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摘要：地下煤炭开采过程中产生的矿井水实现资源化利用是缓解水资源紧张和优化水资源利用的有效途径。矿井水排放具有水质和水量相对比较稳定的特点，其处理工艺相对比较简单，因此，实现矿井水资源化利用具有可行性。本文针对矿井水的处理工艺及其资源化利用进行了分析。
关键词：矿井水；处理工艺；资源化
引言
我国属于严重干旱缺水国家，且水资源分配严重不均。截至到 2015 年，我国矿井水的排放量达到71×108m3，对矿井水进行合理处理并实现资源化利用，可有效缓解我国水资源紧张的状况。本文针对我国煤矿矿井水水质特点和排放特征，分析了矿井水处理工艺和回用的现状，在此基础上，提出了相关建议，以期对我国煤矿矿井水利用起到借鉴作用。
1.矿井水分类
矿井水是在煤炭开采过程中产生的，其与煤层接触过程中会发生反应，其水质特点与所处自然条件及煤矿特点有很大关系。通常矿井水可分为五类：（1）PH比较低的酸性矿井水，该种矿井水主要产生于含硫煤矿中，因矿井水中含有氧化后的硫酸盐类物质，PH较低。（2）含悬浮物比较高的矿井水，该种矿井水悬浮物较高，主要成分为煤粉和煤质腐殖质类悬浮物质。（3）高铁锰矿井水，矿井水中含铁、锰化合物较高，矿井水中铁、锰多以二价铁或二价锰形式存在。（4）高矿化度矿井水，该种矿井水中主要成分为硫酸盐和碳酸盐，其含量超过1000mg/L；（5）洁净矿井水，该种矿井水与普通地下水质基本相同，低浊度，矿化度也不高，不含有毒有害物质。
2.煤矿矿井水处理现状
（1）常规矿井水处理工艺。在矿井水处理中，混凝、沉淀和过滤最为常见，因为矿井水中的悬浮物成分主要是煤粉和岩尘，其粒径细小，依靠自然沉淀难以达到去除目的，因此，需要通过药剂去除，投加药剂进行混凝反应，将众多小颗粒物质凝聚形成大颗粒易沉淀悬浮物，再经过沉淀实现泥水的有效分离，沉淀池中通常安装斜管或斜板以增大沉淀池的负荷，经过沉淀后的上清液中一般仍然会含部分悬浮物质，再通过过滤实现对水中颗粒物的进一步去除，过滤后的矿井水可直接外排或根据实际需要进行消毒后回用或排入自然水体。（2）对于PH比较低的酸性矿井水，则首先需要调节矿井水的PH至中性，再根据水质条件进行后续处理，通常采用常规混凝沉淀和过滤技术。（3）对于高铁锰矿井水，首先进行混凝沉淀，根据河北工程大学李福勤教授等的研究采用聚合氯化铁作为混凝剂具有比较好的除铁效果，混凝沉淀后的矿井水再经熟化后的滤料进行过滤实现对水中铁的进一步去除和对锰的主要去除。（4）对于高矿化度矿井水处理目的主要是实现对水中盐的去除，通常采用的方法为：投加药剂、加热蒸馏、采用离子交换以及膜处理等，伴随着膜技术的不断进步和完善，目前高矿度矿井水除盐以膜处理为主。
3.矿井水资源化利用的价值
（1）经济效益。经过处理的矿井水一般均可以达到农业用水的需求，可以将矿井水用于农田的灌溉，以有效发挥矿井水资源的利用价值，合理降低农业生产的成本。在一些水质较好的地区，矿井水可以直接回用于采矿用水和矿区工人的生活用水，这样不但节约了水资源，并且有效的降低了水资源的成本投入。在矿产资源开发的过程中，合理的进行资源利用，不仅可以合理的控制排污费用的缴纳，并且水资源还可以用做煤泥的制作，实现煤矿资源的充分利用。部分地域的矿井水污染度较低，通过对矿井水进行有效的净化处理，可以作为基本的生活用水。