礦井污水是煤炭開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的一種復雜廢水,其來(lái)源多樣,成分復雜。一般而言,礦井污水主要包括礦井內的天然溶濾水、選礦廢水、選礦廢渣堤堰的溢流水以及礦渣堆積場(chǎng)的浸出水等。具體來(lái)說(shuō),礦井污水的產(chǎn)生主要有以下幾個(gè)方面:
礦井開(kāi)采過(guò)程中的地下水:礦井開(kāi)采過(guò)程中,會(huì )伴隨產(chǎn)生大量的地表滲透水、巖石孔隙水、礦坑水以及地下含水層的疏放水。這些水在開(kāi)采過(guò)程中被污染,形成礦井廢水。
井下生產(chǎn)活動(dòng)用水:井下生產(chǎn)防塵、灌漿、充填等過(guò)程中產(chǎn)生的污水也是礦井廢水的重要來(lái)源。這些污水通常含有大量懸浮物、油脂、有機物和重金屬等污染物。
選礦和洗煤廢水:選礦和洗煤過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量廢水,這些廢水中含有礦石、金屬微?;蚋鞣N選礦藥劑,污染嚴重。
其他廢水:包括降雨浸蝕廢石堆后溶解有毒離子排出的酸性水、洗滌車(chē)輛廢水、醫院廢水和生活廢水等,這些廢水含有固體懸浮物、油脂、有機物、細菌病毒等污染物質(zhì)。
礦井污水的性質(zhì)因其來(lái)源不同而有所差異,但通常具有污染嚴重、成分復雜的特點(diǎn)。其中,酸性廢水是礦井污水中較為普遍的一種,特別是開(kāi)采硫化礦床和煤層時(shí)更為嚴重。
礦井污水的處理是確保環(huán)境安全和資源循環(huán)利用的重要環(huán)節。針對礦井污水的不同性質(zhì)和污染程度,可以采用多種處理方法。以下是一些常見(jiàn)的礦井污水處理方法:
自然凈化法:
自然凈化法是一種廉價(jià)且簡(jiǎn)單的廢水治理方法。該方法通常以尾礦庫為構筑物,廢水通過(guò)管道運輸至尾礦庫,在庫內發(fā)生沉淀、水解、氧化、揮發(fā)、光照降解甚至生物分解等作用,使懸浮顆粒和殘余藥劑濃度降低,甚至基本去除。
酸堿中和法:
酸堿中和法是一種傳統的廢水治理方法,通過(guò)添加中和劑(如石灰)與廢水中的酸性或堿性物質(zhì)反應,生成中性水分子。同時(shí),礦漿的合適堿度也有利于重金屬離子與氫氧根離子反應生成難溶的氫氧化物沉淀,從而消除重金屬污染。該方法管理方便、費用較低、操作簡(jiǎn)便,但存在設備及管壁結垢嚴重、污泥增量較大、易產(chǎn)生二次污染等問(wèn)題。
混凝沉淀法:
混凝沉淀法是目前治理選礦廢水較成熟的一種方法。該方法通過(guò)添加混凝劑(如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等),使廢水中分散的膠體顆粒脫穩并凝聚成大顆粒絮體,最終沉淀下來(lái)?;炷恋矸梢杂行У厝コ龔U水中的懸浮物、重金屬離子和有機物等污染物。
化學(xué)氧化法:
化學(xué)氧化法是利用氧化劑(如臭氧、Fenton試劑、雙氧水等)將廢水中的有機污染物氧化成無(wú)毒或低毒的小分子物質(zhì),或轉化為容易從水中分離的物質(zhì)。該方法特別適用于處理高COD的有機廢水,具有操作穩定、反應迅速、處理效率高等優(yōu)點(diǎn),但運行費用較高。
膜分離法:
膜分離法是一種通過(guò)膜的選擇性透過(guò)性對污水進(jìn)行分離和濃縮的方法。常見(jiàn)的膜分離技術(shù)有超濾、逆滲透等。該方法可以有效地去除污水中的大分子有機物、懸浮物、膠體等污染物,但設備成本較高。
生物處理法:
生物處理法是利用微生物對污水中的有機物進(jìn)行降解的方法。在煤礦污水處理中,常使用的生物處理方法有好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是利用氧氣供給微生物進(jìn)行降解有機物,而厭氧生物處理是在缺氧條件下進(jìn)行微生物降解有機物。該方法具有運行成本低、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。
礦井污水的處理需要根據其性質(zhì)和污染程度選擇合適的處理方法。在實(shí)際應用中,往往需要將多種處理方法組合使用,以達到高效、經(jīng)濟、環(huán)保的治理效果。同時(shí),提高礦井廢水的循環(huán)利用率,實(shí)現廢水的清潔排放是未來(lái)我國礦山發(fā)展的主要方向,也是企業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展的必要手段。