关键词:矿井废水 处理技术 回用
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一、 概述
煤炭在我国能源结构中占70%以上,煤炭开采过程中排放大量废水,若不经处理直接排放,势必对造成严重污染,同时造成水资源的大量浪费,无法实现循环的目标。据我国40%的矿区严重缺水,已制约了煤炭生产的发展。西北矿区多处于山区,水资源更为缺乏,地表水又多为间歇性河流,枯洪水季节流量相当悬殊,常年流量稀释能力差,排入河流的污水造成严重污染。甘肃华亭矿区是我国十三个重要能源基地之一,上世纪八十年代,拥有很好的水生态环境,水资源较充沛,地表水系水质也较好,基本上保证了当地居民的正常生活和工生产用水。但随着华亭矿区对煤炭资源大规模的开发,地下水严重超采,地下水为大幅下降,地表水系全面污染,五大河流(黄河二级支流泾河)的中下游河段几乎全年都是浊流、黑水。因此,开发、、利用好煤矿水资源,对煤炭可持续发展具有重要意义。矿井废水经治理后综合利用,对矿区与华亭地区乃至甘肃省经济的发展起到至关重要的作用。
二、矿井废水主要处理技术
我国煤矿矿井水处理技术起始于上世纪70年代末,大多污水治理工作都只停留在为排放而治理。然而回用才是当今污水治理发展的必然趋势,将防治污染和回用结合起来,既可缓解水源供需矛盾,又可减轻地表水体受到污染。现国内使用的处理技术主要有:沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤等。处理后直接排放的矿井水,通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术;处理后作为生产用水或其它用水的,通常采用混凝沉淀过滤处理技术;处理后作为生活用水,过滤后必须再经过除酚等对人体有害物质及消毒处理;有些含悬浮物的矿井水含盐量较高 ,处理后作为生活饮用水还必须在净化后再经过淡化处理。
1、效益分析
该煤矿矿井水处理工程实施之前,全矿生产和生活用水主要靠抽取地下深井水,抽取地下水成本为1.6元/m3,煤矿矿井废水外排,吨水排污费为0.30元/m3。矿井水处理工程实施以后每年可处理回用的矿井水量为30×104 m3/a,年处理回用矿井水费用27.5万元,水处理成本0.96元/ m3。矿井水处理设备运行费用详见表2。
处理设备运行费用
表2
序号 名称 标准 运行费(元/天)
1 人员工资(3人) 800元/人,月 80
2 电;;; 费 300 kW·h/d×0.5元 150
3 盐;;; 酸 1.2元/kg×37.5kg 45
4 氯 酸 钠 5.2元/kg×19kg 98.8
5 混 凝 剂 1.5元/kg ×10kg 15
6 设备维护费用(按设备额的2%计) 27000元/年 75
7 设备折旧(按设备额的8%计) 108000元/年 300
合;;;;;;;;; 计 763.8
年经济效益计算如下:
年经济效益=年免抽取深井水费用+年免交排污费-年处理回用矿井水费用
=46.08 + 9 - 27.5
=27.58(万元)
2、环境效益分析
该煤矿矿井水处理后的中水供给井下消防降尘洒水和生活杂用水,节约了水资源。每年可减少排放悬浮物115.2t/a,减轻对地表水环境的污染,减少水体中污染物总量,环境效益良好。
3、效益分析
矿井水净化处理后作为生产和生活用水可以减少地下深井水的开采量,节约地下水资源,保护矿区地下水和地表水的自然平衡;可以解决过度开采地下深井水带来的环境问题,避免因污染引起的与当地农民的纠纷,从而可促进工农关系,也有利于当地经济的发展;可以解决矿区用水量日益增加和水资源越来越短缺的矛盾,保证煤矿企业的正常生产和经营,提高煤矿企业的综合效益,促进矿区的可持续发展。因而也有较好的社会效益。
九、结语
煤矿矿井水既是一种具有行业特点的污染源,又是一种宝贵的水资源。目前我国很多煤矿一方面严重缺水,另一方面未经处理直接外排,造成大量水资源的浪费,并且污染环境,在相当程度上制约了煤炭生产和矿区经济的可持续发展。因此,将煤矿矿井水处理后作为煤矿用水或生活用水,不仅解决了矿区缺水问题,而且充分利用了矿井水水资源,节省了地下水资源,具有明显经济、环境和社会效益。