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等。滤池管路、阀门系统复杂,反冲洗操作繁琐;机械式过滤池能自动反冲洗,操作简便,管理和维护方便。机械式过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、斜板沉淀和过滤技术不能有效去除矿井水中的油类物质。
工艺流程说明：
矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降，大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂聚合氯化铝PAC和助凝剂聚丙烯酰胺PAM，混合反应后，进入斜管沉淀池，生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉淀池内下沉除去，沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤料的截留、拦截等作用进行过滤，沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状态的有机悬浮物，这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性，不能用常规重力自然沉降法去除，由无阀过滤器内的过滤介质石英砂，拦截水中的胶体及水中很细的物质，确保出水水质。出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水，多余的水溢流外排。无阀过滤器为自动反冲洗式，当运行一个周期后滤层阻力加大，出水水量减少，此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。反冲洗出来回流到集水调节池重新处理。集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。