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张家峁煤矿矿井水处理回用工艺研究
张家峁煤矿矿井水处理回用工艺研究
随着工业化进程的加快，煤矿行业已成为我国能源工业中最重要的组成部分之一。然而，煤矿生产中所产生的尾矿水、井下矿井排放水和工业污水等废水却给环境保护和煤炭生产的可持续发展带来了巨大难题。其中，矿井水是煤矿生产中一种重要的废水类型，其数量通常占到煤矿废水总量的30%~50%，具有排放量大、水质复杂、难以处理、容易造成环境污染等特点。因此，矿井水处理回用问题已成为我国煤矿行业亟待解决的问题之一。
本文以张家峁煤矿为研究对象，针对煤矿矿井水的处理回用问题，结合实际情况，提出相关工艺措施，以期为煤矿废水处理提供一定的临床经验和参考依据。
一、张家峁煤矿矿井水的水质特点
张家峁煤矿位于河南省平顶山市。该煤矿生产年份高峰期，每天排放的矿井水可达到3000多吨。通过对矿井水的水质分析，水质及物理化学性质如下：
1.矿井水主要成分为镁、钙、砷、铁、锰、硫酸根离子等。
2.矿井水的水质多呈酸性，pH值通常在5.5左右。
3.矿井水温度较低，通常在10℃左右。
4.矿井水浊度较高，以灰白色为主，平均浊度在450NTU左右。
5.矿井水的CODCr（化学需氧量）较高，通常在50mg/L以上。
以上数据显示了张家峁煤矿矿井水的性质多样，其中难以处理的CODCr和浊度问题尤为突出，因此，找到一种相应的工艺方案来进行处理回用是至关重要的。
二、矿井水处理流程
2.1除铁处理
铁是矿井水中最为突出的污染物之一。铁对环境和生态环境具有很大的危害，因此矿井水中的铁必须去除。
除铁可以采用物理、化学和生物等多种方法，而以氧化还原为主的化学方法广泛应用于除铁处理。现场实践证明，采用过氧化氢-聚丙烯酰胺ZF-04组合药剂进行除铁效果较好。
2.2调节pH值
矿井水多呈酸性，pH值较低，通常在5.0~5.5之间。这种酸性环境不利于后续处理工艺的发挥，而且容易造成地表水体的酸化，降低环境质量。因此，必须对矿井水进行pH值的调节。
调节pH值可以用碱性物质，如石灰、氢氧化钠等。经过实践调查，在矿井水处理的pH值调节上，以加入石灰为佳。
2.3生物化学工艺处理
生物化学处理即采用微生物对水中污染物进行降解。进行生物处理时，矿井水需经过沉淀、中和、去除悬浮物、除嗅、除菌、除藻等流程。
在生物化学处理中，生物滤池是一种常用的处理设备。生物滤池是一种建立在填料上的微生物处理器，利用生物滤池内的微生物对矿井水中的有机物进行降解。经回用矿井水的实践验证，生物滤池的效果较理想。
2.4过滤器处理
过滤器处理是指将矿井水经过过滤器后获得需要的水。该过程是排除杂质和有机物残留最后一步处理。
实践证明，扇形过滤器是一种经济实用、运行稳定的矿井水处理设备。其中，过滤速度是一个关键技术参数，应根据不同水源特性和用水质量要求加以合理确定。
三、处理的效果及回用途径
经过综合处理，张家峁煤矿矿井水的CODCr、浊度、铁等指标均得到了有效治理，最终获得了符合标准的矿井水。回用方面，矿井水主要用于浇灌和生产用水。
关于矿井水的回用，必须按照相关国家标准和地方标准进行合理设置。国家《工业三废排放标准》中对于矿井水的各项指标有明确规定，尤其是有害物质浓度的要求。因此，在矿井水的回用方面，必须经过严格的水质检测，确保水质达到合格标准并符合要求，以保障生产用水的安全。
总之，张家峁煤矿的矿井水处理回用工程为我们提供了一份有价值的实践经验。我们深信，在今后煤矿行业的生态保护中，矿井水的回用问题一定会成为越来越重要的环节，煤矿企业应该加强技术研发，采取有效措施，积极推进矿井水的回用。