矿坑废水的特点及处理方法

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1、矿坑废水处理技术1、废水来源与水质特点矿坑废水来源分为两部分，一为生产过程中产生的废水（如洗煤排水、矿井 除尘排水）；一为从矿井所处地层中涌出的水,即矿坑涌水,多通过提水泵从坑底 中央水仓排往地面,故又称矿坑排水。矿坑排水主要来 4 个方面：1）大气降水。随着矿物的开采，井下采空面积逐渐增大，围岩应力场也相应发 生变化，矿物层回采后顶板开始沉陷，地表出现裂缝和塌陷，大气降水可通过裂 缝灌入坑道，或沿有利于入渗的构造、裂隙及土壤等补给矿床含水层。2）地表水。采矿构通原始构造的同时，又会产生新裂隙与裂缝等次生构造，当 矿区有河流、水库、水池、积水洼地等地表水体存在时，地表水可沿河床沉积层、 构造破

2、碎带或有利于水体入渗的岩层层面补给浅层地下水，再补给矿区地层中的 含水层，或通过采矿产生的裂隙直接补给矿井。3）地下水。地下水是大部分矿井的直接补给水源，主要为矿物层顶板和底板含 水层中的水，当矿井通过含水层时，储存于含水层中的水就涌向坑道，成为矿井 的充水水源。4）老窑积水。开采历史悠久的矿区的浅部分布有许多废弃的矿窑，储存了大量 积水，就像一座座小“水库”分布于采区上方及附近，一旦与矿井连通，短时间 内有大量水涌入矿井，其危害性很大。采矿废水的普遍特点是高悬浮物，且含有酚类物质及铁、锰等金属成分；由 于我国矿产多为伴生矿，成分复杂，尤其是煤矿、硫铁矿含硫较高，故废水多呈 一定的酸性；部分地

3、区矿区由于地表水或地下水受到污染，其 COD 和 BOD 水平也 超标存在。考虑到各类矿井性质差异较大，故以下仅以煤矿采煤废水（此废水排 放要求最高）描述矿井废水治理技术。2、原水情况与排放要求采煤废水综合水质情况表COD(mg/l)SS(mg/l)总铁(mg/l)总锰(mg/l)PH其他实际确定400-1200W25W155-8实际确定采煤废水处理后应首选回用于生产，作为生产用水的补充水源。按煤炭工业污染物排放标准（GB20426-2006）中要求，采煤废水处理后应达到如下标准方允许排放：总汞(mg/l)总铬(mg/l)六价铬(mg/l)氟化物(mg/l)总铅(mg/l)0.051.50.5

4、100.5总锌(mg/l)总镉(mg/l)总砷(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)2.00.10.55050PH总铁(mg/l)石油类(mg/l)总锰(mg/l)6-9654邙限于酸性采煤废水)3、综合处理工艺及说明截留物还原剂碱液/空气絮凝剂till废水丰曝气调节池还原池 一 PH调节池絮凝池一沉淀池排泥卄 压滤排水和反洗| 回流 卄压滤装置一污泥池 回用池 过滤池沉淀池一生化池 采煤废水收集进入曝气调节池，并通过内部格栅截留大体积杂质，防止堵塞 后续设备，在曝气作用下防止悬浮物沉积造成的清理困难，并部分转化废水中的 二价铁离子为三价；出水进入还原池，在还原剂作用下，彻底还原六价铬

5、离子为 三价；出水进入PH调节池，调节PH为弱碱性生成金属氢氧化物沉淀，并在空气 作用下，将Fe2+转化为Fe3+, Me+转化为M+, S2-转化为S6+，令生成的沉淀浓度积 较小，便于沉淀；废水在沉淀池泥水分离后，进入生化池，在厌氧和好氧微生物 共同作用下，去除废水中残余有机物；生化池出水沉淀生物污泥后，经过滤处理 后，进入回用池，视需要回用或排放；回用池也作为过滤池的反洗水池，反洗排 水进入曝气调节池重新处理。絮凝沉淀池的金属离子沉淀和生化沉淀池的生物污泥排至污泥池，经压滤处 理后，压滤排水进入曝气调节池重新处理，压滤出泥按环评要求处理。4、按污染程度分析各类型采煤废水处理工艺4.1废水

6、处理工艺应用类型一采煤废水水质情况表(类型一)mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分石油类PHW70400-1200W10W6无无5.5-6.5此类采煤废水的特点是水质较好，污染程度低，污染物主要以悬浮物和少量 铁、锰金属离子形式存在，其余污染物超标水平较低甚至未超标，废水处理的主 要目的是去除悬浮物（絮凝法）和其中存在的金属离子，防止处理后排水显色。 由于悬浮物絮凝过程中会对其余污染物产生一定的脱稳、架桥、吸附、凝聚等作 用，可总体降低水体各类污染物程度， 故处理工艺比较简单，其处理工艺如下： 截留物碱液/空气絮凝剂废水一曝气调节池PH调节池絮凝池沉淀池”过滤池1排泥T丿反洗d 1压滤装置V

