宜昌磷矿井下废水处理与利用研究-中国寰球工程公司.DOC

宜昌磷矿区井下废水处理与利用研究 作者：胡爱民 （作者单位：中国寰球工程公司华北规划设计院 河北涿州市双塔区范阳西路122号 邮编072754 电话0312-3970952 摘要：本文结合宜昌磷矿区的井下涌水情况，分析了地下开采对井下涌水的影响、井下涌水的主要污染物，根据当地废水处理现状，提出了水仓预处理、絮凝剂水池处理的二级处理方法，并提出了减少井下涌水量的措施，为宜昌磷矿区井下废水处理与利用提供技术参考。 关键词：废水、正常涌水量、絮凝剂、悬浮物 0 引言 宜昌磷矿区为全国大型磷矿区之一，矿区具有工业意义的磷矿层是Ph13（习称下磷层）和Ph2（习称中磷层），下磷层厚度一般为1~6m，属于缓倾斜薄矿体。中磷层部分矿段较厚，达10~15m。矿内含水层按其形成时代不同自上而下有：第四系全新统（Q4）、灯影组白马沱段（Z2dn3）与石板滩段蛤蟆井段（Z2dn1+2）、陡山沱组王丰岗段（Z2d3）及陡山沱组胡集段上亚段（Z2d22）、陡山沱组樟村坪段上亚段（Z2d13）和下亚段（Z2d1）灯影组通常矿井水pH值在7～8之间属弱碱性中主要污染因子为、SS等，均为非持久性污染物当地侵蚀基准面以下工业矿体位于当地侵蚀基准面以下235.15～740.10m，平均433.36m。主要充水含水层富水性弱～中等，地下水补给条件好，并与相邻含水层有密切的水力联系。998m标高矿区最低侵蚀基准面标高882.70m主要工业矿层（Ph2）位于当地侵蚀基准面以下81.67～6.19m，平均254.27m，主要充水含水层富水性较强，地下水补给条件好，并与区域地下水有密切的水力联系。东部矿体底板标高低于当地最低侵蚀基准面。不会对区域地下水补径排造成直接影响50%左右的废水未经处理就直接外排；二是废水处理技术开发水平还不高，主要处理方式为沉淀和絮凝法；三是井下水利用率低，一般直接排向地表河流；四是节约用水和废水治理的管理制度还不够完善。 目前，宜昌地区新建矿山均要求建立矿井水的在线监测系统，湖北省环保厅可直接监测各矿山的排水水质情况。 2 井下涌水中的主要污染物 矿井水主要由伴随矿井开采而产生的地表渗透水、岩石孔隙水、矿坑水、地下含水层的疏放水、以及井下生产防尘、灌浆、充填污水pH值8.1~8.3和pH、高锰酸盐指数、氟化物、NH3-N值《地下水质量标准》(GB/T14848-93)中的Ⅲ类准中主要污染物为SSSS是0.1微米以上的悬浮物SS的组成一般都很复杂泥沙、原生动物、澡类、细菌等矿井水污染可分为矿物污染、有机物污染和细菌污染。矿物污染有砂、泥颗粒、矿物杂质、粉尘、溶解盐、酸和碱等有机物污染有油脂、生物生命代谢产物、木材及其它物质的氧化分解产物。受开采、运输过程中散落的粉矿、岩粉及伴生矿物的污染水体呈灰黑色、浑浊、水面浮有油膜并散发少量的腥臭、油腥味。水质分析检验结果化学耗氧量大细菌总数和大肠菌群含量大如未加处理任其长期外排对环境会产生一定的不良影响。主要超标物为SS，其含量约为mg/l。井下废水首先进入15m×12m×3.5m的絮凝池，由自动加药系统ZTJ4000（5.2kW）投加絮凝剂PAM后辅以机械搅拌器（5.5kW）搅拌加速絮凝反应，絮凝剂发挥吸附架桥、网捕的作用后形成较大的稳定胶状沉淀，再进入108m×12m×3.5m的沉淀池沉淀、澄清SS浓度可降至0mg/L以下，达到《污水综合排放标准》（GB8978）一级标准，处理后的废水排入下游的董家河中。为了便于排泥，将底部建成一定坡度，形成锥斗。池底污泥固化后，送回坑道填埋。坑内排水的水处理流程 图3.2 矿井废水絮凝法处理工艺流程图 3.3 用于水生活用水的矿井水处理 井下涌水一般为含水层的裂隙水，如未接触外部环境，其水质较好，但硬度略偏高。可在较大的矿井集中出水点附近设2~3级水池，前2级沉淀后可由第3级储存，由水泵直接抽至地表生活水池。 如矿井工业场地较大，可设置多级沉淀池、化学渗透处理池[5]，达到生活用水的标准后泵送或自流至生活水池。 4 井下涌水的利用与保护 4.1 井下涌水的利用 根据《2006-2020年宜昌市矿产资源总体规划主要指标》，到2015年矿山开采用水重复利用率要达到74.12%。 井下水经处理后可用于矿山生产用水，如凿岩、充填、防尘、地面洒水，有选矿厂的矿山可用于选矿用水，也可用于地表绿化，以及生活用水。 矿山采矿生产用水量较小，一般不超过400m3/d。富余的矿井水达到《污水综合排放标准》（GB8978）一级标准