谈矿井污水及废水的利用

王秉涛

(煤炭工业太原设计研究院，山西太原　030001)



谈矿井污水及废水的利用

王秉涛

(煤炭工业太原设计研究院，山西太原030001)

摘要:介绍了矿井污水与废水的来源，针对矿井工业场地各用水点对水质的不同要求，阐述了矿井污水及废水的回收利用方法，将污水与废水变废为宝，从而提高水资源的利用率。

关键词:煤矿，生活污水，矿井废水，水源

煤矿生产建设是山西经济收入的主要支柱。但是煤矿建设受各种条件因素的限制，它的位置一般远离城市，甚至四面环山，独处一地。电源、水源等外部条件也起着关键的制约作用，其中水资源对矿井的建设极其宝贵。山西又是一个水资源相对匮乏的省份，如何合理的利用矿井自身的水资源也显得至关重要。

矿井对水源的利用是根据工业场地各用水点对水质的不同要求进行划分的。

首先是矿井的生活用水，其水源是地下水，分为两种情况，一是能利用市政管网的可以利用城市供水水源;二是远离市政设施的，可以自建深井。以上两种情况必须经过当地水利部门的批复。

其次是矿井的生产用水，分为两种情况，一是地面的生产用水，如果是瓦斯抽放泵站、锅炉房等对水质要求较高的用水点，一般是利用生活用水水源或进行深度处理后的井下废水;如果是地面车间生产用水或配套选煤厂、黄泥灌浆站等用水，是可以利用处理后的生活污水。二是井下生产用水，其用水水源是利用处理后的井下废水。

综上所述，矿井在生产建设过程中产生的污、废水都有被利用的可能。怎样使污、废水变废为宝，就需要在处理工艺的环节上进行合理的设计。在《煤炭工业环境保护设计规范》中也要求，煤炭建设项目产生的污(废)水处理后应达到排放标准，应符合当地环境保护主管部门规定的污染物排放总量控制指标。根据山西省的环保要求，污废水是要求全部回用的，所以，污、废水处理后达到排放标准是远远不够的。这需要矿井建设单位下大力度、投入以及重视，这是一项利国利民、惠及子孙的长远工程。

矿井污、废水的来源主要是生活污水和井下开采过程中产生的废水(主要是井下涌水)。以下将分开来看它们怎样被回收利用。

1　生活污水

生活污水是矿井工业场地职工日常生活产生的。有来自办公楼、单身楼、食堂等，最大瞬时污水产生量是来自灯房浴室。

生活污水水质指标主要有SS，BOD5，CODCr，氨氮等，生活污水需经过生化处理后回用。劳动定员较多的矿井，生活污水的产生量会较大。生活污水处理后不允许外排，由此涉及到后续管道的敷设、加压水泵的选型，最终生活污水的去向应当进行合理的比较，并且选择最为经济的。

如果矿井配套建有选煤厂，生活污水处理后的去向优先考虑。选煤厂生产用水对水质的要求相对而言较低，如果满足了一级排放标准的要求，即可满足选煤厂的生产用水水质指标。选煤厂生产系统为闭式系统，不会产生外排水量，能够满足环保的要求。

如果矿井没有配套建设选煤厂，生活污水的去向就在本场地考虑。首先，矿井煤层容易自燃的话，工业场地地面一般会设有黄泥灌浆站。工作面较长或较多的矿井，黄泥灌浆站的用水量较大。其次，场地地面的绿化、道路的洒水等也是可以回用该部分水量的。

现代化的矿井越来越趋向自动化，功能也更加全面，好多新建的矿井也意识到水资源和环境的问题，也在逐渐的加强节约水资源的意识。因为水资源的浪费会给矿井的建设带来很多不必要的费用，增加了投入。所以，业主也在前期的设计中考虑了生活污水应当怎样被利用这一环节。最值得提倡的就是中水回用系统。在处理环节上，将传统的工艺调整，增加回用的功能，如果眼光不够长远，可能只会局限的考虑到在前期处理工艺上会产生的费用，但是从长远的利益来看，情况是相反的。中水可以回用于单身楼、办公楼、浴室等建筑物内部的卫生间等。

以上生活污水经过处理后回用是有条件的，首先，工业场地和居住区设置完善的生活污水与雨水分流制的排水系统。污水处理的工艺是可行的，适合本矿井用水水质指标的。因矿井的生活污水水量是由劳动定员来决定的，各个矿井的规模不一样，功能的要求也会不同。人数较少的矿井，生活污水的去向比较单一，也容易满足不外排的要求。另外，生活污水回用会受到水量不稳定因素的影响。某一时间段内污水量产生会较大，但是用水不是高峰期，这就需要回用系统在设计时全面的去考虑，并加入永久水源能够作为回用系统补充水的设计。这样才能保证生活污水经过处理后会尽可能的回用。

