中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：1003-2738（2012）01-0000-01 摘要：采用先进的自适应组合净化水处理工艺对井下废水进行处理，解决矿井水直排造成的环境污染问题，实现资源循环利用。
关键词：矿井水；净化处理；循环；利用
一、项目提出的背景
翟镇矿井水属于典型的高矿化度高含盐量的苦咸水，直接排放会给矿区周边环境带来严重污染，同时矿区排放的矿井水也是煤炭资源开采中产生的副产物，对矿区也是―种不可再生的水资源，对其加以循环利用使之回到系统内，可解决未经处理的矿井水直排带来的环境污染问题，缓解水资源短缺矛盾，减少水资源损耗，维持水环境平衡。
二、设计原则
翟镇煤矿废水深度处理回用工程建设，以资源消耗和废物产生的减量化、再利用和资源化作为主要内容，目的是提高资源的利用效率和实现资源的循环利用，设计处理水量为100m3/h。设计原则是：
1.符合环境保护要求，体现资源综合利用原则，以回收资源、节水为重要的设计指标，水处理后用于井下液压设备乳化液配置用水。
2.设施及工艺便于管理、便于操作运行，工艺和设备的选用在满足要求的情况下遵循实用、高效、节能的原则，尽可能节省投资。
3.材料选择适应实际运行条件的需要，考虑适当的腐蚀余量，对易磨损、易腐蚀、易故障设备尽量采用标准化部件，并设计成易更换、检修、维护，减少日常维护检修工作量
三、处理工艺
智能矿井水自适应组合净化系统，主要用于水体中悬浮物的去除，其具有体积小、耗能低、操作简便可做到一键式操作等优点。其主体设备为自适应悬浮物分离器，是集絮凝、沉淀、沉淀分离于一体的水处理装备。
1.工艺原理。
自适应悬浮物分离器分为紊流区、旋流区、上向层流区、下向层流区四个流相区域，分别实现悬浮物凝聚、大粒径矾花有效分离、微矾花有效碰撞、沉淀快速分离，使矿井水悬浮物有效分离，达到矿井水处理的目的。
分离器混凝设计原理：根据周培源对于均匀各向同性紊流提出的旋涡结构理论，其紊动特征在各空间点是一样的，在各方向也是一样的。因此全向流设备设计时要求这种紊流中没有流速梯度，因而没有剪切应力，使混凝反应迅速稳定发生。只需在符合压强的外加动力条件下，在设备内形成高比例紊流，微涡旋的离心惯性效应可有效克服亚微观传质阻力，增加亚微观传质速率。
旋流粗分： 矿井水在经过紊流反应区后，完成了悬浮物凝聚形成了不同粒度的矾花。矿井水沿切线方向进入旋流区，在此区域内流体微团轨迹不规则脉动明显减弱，平均流速与最大流速比100µm都可被粗分，矾花粒度 （1）作用分离时间短，效果好。实际设备水力停留时间仅需1-3分钟，一体化、短流程的设备集成使整个净化过程时间大大缩短，优于传统沉淀法。
（2）设备占地少，处理量大。与传统处理方法相比，设备分离时间短，占地少，2400 m3/d全套设备占地约20-30m2，矿建工程量小。
（3）出渣污泥浓度高。采用污泥浓缩技术，污泥浓缩后浓度达到200-300克/升，大大降低污泥过滤设备的负荷，经过过滤脱水后，污泥含水率小于40%，便于装卸外运。
四、本处理工艺与其它工艺比较
矿井水处理技术主要去除悬浮物,目前去除悬浮物质的技术主要有以下几种：
序号 项目 沉淀+过滤 铁氧体共沉淀+过滤 气浮+过滤 自适应组合净化分离
1 投资总额(元/吨) 500-600 500-600 550-650 450-650
2 运行费用(元/吨) 0.274 0.336 0.368 0.247
3 技术成熟度 成熟，操作简单，稳定 成熟，但需外加磁性物质，操作繁琐 成熟，运行
费用高 成熟，运行
操作简单，费用低
4 占地情况 占地面积大，不适合在井下 占地面积小 占地面积中等，不适合在井下 占地面积小，适合在井下
5 处理工艺 沉淀池+砂滤 铁氧体共沉淀+砂滤 气浮+砂滤 双级物理分离+自动过滤
6 进水固悬物 ≤20000mg/l ≤500mg/l ≤2000mg/l ≤30000 mg/l
7 出水固悬物 ＜50mg/l ＜30mg/l ＜20mg/l ＜15mg/l
8 产水率 95% 97% 97% 98%
9 操作人员 多 多 少 少
五、实施效果
1.先进性。
自适应组合净化分离技术作为最新研发的高浓度污水处理装置，入水悬浮物浓度最高达到ss＞3000mg/ l，入水浓度达到世界先进水平，出水悬浮物浓度最低达到ss＜15mg/ l，达到国内领先水平。该工艺作在全国煤炭系统尚属首例，而在井下实施矿井水处理从源头上根治煤矿水污染，在全国煤炭系统也处于先进水平，在全国煤炭系统具有较好的创新性和示范性。
2.经济性。
目前应用于煤矿井下的水处理工艺主要包括斜板沉降工艺、超磁净化技术及螺旋过滤技术，自适应组合净化分离工艺与上述工艺相比较具有较好的经济效益，处理后50%的矿井水不再排至地面，直接在井下用于防尘和乳化液配水，同时水中大量的悬浮物通过压滤系统污泥成饼，提高了煤炭资源回收率，直接经济效益397.26万元/年。
3.社会性。
本工程实施后，每年可减少SS排放量438吨，减少了酸性矿井水对地面设施的腐蚀，保护了水资源环境，是煤炭企业实现绿色开采和清洁生产、建设生态矿井的示范工程，必将引领煤炭系统矿井水井下处理的发展趋势。
参考文献：
[1]《污水综合排放标准》GB8978-1996中华人民共和国国家标准1996年10月发布.
[2]《地下防水工程技术规范》GB50108-2001国家人民防空办公室主编中国计划出版社出版日期2001.1.1.
作者简介：张萍，1964年出生，女，大专学历，工程师，现翟镇煤矿从事技术管理。