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矿山废水污染与防治
来源:中科奇大 发布时间: 浏览量:

矿山废水的主要来源

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、选矿厂和洗煤厂污水是矿 山废水的主要来源。通常,矿井水pH值在7~8之间,属弱碱性。但是含硫的矿井水,其SO42-较多,大都是酸性水。在含硫矿井,由于矿石或围岩及含硫煤 中含有硫化矿物。这些矿物经氧化、分解并溶解在矿井水中,形成酸性水。尤其在开采巷道中,在大量渗入地下水和良好的通风条件下,为硫化矿物的氧化、分解提 供了极为有利的环境。

矿山废水中主要污染物及其危害

一种物质排入水体后是否会造成水体污染,这主要取决于该物质的性质和在废水中的浓度、含这种物质废水的总排放量和受污染水体的特性、以及它吸收污染物 质的容量。有机污染物。矿山废水池和尾矿池中植物的腐烂,可能使废水中有机成分含量很高,选矿厂、洗煤厂、分析化验室排放的废水中含有酚、甲酚、萘酚等有 机物,它们对水生物极为有害。油类污染物。油类污染物是矿山中较为普遍的污染物,含油废水浸入孔隙内形成油膜,产生堵塞作用,破坏土壤结构,不利于植物的 生长,甚至使农作物枯死。水面存在的油膜阻碍大气中的氧向水体转移,致使水体得不到氧,使水生生物因缺氧而死亡。酸碱的污染。酸碱污染是水体污染中存在的 普遍现象,酸碱废水排入水体后,使水体pH值发生变化,抑制细菌和微生物的生长,妨碍水体自净,还可腐蚀船舶和水工建筑物,破坏正常的生态循环。氧化物。 氧化物有剧毒,一般人只要误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡。敏感的人甚至0.06g就可致死。当水中CN-含量达0.3~0.5mg/L时,便 可使鱼致死。

矿山废水的综合防治措施

矿山废水污染控制为了解决矿山废水造成的危害,必须采取各种措施和方法,严格控制废水排放,减少废水对周围环境的污染。

1)改革生产工艺,尽量减少废水排放量污染物质是从一定的工艺过程产生出来的,因此改革工艺以杜绝或减少污染物的排放量是最根本、最有效的途径。如 选矿厂可采用无毒药剂代替有毒药剂,选择污染程度小的选矿工艺,大大减少选矿废水中的污染物质。国外已采用无氰浮选工艺,我国也有不少单位正在开展氰化物 及重铬酸盐等剧毒药剂代用品的研究,并取得一定的成效。如广东某铅锌矿用无毒浮选工艺,采用硫酸锌代替氰化钠,不仅减少了污染和危害,而且也提高了厂的经 济效益。

2)循环用水,一水多用采用循环供水系统,使废水在一定的生产过程中多次重复使用。既能减少废水的排放量、减轻环境污染,又能减少新水补充,节省水资源,解决日益紧张的供水问题。

3)井下污水处理
  目前推广的经济型水泵工艺或区域化水泵工艺所采用的煤泥水处理系统都是按闭路循环设计的。在井下中央硐室采用斜管沉淀仓对采区分级脱水后的煤泥水进一 步净化处理,大部分煤泥水净化后在井下供采掘循环使用。只有少部分经过浓缩后的高浓度煤泥水用小流量高扬程煤泥泵排至地面入洗煤厂或脱水厂处理。对于小型 煤矿,地面无洗煤厂,所产生的煤泥水都在井下中央硐室处理,中央硐室采用浓缩旋流器和高频震动筛对煤泥水进一步处理,可以做到煤泥水不升井。在大中型矿井 中工作的采煤机、转载机、掘进机等使用的液压油、齿轮油,液压支架使用的乳化油,由于管理不善产生泄露,随矿井水排至地面污染环境。应采取如下措施:一是要加强对设备的管理;二是完善各类用油设备的密封性能,防止漏油;三是研究开发水介质单体液压支柱,不使用乳化油,对于井下防灭火的灌浆和水砂充填处理采空区的充填污水,可在井底硐室处理后循环使用。

矿山废水的处理方法

1)矿井废水处理

一般的井下废水处理通常采用筛滤法和过滤法。即在水池入口处设格栅,除去大块物料,再经过滤料进行过滤,然后进入井底水仓。在矿井水仓进水的一侧构筑 澄清水池,澄清水池的容积应能容纳矿井2h的正常涌水量。有时还在澄清池前设置过滤井,过滤井的深度多为1~1.5m,位于运输大巷一侧。在过滤井内沿对 角线设过滤网或带孔铁板,以便滤去井下废水中大颗粒杂质。  

2)矿井酸性水的处理  

处理方法是:回收酸性水中的有用成分以改变其性质,加入碱性缓蚀剂进行中和。对于无回收价值的酸性水,目前国内都采用中和法,以碱性物质石灰或石灰石 作为中和剂。通常有三种工艺流程,直接投加石灰法,将石灰配制成石灰乳,投入反应沟流入反应池,对水中的Fe2+,要进行曝气氧化,中和生成物CaSO4 Fe(OH)3在沉淀池中沉淀后除去;石灰石中和滚筒法,将石灰石置于滚筒内,由于滚筒的旋转,石灰石相互撞击摩擦,破坏其表面生成的难溶性CaSO4 膜,扩大酸性水与石灰石的接触面,使中和反应继续进行下去,生成的CO2以及水中原有的Fe2+要以曝气池曝气,促使CO2从水中溢出,使Fe2+离子氧 化成Fe3+离子,后者水解后生成沉淀除去;升流式变滤速膨胀中和法,将细颗粒石灰石或白云石装入圆锥体形的中和塔,水流自下而上通过滤料,滤速下部快上 部慢,中和反应得以充分进行,出水含有CO2经曝气装置吹脱后PH值升高,Fe2+离子也被氧化为Fe3+离子去除。近年来,国外对酸性矿井水的人工湿地 处理系统研究的较多,湿地系统的介质粘土、矿渣、砾石、土壤对酸性水中溶解性Fe、悬浮物和pH值都有明显的处理效果。在建造湿地时,最好选择耐受性能好 的植被品种,如香蒲、灯心草、宽叶香蒲等。  

3)含有毒、有害元素或放射性元素矿井水的处理
  首先去除悬浮物,然后对其中不符合标准水质的污染物进行处理,对含氟水,可用活性氧化铝吸附除去氟,也可用电渗析法除盐的同时除氟。含铁、锰水,通常 采用混凝、沉淀、吸附、离子交换和膜技术等处理方法。实际矿井水大多数为复合型水,在设计水处理工艺时必须查清水质和水量,然后考虑水处理单元操作的取舍 和优化组合。通常矿井水都含有或多或少的悬浮物,因此含悬浮物的处理工艺对于任何类型的矿井水都是适用前的处理步骤。     

矿区地下水资源保护  

加强采矿中对地下水资源的保护措施,留设足够有效的防水煤岩柱;井巷掘进工作在接近含水层、导水断层时,必须打超前钻孔探水,在井下有突水危险的地区 附近设置水闸门或闸墙;在掘进工作面或其它地点发生明显突水征兆或大量涌水时,应立即停止工作,采取相应的保护措施,确保含水层不受破坏。采用矸石或水砂 充填采空区或改变采矿工艺、降低导水裂隙带高度,减轻对地下含水层的影响。

建设环境文明的矿区,使我们的资源和环境在发展过程中尽可能保持高效和谐、稳定均衡。