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煤矿矿井水是一种具有行业特色的污染水源,同时也是一种水资源。矿井水主要分为含悬浮物矿井水、高矿化度矿井水、酸性矿井水、含铁矿井水、含氟矿井水。矿井水普遍存在悬浮物污染、铁、氟化物、硫酸盐和全盐量超标现象。如何实现矿井水的高效处理和资源化利用,是解决当前矿井水环保压力重要保障。结合兖矿集团以往的研究成果和当前的实际需求,开展了“煤矿矿井水高效处理和资源化利用关键技术研究和示范”课题研究。

1.井下水仓前矿井水处理技术

煤矿井下水仓防淤积系统将超磁分离技术应用于矿井井下水处理,矿井水在进入水仓前将其中的悬浮物分离出来,保证清水进入水仓,把矿井水仓“被动清淤”变为“主动预防积淤”,从根本上杜绝了水仓的淤积问题。

采用“三级颗粒浓缩去除+污泥脱水处理”实施方案,分步去除矿井水中的大颗粒、中小颗粒、细微颗粒并实现污泥脱水外运。系统主要由转鼓滚筒筛过滤装置、沉淀池煤泥抽排装置、絮凝反应池装置、加药装置、超磁分离装置、磁种循环装置、煤泥脱水装置及自动控制装置等组成,系统以超磁分离装置代替传统的沉淀澄清池,与传统的絮凝、沉淀污水处理系统相比,具有投资省、占地面积小、运行成本低、运行效率高、自动化程度高等优点,特别适合在井下生产环境中应用。。

2.矿井水井下与地面全过程协同高效处理

将矿井水处理从源头、过程和终端处理进行全过程考虑,在矿井水处理中将各衔接工艺特点进行协同考虑,提高不同处理阶段中不同工艺的衔接有效性。重点研究井下水仓前矿井水重介质辅助澄清处理技术、矿井水除氟处理关键技术和井下与地面全过程协同高效处理技术。

3. 高盐矿井水处理关键技术

在已对高盐矿井水的膜浓缩技术进行研究的基础上,实现了高盐矿井水的浓缩减量化。膜浓缩后的高浓盐水的全盐量(TDS)值高达40000~100000 mg/L。重点研究该高浓盐水的低成本处置和蒸

发结晶技术。研究膜浓缩后的高浓度盐水替代自来水制备膏体充填材料,研究高浓盐水低成本的蒸发结晶技术,实现矿井高浓盐水的无害化处理和资源化利用。

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