步的处理，借助过滤泵的功能，复用水池中的水到达了盘式过滤器中。在这个基础上，运用阻垢剂可以充分发挥出盘式过滤器具有的超滤作用，当水流入超滤水池后，其就会在高压泵的辅助下到达反渗透设备，清水池中最终有已经达标的水流入，经过后续的杀菌、消毒处理，实现对水资源的进一步使用，投入到生产生活中[4]。

 

 

 

　　在现阶段的煤矿工作过程中，绿色环保理念已经成为各项工作的重要开展原则，因此在对煤矿污水的处理技术与工艺方法进行改进时，工作人员首先要做的就是深入解读国家对环境保护的要求，并结合矿区的实际发展情况，对煤矿污水的处理规划与方案进行优化，论证分析。具体而言，首先，要结合煤矿污水处理操作的一般流程，加强对复用水池、水泵房、预沉池、反冲洗积水池与plc控制设备等基础设施的建设，对于已经拥有的污水处理装置，要结合煤矿现阶段的污泥处理系统与给排水系统的运行情况，将其与新装置进行搭配使用，以此借助新旧装置具有的不同优势，提高实际的煤矿污水处理效果。其次，要确保污水处理深度的有效提高，确保经过处理的煤矿污水达到理想目标后，再进行回收与利用操作，并遵循生活饮用水的相关指标，采取一些更加精细的污水处理工艺。此外，在煤矿日常的生产与生活中，也要尽可能使用复用水池中的水源。最终通过煤矿污水处理目标的改进，实现整体污水处理方案的有效优化[5]。

 

 

　　通常情况下.在煤矿处理污水技术的改造和应用中，使用到了一级反渗透设备，因此在开展煤矿污水的处理操作时，工作人员也要加强对单体工艺的优化。如通过对一级反渗透设备清除功能的合理利用，有效清除污水中包含的阳离子、阴离子以及其他有害物质。在常规的反渗透系统中，通常需要加装涵盖了加药设备、保安过滤器、除垢剂、高压泵、中间水箱、反渗透组件、RO清洗等基础设施，并且在该系统的运行过程中，还需要与分离膜技术搭配使用，才能达到反渗透的工作目标。膜元件通常由反渗透膜、导流管与中心管组成，而为了实现污水处理效率的有效提高，工作人员也可在玻璃钢压力容器中装入RO膜元件。这样才能通过反渗透组件的完善，确保煤矿污水中包含的各种微生物、有机盐与无机盐均得到有效去除，并以此实现污水处理系统出水质量的有效提高。在煤矿污水处理的单体工艺优化设计中，要加强对煤矿处理污水监测监控设备功能的优化改造，例如，选择的PLC控制系统应该搭载基础的数据处理与收集功能，这样才能赋予其越限报警的功能。在线仪表设备需要将水流量、水流累积现状、水流瞬时现状、酸碱度、电导率、压力液位等数值通过更加直观的方式展示给工作人员。而对于监控监测系统，则需要选择一些能够全面覆盖储备水箱液位高低报警，故障报警，反渗透设备进出水导电度报警等功能的设施[6]。

 

 

　　煤矿污水的处理是推进煤矿事业绿色化、环保化发展的重要举措，结合我国的水资源短缺的现状和问题，在煤矿产业的发展中，针对煤矿污水处理技术的改造和利用，要求技术人员要将先进的工艺技术运用到煤矿污水的处理中，为煤矿企业提高资源利用率提供切实的保障。促使煤矿行业的发展向着绿色化、高效化的方向转型，打造生态型、环保型的现代化煤矿企业，为我国现可持续发展目标助力。

 

 

　　[1]王瑞冬.人工智能技术在矿山机电设备检测中的应用研究[J].煤炭科技，2022，43（3）：120-124.

 

　　[2]齐晓菲，赵东，李军垒，等.轨道式智能巡检机器人的研究与应用[J].煤炭科技，2022，43（3）：144-148.

 

　　[3]姚学庆，郭艳飞.基于钻孔应力法的巷道卸压带宽度考察研究[J].煤炭科技，2022，43（3）：19-23.

 

　　[4]马丽.煤矿污水处理过程的工艺改造研究[J].山西化工，2022，42（1）：304-306.

 

　　[5]杨涛.新时期煤矿污水处理及再利用探讨[J].山西化工，2022，42（1）：310-312.

 

　　[6]杨宏生.煤矿生活污水处理技术探析[J].山西冶金，2021，44（6）：298-299.