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　　礦井水處理工藝流程介紹（礦井水處理一體化設(shè)備原理分享）

礦床開(kāi)采破壞了地下水原始賦存狀態(tài)并產(chǎn)生了裂隙，密切了大氣降水、地表水、地下水和生活用水，各含水層之間的水力聯(lián)系，使各種水沿著原有的和新裂隙滲入井下采掘空間形成礦井水。

　　礦井水的處理技術(shù)

　　目前我國(guó)按照對(duì)環(huán)境影響以及作為生活飲用水水源的可行性，習(xí)慣上將礦井水按水質(zhì)類型特征分為潔凈礦井水、含懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水和含有毒有害元素或放射性元素礦井水五類。不同的礦井水采取不同的處理方法。

　　1.潔凈礦井水

　　多指礦區(qū)煤系地層中的奧灰水、砂巖裂隙水、第四紀(jì)沖積層水及老空積水。這種水質(zhì)中性，低濁度，低礦化度，有毒有害元素含量很低，基本符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可設(shè)專用輸水管道給予利用，作生活飲用水時(shí)需進(jìn)行消毒處理。太原市古交礦井在開(kāi)采過(guò)程中穿過(guò)第四紀(jì)河谷沖積層，就遇到這種水，古交礦直接供全礦生產(chǎn)和生活使用。

　　2.含懸浮物礦井水

　　這種水中含有較多煤粒、巖、粉、等懸浮物，一般呈黑色，但其總硬度和礦化度并不高。懸浮物的主要特性是在動(dòng)水中呈懸浮狀態(tài)，但在靜水中可以分離出來(lái)，輕的上浮，重的下沉。根據(jù)懸浮物的特性，對(duì)工業(yè)用水凈化處理常用的主要方法有混凝、沉淀。混凝是水處理工藝中十分重要的環(huán)節(jié)。選用混凝劑的原則是產(chǎn)生大、重、強(qiáng)的礬花，凈水效果好，對(duì)水質(zhì)沒(méi)有不良影響，價(jià)格便宜，貨源充足。常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽混凝劑。混合過(guò)程是讓藥劑迅速而均勻地分散到水中，應(yīng)在盡量短的時(shí)間內(nèi)與原水均勻混合，使水中的全部膠體雜質(zhì)都能和藥劑發(fā)生作用。原水加混凝劑后，經(jīng)過(guò)混合作用，水中膠體雜質(zhì)凝聚成較大的礬花顆粒，在沉淀池中去除。在經(jīng)過(guò)快濾和消毒處理后也可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。山西很多煤礦的井下排水屬這類礦井水。

　　3．高礦化度礦井水

　　礦化度無(wú)機(jī)鹽總含量大于1000mg／L的礦井水。主要含有S0i2-、CI-1、Ca2+、K+、Na+等離子。硬度相應(yīng)較高，水質(zhì)多數(shù)呈中性或偏堿，帶苦澀味，少數(shù)有酸性。高礦化度礦井水不利于作物生長(zhǎng)，會(huì)使土壤鹽漬化。用作鍋爐用水，容易結(jié)垢。作建筑用水，會(huì)影響混凝土質(zhì)量。人們長(zhǎng)期飲用，將引起腹瀉和消化不良，尤其對(duì)心臟和腎臟病患者影響更嚴(yán)重。我國(guó)北方缺水礦區(qū)的礦井水往往屬于高礦度礦井水，有必要通過(guò)凈化和淡化工藝處理成為飲用水和生產(chǎn)用水。當(dāng)前高礦化度礦井水采用以下處理方法。

　　4.化學(xué)方法

　　離子交換法是化學(xué)脫鹽的主要方法，這是一種比較簡(jiǎn)單的方法，就是利用陰陽(yáng)離子交換劑去除水中的離子，以降低水的含鹽量。

　　5.膜分離法

　　反滲透和電滲析脫鹽技術(shù)均屬于膜分離技術(shù)，是我國(guó)目前苦咸水脫鹽淡化處理的主要方法。

　　(1)反滲透法。反滲透法是借助于半透膜在壓力作用下進(jìn)行物質(zhì)分離的方法。可有效地去除無(wú)機(jī)鹽類、低分子有機(jī)物、病毒和細(xì)菌等，適用于含鹽量大于4000mg／L的水的脫鹽處理。

　　(2)電滲析法。在直流電場(chǎng)作用下，利用陰、陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，而使溶液中的溶質(zhì)與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。

　　酸性礦井水

　　水質(zhì)特征為pH值小于5．5的礦井水，一般為3～3．5，個(gè)別小于3，總酸度高。當(dāng)開(kāi)采含硫煤層時(shí)，硫受到氧化與生化作用產(chǎn)生硫酸，酸性水易溶解煤及其圍巖中的金屬元素，故鐵、錳重金屬以及無(wú)機(jī)鹽類增加，使礦化度、硬度升高。酸性水在我國(guó)南方高硫礦區(qū)比較常見(jiàn)。酸性水容易腐蝕礦井設(shè)備與排水管路，并且危害工人健康。如果抽排至地面，會(huì)影響土壤酸堿度，導(dǎo)致土壤板結(jié)和作物枯萎，而且使地表水酸度上升，間接的影響了水生生物的生存。對(duì)環(huán)境與生態(tài)會(huì)造成重大的損害，因此必須進(jìn)行治理達(dá)標(biāo)后外排，其處理的方法有以下幾種。

　　1.物理化學(xué)法(中和法)

　　(1)石灰石中和法。采用石灰石作中和劑與酸性水中硫酸中和反應(yīng)，產(chǎn)生微溶硫酸鈣和易分解的碳酸，從而降低酸度。

　　(2)石灰中和法。石灰的主要化學(xué)成分是CaO，當(dāng)用水調(diào)配成石灰乳，則形成熟石灰Ca(OH)2，熟石灰與酸性水中的H2SO4反應(yīng)。

　　(3)石灰石．石灰聯(lián)合中和法。該工藝第一階段選用石灰石滾筒法中和，消耗酸性礦井水中絕大部分游離H2SO4，使酸性水的pH值接近于6；然后在第二階段再投加石灰中和處理，使水的pH值進(jìn)一步提高，達(dá)到8左右，這時(shí)Fe2水解產(chǎn)生沉淀，形成絮狀物，起到混凝作用，有利于懸浮固體去除。

　　2.生物化學(xué)方法(微生物法)

　　該方法是目前國(guó)內(nèi)外研究比較多的處理方法，在美國(guó)、日本等國(guó)家已進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。其原理是利用氧化亞鐵硫桿菌在酸性條件下將水中的Fe2+氧化成Fe3+，以實(shí)現(xiàn)酸性礦井水的除鐵。氧化亞鐵硫桿菌能從Fe2+的氧化反應(yīng)中獲取自身生存和繁殖所需的能量，無(wú)須加任何營(yíng)養(yǎng)液。

　　中國(guó)是一個(gè)礦產(chǎn)資源大國(guó)，礦產(chǎn)開(kāi)采和利用對(duì)水資源的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，酸性礦井水的處理是眾多礦山企業(yè)面臨的主要環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題。人工濕地作為一種有效的酸性礦井水處理方法，在中國(guó)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛，其作用將越來(lái)越大。

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