摘 要 对国内矿井水净化处理技术的现状和存 在的主要问题进行了阐述，重点介绍了姚桥煤矿矿井水处理技术的工艺流程及其特点。通过 进行效益分析，认为该矿井水净化处理技术具有一定的推广应用前景。
关键词 矿井水 净化处理技术 工艺 效益
我国矿井水净化处理技术起始于上世纪70年代末，目前用于处理能力在每天几万t以下的，处理地表江河、湖泊水的净化处理构筑物，在煤矿矿井水处理工艺中大部分被 采 用过，如预沉调节池、反应沉淀池（或澄清池）、过滤池等。矿井水净化处理后可作工业 用水或生活用水。已投入使用的净化处理技术主要有：沉淀、混凝沉淀、混凝 沉淀过滤（混凝澄清过滤）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（混凝澄清过滤）处理技术 。处理后作为生活用水，过滤后必须再经过消毒处理。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 矿井水处理技术现状
（1）混凝剂和混合形式。
含悬浮物矿井水净化处理通常采用铝盐或铁盐混凝剂。目前聚合氯化铝较为常用，也有用 聚合铝铁的。絮凝剂主要采用聚丙烯酰胺。
矿井水处理中混凝剂混合方式通常采用水泵混合、管道混合器混合和机械混合，其中水泵混 合较常采用。
（2）沉淀和澄清。
矿井水净化处理采用沉淀池或澄清池作为主要处理单元。沉淀池采用平流式沉淀、斜管（板）沉淀，其处理能耗小，但存在处理设施占地面积大，沉淀污泥易堵塞造成排泥不 畅等缺点。机械加速澄清池、水力循环澄清池都是集混凝反应和沉淀过程于一体的水处理设 施，水力循环澄清池具有处理过程中动力消耗低、耐负荷冲击能力强、设施维护简单和 操作方便等优点。机械加速澄清池占地面积较小，但处理能耗大、设备维护工作量大，实际 应用中处理效果不如水力循环澄清池好。气浮池也有应用，但应用较少。
（3）过滤。
矿井水处理常用的过滤设施有快滤池和重力式无阀滤池。快滤池管路、阀门系统复杂，反冲 洗操作繁琐；重力式无阀滤池能自动反冲洗，操作简便，管理和维护方便。滤池通常采用无 烟煤和石英砂双层滤料。
（4）消毒。
矿井水净化处理后作为生活用水必须经过消毒处理，一般采用二氧化氯消毒，次氯酸钠 和液氯采用较少。
（5)矿井水中主要含有以煤屑为主的悬浮物，具有色黑、加药后 形成的 矾花结构松散、沉降速度慢等特点。许多含悬浮物矿井水处理工程，投入运行后，设计水量 和水质达不到设计要求，主要是因为反应不充分、平流或斜管沉淀池表面负荷取值较大所 致。另一方面，由于提升泵、供水泵、加药设备、消毒设备、控制系统和附属建（构）筑等 均按设计处理水量设计，这就造成工程投资的巨大浪费。
（6)不同煤矿的矿井水中所含悬浮物的浓度差异较大，决定了投加混凝剂种类和数量不尽相 同。由于混凝药剂选择和投加不当，使得一些煤矿矿井水处理后达不到预期效果。由于不能 及时对进水和出水水质、处理流量、加药量、水池液位等进行监控，许多矿井水处理工程 只有水泵和简易的加药装置，因此，矿井水处理后的水量和水质无法得到保证。
（7)煤矿井下生产使用的采掘机械需要使用乳化油和机油，油类物质进入矿井 水中，采用常规混凝、斜管沉淀和过滤技术不能有效去除矿井水中的油类物质。
2 姚桥煤矿矿井水净化处理工艺
姚桥煤矿矿井水处理工程的设计处理能力为9000t/d，处理后作为生产和洗澡用水，采用混 凝反应、澄清、过滤及消毒工艺，流程见图1。
图1 矿井水处理工艺流程
矿井水由井下排水泵提升至预沉调节池，自流进入吸水井，由提升泵提升进入水 力循环澄清池，泵前加入混凝剂、泵后加入絮凝剂，水力循环澄清池出水自流进入重力式无 阀滤池，滤池出水自流进入清水池，清水池前投加二氧化氯进行杀菌消毒。无阀滤池的反冲 冼水自流进入集水池，由潜污泵提升进入预沉调节池，以提高矿井水资源的利用率。水力循 环澄清池内泥斗中的煤泥水定时排放至煤泥浓缩池，浓缩后经渣浆泵提升进入压滤系统处理 。
3 矿井水处理工艺特点
姚桥煤矿矿井水处理工程根据矿井水水质特点确定工艺技术参数，采用一次提升到水力循环 澄清池，再自流进入后续各处理构筑物，出水水质稳定可靠，动力设备较少，能耗较低。
采用水力循环澄清池与重力式无阀滤池相结合的工艺技术，主要处理构筑物采用钢筋混凝土 结构，具有占地面积小、使用寿命长、工程投资省、工艺简单、操作管理方便、运行成本低 等特点。
矿井水中浮化油在投入电解质混凝剂后脱稳，被水力循环澄清池内大量的回流泥渣截留和吸 附，得以有效去除。
姚桥煤矿矿井水净化处理系统实现了自动加药、自动排泥、自动反冲洗的全过程监控，包括 电 控系统、上位监控系统、PLC系统和仪表检测系统。仪表检测系统包括加药流量、处理流量 、水池液位和加药箱液位、进水和出水浊度等连续自动检测。
4 效益分析
4.1 经济效益
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