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矿井水的治理与利用 主要内容 矿井水及其特征 矿井水的分类及其中的主要污染物 矿井水的处理技术 矿井水的利用 矿井水资源化的效益分析 一、矿井水及其特征 1.矿井水 煤矿生产过程中，经常可以见到地下水流入巷道和工作面，这就是矿井水。矿井水主要是伴随矿井开采而产生的水体。 2.矿井水的特征 矿井水和地下水是一样的，只是在煤炭开采过程中，矿井水流经采煤工作面和巷道以及采空区时，受到人为的影响，致使水中含有煤粉、岩粒等悬浮物，这些物质受生产活动的影响常常含有细菌，从而导致水质较差。因此，不同煤矿的矿井水具有成分复杂，水质水量变化大的特点。 二、矿井水的分类及其中的主要污染物 1.矿井水的分类 根据矿井水所含污染物的特征，一般可将其划分为一 般洁净矿井水、高悬浮物矿井水、酸性矿井水、高矿化度 矿井水以及含特殊污染物矿井水等。 1.1一般洁净矿井水 洁净矿井水的矿化度及总硬度低，PH接近中性，有 害离子含量极微或未检出，含少量的煤粒和岩粉等悬浮 物，外观呈黑色。此类矿井水的危害较小。 1.2 高悬浮物矿井水 高悬浮物矿井水的特点是悬浮物含量高，每升达到数 千或数万毫克。受开拓及采煤的影响，矿井水含有大量的 煤粉、岩石粉尘等悬浮物杂质和微生物，颜色呈灰黑色。 1.3 酸性矿井水 产生的主要原因是开采含有大量黄铁矿（FeS2）的煤 层时，黄铁矿在空气中的氧化和某些细菌的作用，氧化生 成亚硫酸和硫酸，当煤中所含碳酸盐和其他碱性物质不足 以中和上述酸性氧化产物时，矿井水即呈现酸性。 酸性矿井水的PH值一般在6以下，往往可引起煤和岩 石中的金属元素溢出，使矿井水中铁、锰等重金属离子增 加；另外，水中的游离酸与部分碳酸盐矿物质反应，增加 了无机盐类，导致矿井水的总硬度和矿化度升高。其他一 些因素也会影响矿井水的酸性程度，但酸性矿井水PH值 的大小主要还是与煤中的含硫量有直接关系。 1.4 高矿化度矿井水 高矿化度矿井水中含有较高的可溶性盐类及悬浮物质。含盐量大于1000mg/L，有的甚至达到10000mg/L（矿化度在1000 mg/L以下为淡水；1000－3000mg/L为微咸水；3000－10000 mg/L为咸水；10000－50000 mg/L为盐水；大于50000 mg/L为卤水）。当其含有较高的氯化物和硫酸盐时，会使水带咸味或苦涩味，因此有苦咸水之称。 1.5含特殊污染物矿井水 所谓含特殊污染物矿井水主要指含有毒、有害元素或放射性元素等污染物的矿井水。 2.矿井水中的主要污染物 1）有毒污染物 包括汞、铅、铬等重金属元素，氟化物、氰化物等无机毒物，以及酚类、多环芳烃、多氯联苯等有机毒物。 2）无机污染物 包括无机酸、盐类和无机悬浮物。它们不但破坏水体的自然缓冲作用，抑制水生生物和农作物的生长，而且也腐蚀水工设施；大量的悬浮物会淤塞河道与湖泊，甚至使鱼类窒息而死。 3）病原体微生物 包括各种病毒和细菌等病原微生物以及寄生虫和卵，它们进入水体后，会通过饮用或接触等途径使人畜致病。 4）富营养化污染物 主要是含有大量氮、磷等植物营养物。这类水进入湖泊、水库、河流后，能促使藻类急速繁殖，造成水体的“富营养化”，严重时可导致水体的腐败与水生生物的消亡。 三、矿井水的处理技术 1.洁净矿井水的处理及利用 此类矿井水水质好，pH为中性，不含有毒、有害离子，浊度低。一般采用清污分流方式，即利用各自单设的排水系统，将洁净矿井水和已被污染的矿井水分而排之。洁净矿井水经简单处理后作为某些工业用水，或经消毒处理后供生活饮用。有的洁净矿井水含有多种微量元素，可开发为矿泉水。 采取清污分流法，设备投资少，运行成本低，并可减少矿井污水处理量及外排量，是目前煤矿最为经济有效地利用矿井水的一种手段。 2.含悬浮物矿井水的处理 2.1常规处理 一般采用混凝、沉淀、过滤、消毒的工艺进行处理。图1给出在含悬浮物矿井水处理中常用的基本工艺流程。 2.2井下水仓混凝沉淀处理 井下水仓对矿井水进行混凝沉淀处理的方法，是使矿井水在井下水仓停留较长时间 (大于30min) ，在距离水仓前50m左右的排水沟中投药，并在沟中铺设大块矸石，人为制造水力湍流，促使混凝剂充分混合反应；并行井下主副水仓定期交替清泥，从而取得了更好的处理效果。 2.3氧化塘净化矿井水 煤矿开采后经常出现大面积的塌陷区，可将塌陷坑改造成氧化塘，利