2　矿井废水

矿井废水主要是指煤炭在开采的过程中由井底提升至地面的井下涌水。大部分矿井废水属于地表水，水质指标主要有SS、油、CODCr等。同样的，矿井废水需经过处理后回用。矿井废水因其的特殊性，在矿井的建设中对其的应用具有特殊的处理工艺。在井底建有水仓及提升泵房，在开采的过程中，井下涌水集中排至井底水仓，再由提升泵提升至地面井下废水处理站。井下废水处理站会根据水量及去向，设计不同的处理工艺。

矿井废水量一般和水文地质条件、矿井规模有关。矿井废水一般用于生产用水。在设计时，根据各个用水点对水量、水质的不同要求，规划井下废水的去向，并连同加压设备一同考虑。

如果矿井配套建有选煤厂，同时生活污水水量不足时，矿井废水作为补充水供给选煤厂。如果矿井配套建有电厂，矿井废水处理后，供给电厂。如果矿井没有选煤厂、电厂等配套设施，矿井废水一般处理后供给工业场地用水量较大的生产点，如黄泥灌浆站、锅炉房等。

矿井废水的处理工艺一般对其按照地表水的处理工艺进行设

以上是矿井废水回用于地面，在废水利用的过程中，最重要的去处是井下的消防、洒水用水，这里的洒水含井下生产用水。井下消防和洒水共用同一供水系统，敷设枝状管道至井下各用水点。严格按照相关的规范进行设计，井下用水水量由两部分组成，一是井下消防用水，包括消火栓用水和胶带机机头灭火，计算时要注意火灾的延续时间。消火栓及机头灭火装置的设置都有特定的位置，不能有遗漏。二是井下洒水，井下洒水含有生产用水，每个工作面的工作设备都有不同的用水量，有冷却用水、强喷雾供水;巷道的不同位置设有不同的除尘洒水装置，有手动水幕、自动水幕、净化水幕及设备除尘等。以上所有用水点的水质指标均应满足井下消防、洒水用水水质指标。在矿井的生产过程中，井下开采是关键，故井下消防、洒水用水时应当有足够的保证，供水的可靠性要求较高，如果井下涌水量较大，该部分水量是能够保证的，如果井下涌水量较小或涌水量不稳定以至该部分水量不能够保证时，矿井在建设时应当有备用水源，或者永久供水水源作为补充。在井下消防、洒水用水的过程中，因为较多的是配有除尘、水幕等出水口比较细微的管件，水质的要求对其悬浮物去除是关键。在井下废水处理的过程当中这个环节也是关键，一般用到絮凝、沉淀、过滤等工艺。

通过对矿井不同的污、废水用途的分析知道，我们对于水资源的利用，应尽可能的做到合理分配，合理应用。矿井有很多用水量集中的大户，如灯房浴室里工人洗浴用水，矿井废水在经过深度处理后，也可以回用，以及单身楼等的中水回用;有时废水原水的水质较高时，也可通过深度处理作为饮用水水源，这里需要配备专门的实验室，实时监测水质指标。

在矿井设计的初期，矿井废水的应用规划是根据废水涌水量确定的，但是涌水量是根据地质报告等资料进行预估的。初期的水量具有很大的不确定性，因为在开采的过程中，对含水层的影响、周围环境的因素，都可能对涌水量产生影响。所以，矿井废水具有不稳定性，它和生活污水一样，在作为供水系统时，需要永久水源作为补充，来弥补不稳定这一问题。

综上，不论是生活污水还是矿井废水，在水资源方面来说是极其宝贵的，怎样合理的利用，这是设计者应该认真分析研究的一个课题。改变使用者在传统观念上的认知，也是一项非常重要的工作。

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［4］GB 50810—2012，煤炭工业给水排水设计规范［S］．

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［7］ GB 50821—2012，煤炭工业环境保护设计规范［S］．

中图分类号:X703

文献标识码:A

文章编号:1009-6825(2016)17-0206-02

收稿日期:2016-04-07

作者简介:王秉涛(1981-)，男，工程师计，矿井废水主要含有悬浮物，如何降低悬浮物的含量是处理废水的重要环节。一般的矿井废水处理工艺包括:预沉、混凝、沉淀、过滤、消毒，可以满足生产用水对水质的要求。但是，如果矿井废水的去向是锅炉房、电厂等，矿井废水处理工艺还应该进行深度处理。

Discussion on coal mine wastewater and drainage utilization

Wang Bingtao
(Coal Mine Industry Taiyuan Design Academy，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper introduces coal mine wastewater and drainage sources．In light of different water quality demands of coal mine industry field，it describes coal mine wastewater and drainage recycling methods，and changes wastewater and drainage into treasure，so as to improve the utilization ratio of water source．

Key words:coal mine，domestic sewage，coal mine wastewater，water source