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礦井水凈化消毒設備

我國是一個淡水貧乏的國家，人均擁有水量僅是世界人均水量的1/4，而且分布極不均勻。北方地區(qū)煤炭資源豐富，占全國煤炭總儲量的80%以上，水資源僅占全國總量的20%。礦區(qū)缺水十分缺水。

“據調查，全國約有70%的礦區(qū)面臨缺水，有40%的煤礦缺水，國有煤礦缺水達69。86m3/d其中生活33，06m3/d。東北，西北，山西，內蒙古以及新疆是我國的主要產煤區(qū)這些地區(qū)煤礦用水極為緊張，有些礦區(qū)每天供水不足4h，嚴重制約了礦山生產和影響煤炭職工的正常生活，而全國每年煤礦排22億立方米礦井水中，相當一部分是僅含煤粉和巖粉污染物的礦井水，這些礦井水污染程度輕，處理容易，成本底，經混凝，沉淀，過濾消毒處理后可用作煤礦職工生產，生活用水”。但是，長期以來，由于資金和技術等方面的原因，礦井水回用率仍維持在一個較低的水平，這不僅造成水資源的浪費，而且這些含污染物的礦井水外排造成環(huán)境污染，煤礦企業(yè)必須繳納排污費，和水資源損失費。所以，礦井水的處理具有重要的意義。

“我國煤礦礦井水年排放量約為22億t，而礦井水的資源化利用率僅在20%左右，大量未經處理的礦井水直接排放，不僅污染了環(huán)境，而且還浪費了寶貴的礦井水資源”。我國煤礦企業(yè)多分 布在干旱和半干旱地區(qū)，水資源較貧乏，約2/3的煤礦缺水和嚴重缺水，生產和生活用水緊張，在相當程度上制約了煤炭生產和礦區(qū)經濟的可持續(xù)發(fā)展。

煤礦飲用水凈化設備設計的意義在于，礦井水凈化處理后作為生產和生活用水可以減少地下深井水的開采量，節(jié)約地下水資源，保護礦區(qū)地下水和地表水的自然平衡；可以解決過度開采地下深井水帶來的環(huán)境問題，改善煤礦企業(yè)和周圍村莊之間的關系；可以解決礦區(qū)用水量日益增加和水資源越來越短缺的矛盾， 保證煤礦企業(yè)的正常生產和經營，提高煤礦企業(yè)的綜合效益，促進礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

 二、煤礦飲用水凈化設備工藝“我國礦井水凈化處理技術起始于上世紀70年代末，目前用于處理能力在每天幾萬t以下的，處理地表江河、湖泊水的凈化處理構筑物，在煤礦礦井水處理工藝中大部分被采用過，如預沉調節(jié)池、反應沉淀池（或澄清池）、過濾池等” 。礦井水凈化處理后可作工業(yè) 用水或生活用水。已投入使用的凈化處理技術主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝 沉淀過濾（混凝澄清過濾）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。處理后作為生產用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀過濾（混凝澄清過濾）處理技術 。處理后作為生活用水，過濾后必須再經過消毒處理。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過淡化處理。

（2）國內外礦井水處理技術現(xiàn)狀

1）混凝劑和混合形式

“含懸浮物礦井水凈化處理通常采用鋁鹽或鐵鹽混凝劑。目前聚合氯化鋁較為常用，也有用 聚合鋁鐵的。絮凝劑主要采用聚丙烯酰胺” 。

礦井水處理中混凝劑混合方式通常采用水泵混合、管道混合器混合和機械混合，其中水泵混 合較常采用。

2）沉淀和澄清

礦井水凈化處理采用沉淀池或澄清池作為主要處理單元。沉淀池采用平流式沉淀、斜管（板）沉淀，其處理能耗小，但存在處理設施占地面積大，沉淀污泥易堵塞造成排泥不 暢等缺點。機械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池都是集混凝反應和沉淀過程于一體的水處理設 施，水力循環(huán)澄清池具有處理過程中動力消耗低、耐負荷沖擊能力強、設施維護簡單和 操作方便等優(yōu)點。機械加速澄清池占地面積較小，但處理能耗大、設備維護工作量大，實際 應用中處理效果不如水力循環(huán)澄清池好。氣浮池也有應用，但應用較少。

 

3）過濾

礦井水處理常用的過濾設施有快濾池和重力式無閥濾池。快濾池管路、閥門系統(tǒng)復雜，反沖 洗操作繁瑣；重力式無閥濾池能自動反沖洗，操作簡便，管理和維護方便。濾池通常采用無 煙煤和石英砂雙層濾料。

4）消毒

“礦井水凈化處理后作為生活用水必須經過消毒處理，一般采用二氧化氯、臭氧和紫外線殺菌消毒”。

5）煤礦井水中主要含有以煤屑為主的懸浮物，具有色黑、加藥后 形成的 礬花結構松散、沉降速度慢等特點。許多含懸浮物礦井水處理工程，投入運行后，設計水量 和水質達不到設計要求，主要是因為反應不充分、平流或斜管沉淀池表面負荷取值較大所 致。另一方面，由于提升泵、供水泵、加藥設備、消毒設備、控制系統(tǒng)和附屬建（構）筑等 均按設計處理水量設計，這就造成工程投資的巨大浪費。

6）不同煤礦的礦井水中所含懸浮物的濃度差異較大，決定了投加混凝劑種類和數(shù)量不盡相 同。由于混凝藥劑選擇和投加不當，使得一些煤礦礦井水處理后達不到預期效果。由于不能 及時對進水和出水水質、處理流量、加藥量、水池液位等進行監(jiān)控，許多礦井水處理工程 只有水泵和簡易的加藥裝置，因此，礦井水處理后的水量和水質無法得到保證。

7）煤礦井下生產使用的采掘機械需要使用乳化油和機油，油類物質進入礦井 水中，采用常規(guī)混凝。

在設計中選擇水處理工藝時,不但要根據原水水質,而且要考慮使用單位對水質的合理要求。