矿坑废水的特点与处理方法.docx

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 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400-1200<25<155-8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)0.051.50.5100.5总锌(mg/l)总镉(mg/l)总碑(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(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fill废水一 曝气调节池 还原池 ► PH调节池 ►絮凝池 沉淀池 排泥 耻压滤排水 U 反洗 | 回流 ] u压滤装置一污泥池 回用池一过滤池一沉淀池一生化池采煤废水收集进入曝气调节池，并通过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+，Mm+转化为Mm+，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PH<70400-1200<10<6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►曝气调节池一► pH调节池―►絮凝池一沉淀池一*•过滤池排泥 反洗T ▼—-压滤装置——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PH<70400-1200<10<6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-—k曝气调节池―► pH调节池 >絮凝池—气浮池 ,过滤池」L排泥 T反洗—-压滤装置*■——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PH<350400-1200<10<6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C OD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 降解处理工艺略复杂，其处理工艺如下：截留物碱液/空气V絮凝剂1 r废水-―►曝气调节池―► pH调节池—►絮凝池 ►沉淀池 ►生化池压滤排水1回流J Lr] 排泥压滤装置V 污泥池回用池V 过滤池 沉淀池1 排泥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PH<70400-1200<5<3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jk「 反洗废水一►曝气调节池 一►絮凝池一沉淀池一过滤池尸土回用池L排泥压滤装置——污泥池4.5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PH<70400-1200<10<6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 APH调节池 ►絮凝池 ，，沉淀池A泥—1 F——压滤装置< 污泥池回用池==0.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PH<150400-1200<30<15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 一►氧化池—►PH调节池一絮凝池一►，沉淀池111 F| 排泥 压滤装置-4 污泥池 回用池 jp过滤池反洗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：-，降低废水的含盐量，便于回用于生产时 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。