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　　礦井水處理工藝流程介紹（礦井水處理一體化設備原理分享）

礦床開采破壞了地下水原始賦存狀態并產生了裂隙，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

　　目前我國按照對環境影響以及作為生活飲用水水源的可行性，習慣上將礦井水按水質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

　　多指礦區煤系地層中的奧灰水、砂巖裂隙水、第四紀沖積層水及老空積水。這種水質中性，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準，可設專用輸水管道給予利用，作生活飲用水時需進行消毒處理。太原市古交礦井在開采過程中穿過第四紀河谷沖積層，就遇到這種水，古交礦直接供全礦生產和生活使用。

　　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水中呈懸浮狀態，但在靜水中可以分離出來，輕的上浮，重的下沉。根據懸浮物的特性，對工業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節。選用混凝劑的原則是產生大、重、強的礬花，凈水效果好，對水質沒有不良影響，價格便宜，貨源充足。常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽混凝劑。混合過程是讓藥劑迅速而均勻地分散到水中，應在盡量短的時間內與原水均勻混合，使水中的全部膠體雜質都能和藥劑發生作用。原水加混凝劑后，經過混合作用，水中膠體雜質凝聚成較大的礬花顆粒，在沉淀池中去除。在經過快濾和消毒處理后也可達到飲用水標準。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

　　礦化度無機鹽總含量大于1000mg／L的礦井水。主要含有S0i2-、CI-1、Ca2+、K+、Na+等離子。硬度相應較高，水質多數呈中性或偏堿，帶苦澀味，少數有酸性。高礦化度礦井水不利于作物生長，會使土壤鹽漬化。用作鍋爐用水，容易結垢。作建筑用水，會影響混凝土質量。人們長期飲用，將引起腹瀉和消化不良，尤其對心臟和腎臟病患者影響更嚴重。我國北方缺水礦區的礦井水往往屬于高礦度礦井水，有必要通過凈化和淡化工藝處理成為飲用水和生產用水。當前高礦化度礦井水采用以下處理方法。

　　4.化學方法

　　離子交換法是化學脫鹽的主要方法，這是一種比較簡單的方法，就是利用陰陽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均屬于膜分離技術，是我國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行物質分離的方法。可有效地去除無機鹽類、低分子有機物、病毒和細菌等，適用于含鹽量大于4000mg／L的水的脫鹽處理。

　　(2)電滲析法。在直流電場作用下，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性，而使溶液中的溶質與水分離的一種物理化學過程。

　　酸性礦井水

　　水質特征為pH值小于5．5的礦井水，一般為3～3．5，個別小于3，總酸度高。當開采含硫煤層時，硫受到氧化與生化作用產生硫酸，酸性水易溶解煤及其圍巖中的金屬元素，故鐵、錳重金屬以及無機鹽類增加，使礦化度、硬度升高。酸性水在我國南方高硫礦區比較常見。酸性水容易腐蝕礦井設備與排水管路，并且危害工人健康。如果抽排至地面，會影響土壤酸堿度，導致土壤板結和作物枯萎，而且使地表水酸度上升，間接的影響了水生生物的生存。對環境與生態會造成重大的損害，因此必須進行治理達標后外排，其處理的方法有以下幾種。

　　1.物理化學法(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，產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。石灰的主要化學成分是CaO，當用水調配成石灰乳，則形成熟石灰Ca(OH)2，熟石灰與酸性水中的H2SO4反應。

　　(3)石灰石．石灰聯合中和法。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值進一步提高，達到8左右，這時Fe2水解產生沉淀，形成絮狀物，起到混凝作用，有利于懸浮固體去除。

　　2.生物化學方法(微生物法)

　　該方法是目前國內外研究比較多的處理方法，在美國、日本等國家已進行了實際應用。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+，以實現酸性礦井水的除鐵。氧化亞鐵硫桿菌能從Fe2+的氧化反應中獲取自身生存和繁殖所需的能量，無須加任何營養液。

　　中國是一個礦產資源大國，礦產開采和利用對水資源的破壞相當嚴重，酸性礦井水的處理是眾多礦山企業面臨的主要環境和生態問題。人工濕地作為一種有效的酸性礦井水處理方法，在中國的應用將越來越廣泛，其作用將越來越大。

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