由于矿井水源近、水量稳定，从而保障了矿井开采的质量。（2）社会价值。我国的矿产资源非常的丰富，矿井水的储备量也非常大。当矿井水资源实现了资源利用之后，可以很好的缓解社会用水的压力，很好的保护地下水资源。在矿井水资源开发之后，工业用水和农业用水得到了很好的调节。在一定程度上改善了矿区的整体生态环境，促进了矿区人民生活水平的提高。（3）环境价值。矿井水的资源合理利用是一个必然的发展趋势，通过对矿井水的合理利用，可以避免对地下水的过度采集，缓解地下水资源的整体压力。
在矿井水的合理利用下，有效的实现了水资源的良性循环，很好的改善矿区的自然环境，促进了矿区生态保护工作的进行。
4.矿井水处理的策略研究
4.1 采取有效措施，妥善处理污泥
在煤矿矿井水处理过程中增加污泥处理设备，全面对污泥进行处理。可以优先考虑采用自动化污泥脱水设备，尽可能地减少使用手动拉板式板框压滤机，在降低工人劳动强度的同时也减少了劳动力的投入。脱水后的煤泥中含有大量可燃成分，应优先考虑资源化利用。对于含有害物质的煤泥应在实现资源化利用的同时考虑其最终的无害化处置。
4.2保证水处理质量
矿井水处理时的很多问题都与水质特点和采用的处理工艺有关，要保证矿井水处理的质量及效率，针对矿井水的特点确定处理工艺非常重要。因此要注意以下事项：第一，设计施工矿井水处理工程时，必须先全面了解煤矿的规模、开采的流程、工艺以及水质特点等，并安排专家进行论证，确保工艺选择的正确性。第二，同时工艺的选择应该结合矿井水要求的处理标准，回用的要求等，其直接关系到后续处理的成本，应进行综合考虑。第三，加强运行监管，防止企业偷排、漏排。
4.3含特殊污染物矿井水处理技术
在已有的矿井水处理技术下，由于地质环境、矿产含量的不同而导致水污染的不同，在特殊的矿井水污染中还可能包括含氟矿井水、有毒元素矿井水及含放射元素矿井水等，对此类矿井水处理更需要引起高度的重视。如在含氟矿井水的处理中，应当采用离子交换法、膜处理等方式进行处理，以使矿井水中的氟与水进行充分的分离，提升矿井水处理的安全性。而对于含有微放射性矿井水的处理时，必须利用气浮法处理工艺实现，以更高效、更环保的方式实现对其的处理与净化，防止造成更为严重的生态污染，保证矿产行业的安全发展。
4.4完善水处理系统
根据矿井水处理中存在的问题，各个煤矿企业应当积极采取相应措施，对系统进一步完善，使煤矿矿井水的处理效果得到提高。一是进一步提高水处理工艺的运行效果。要充分研究煤矿矿井水的水质和水量，充分掌握矿井水的水质特点，从而选择合适的工艺及设备，为设备的高效运行提供保障。二是优化一体化矿井水处理工艺，及时准确地调整工艺参数。三是选择最佳脱水处理设备。煤矿企业要认真分析不同脱水设备的优缺点，与矿井水处理中所产生的污泥量相结合，有针对性地选择脱水设备，以提高污泥脱水效率。
结束语
综上所述，煤矿开采所带来的污染是难以完全避免的，这与当前环保理念背道而驰。因此，煤矿企业要提高认识水平，优化煤矿开采环节，尽量避免浪费和污染水资源，做好煤矿矿井水处理工作，从而提高水资源利用率。经过一定工序的无害化处理，大部分煤矿矿井水资源能够实现循环再利用。同时，要加强针对有害矿井水污泥的处理研究，并大力推广成熟的煤矿矿井水处理工艺。
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