7、污泥池回用池4.2废水处理工艺应用类型二采煤废水水质情况表（类型二）mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分石油类PHW70400-1200W10W6无155.5-6.5此类采煤废水的特点是水质较好，污染程度低，污染物主要以悬浮物、少量 铁、锰金属离子和油污类形式存在，其余污染物超标水平较低甚至未超标，废水 处理的主要目的是去除悬浮物（絮凝法）、油污和其中存在的金属离子，防止处 理后排水显色。由于悬浮物絮凝过程中会对其余污染物产生一定的脱稳、架桥、 吸附、凝聚等作用，可总体降低水体各类污染物程度， 故处理工艺比较简单， 其处理工艺如下：截留物 碱液/空气 絮凝剂 溶气废水 一曝气调节池 一 PH

8、调节池 一絮凝池 一气浮池 一1，过滤池1排泥汗反洗压滤装置一污泥池回用池4.3废水处理工艺应用类型三采煤废水水质情况表（类型三）mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分石油类PHW350400-1200W10W6无无5.5-6.5此类采煤废水的特点是水质较差，污染程度略高，污染物主要以悬浮物、少量铁、锰金属离子和 COD 形式存在，其余污染物超标水平较低甚至未超标，废水 处理的主要目的是去除悬浮物（絮凝法）、COD和其中存在的金属离子，防止处 理后排水显色和出水COD超标。虽然悬浮物絮凝过程中会对COD产生一定的脱稳、架桥、吸附、凝聚等作用，但无法使其达标，故需增加生化处理工艺对COD进行 降

9、解。处理工艺略复杂，其处理工艺如下：截留物碱液/空气絮凝剂废水4.4废水处理工艺应用类型四采煤废水水质情况表（类型四）mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分石油类PHW70400-1200W5W3无无7.5-8此类采煤废水的特点是水质很好，污染程度低，污染物主要以悬浮物形式存在，且废水呈弱碱性，其余污染物超标水平较低甚至未超标，废水处理的主要目 的是去除悬浮物（絮凝法）。由于悬浮物絮凝过程中会对其余污染物产生一定的 脱稳、架桥、吸附、凝聚等作用，可总体降低水体各类污染物程度，故处理工艺非常简单，其处理工艺如下：截留物絮凝剂反洗废水曝气调节池絮凝池沉淀池过滤池冋用池11排泥片F压滤装置一污泥池4

10、.5废水处理工艺应用类型五采煤废水水质情况表（类型五）mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分六价铬PHW70400-1200W10W6存在存在5.5-6.5此类采煤废水的特点是水质恶劣，污染程度高，污染物主要以悬浮物和各类金属离子形式存在，尤其是一类控制污染物存在，废水处理的主要目的是去除悬浮物（絮凝法）和其中存在的金属离子，尤其是一类控制污染物金属离子（特别是六价铬）。至于其余污染物，由于悬浮物絮凝过程中会对其余污染物产生一定的脱稳、架桥、吸附、凝聚等作用，可利用絮凝过程同时去除。其处理工艺如下：截留物 还原剂碱液/空气絮凝剂废水曝气调节池还原池 PH调节池4絮凝池沉淀池压滤装置増污泥池排泥

11、回用池I过滤池反洗4.6废水处理工艺应用类型五采煤废水水质情况表（类型六）mg/LCODSS总铁总锰其他金属成分酚类PHW150400-1200W30W15无存在约5.5此类采煤废水的特点是水质差，污染程度高，污染物主要以悬浮物和大量的 铁、锰金属离子形式存在，废水色度高吗，废水中COD主要来源于酚类物质的存 在。废水处理的主要目的是去除悬浮物（絮凝法）、COD和其中存在的金属离子， 防止处理后排水显色和出水 COD 超标。至于其余污染物，由于悬浮物絮凝过程中 会对其余污染物产生一定的脱稳、架桥、吸附、凝聚等作用，可利用絮凝过程同 时去除。由于废水酸性较强，Fe2+、Mn2+、S2-、酚类物质

12、数量较多，仅靠空气作用 难以将其彻底氧化，且酚类物质具有一定的生物毒性，不利于直接采用生化工艺。 故采用氧化工艺，在氧化金属离子同时，将酚类物质彻底开环、断链、降解、去 除。其处理工艺如下：截留物氧化剂碱液絮凝剂Y废水一曝气调节池氧化池PH调节池1絮凝池，沉淀池11排泥1 r压滤装置-4污泥池回可用池过滤池5、技术特点1）本技术工艺主要围绕去除矿井废水中必定存在的悬浮物和铁、锰金属离子污 染物选用，并根据废水中其余污染物水平及其组成进行合理选取。各工序间组合 灵活，一切在以满足达标排放的前提下，尽量降低工程建设投资和运行费用。2）工艺用碱液一般采用钙碱，利用钙盐溶解度低的特性，在去除金属离子污染物的同时，去除废水中存在的F-和SO 2-,降低废水的含盐量，便于回用于生产时4减轻对设备、管线的腐蚀、损害。3）如项目处理水量较小，絮凝池可直接连接压滤装置，省去沉淀池、污泥池、 过滤池等的建设，且整套系统可制作成一体化装置，自控水平亦可满足根据建设 方的各种要求，结构紧凑，操作简便，管理简单，节约用地。4）本技术适用于各类矿井（煤矿、硫铁矿、铅锌矿、锰铁矿、镍铜矿等等）的 矿井废水治理，仅通过调整各工艺的取舍、组合，即可满足达标排水要求。