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煤礦環境污染與廢水處理技術分析

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煤礦環境污染與廢水處理技術分析

發布日期:2017-11-28 作者: 點擊:

   煤炭不僅是不可再生能源,也是不清潔能源,這就表示煤礦開采和使用都會給環境帶來一定污染煤礦技術服務。隨著社會經濟迅速發展,中國煤礦企業得到了更大發展空間,而人們的環保意識也在逐漸增強,生活和生產都迅速向環保方向發展,并且保護環境作為中國一項基本國策,是貫徹落實可持續發展觀的關鍵。煤礦資源作為中國主要能源,必須要加大對其處理。

  1煤炭開采對環境造成的污染問題

  煤炭開采對于環境造成的污染和破壞有很多方面,如:氣體污染、廢石污染、廢水污染及噪聲污染等,下面將對這些環境污染進行系統分析。

  a)氣體污染。中國目前采用的煤礦開采技術多為井下開采,在井下作業過程中會有部分有毒氣體產生,這就給井下作業帶來了一定危害,如:井下使用的硝銨炸藥,其在放炮過程中會產生CO、NO2等氣體;而柴油動力機械所排放廢氣中,含有大量NO2和NO等氣體。為保護井下工作人員安全,一般都采用通風方式將井下有害氣體抽出排入大氣中,那么這也就給大氣環境造成了一定污染;

  b)廢石污染。在煤礦生產過程中,產生的固體廢棄物主要是井下開掘巖巷所排出矸石等,而這些排出的矸石是能自燃的,在自燃過程中會排放出大量SO2、H2S等有害氣體,這也就對礦區造成了污染。甚至有的礦區矸石含有重金屬和放射性元素,直接污染了當地土壤、地表水和地下水,還可能會導致山體滑坡,嚴重影響人民生命財產安全;

  c)廢水污染。在煤礦開采中,礦井水是排放量最大的一種廢水,這種礦井水對于地表河流等其它水資源都會產生極大污染。礦井水主要來源于巖石孔隙水、地下含水層疏放水及在煤礦生產中防塵、灌漿的污水等煤礦技術服務。在大部分煤礦區,每1t煤的排水量大約為2m3~4m3,這就表示煤礦中廢水排放量比較大,而礦井水還會在開采、運輸過程中因一些雜物混入等導致水體渾濁;

  d)噪聲污染。目前在中國煤礦開采過程中普遍使用的是局部扇風機或電動鑿巖機等,這些采礦設備噪音相當大,有的甚至高達120dB,遠遠超過了國家工業衛生相關標準。而這些噪音污染不僅直接污染井下工作環境,還極容易造成安全事故,同時也影響了煤礦區周圍生活環境;

  e)煤炭開采還有粉塵污染及地表塌陷等其它污染,這些污染的存在不僅給周圍生活環境造成影響,也給采礦人員工作環境帶來污染,甚至嚴重影響到整個生態環境,必須采取有效策略進行處理。

  2探究處理礦井廢水的技術和意義

  中國是煤炭能源大國,煤炭對于人們生活有著極大作用,但在煤炭開采過程中產生了大量廢水,如果不及時對這些廢水進行處理,而是直接排放,將會給環境帶來嚴重危害,并且也造成了大量水資源浪費。造成煤礦礦井廢水產生的因素較多,例如在煤炭開發過程中為保證開采巷道的安全性就需將地下水排出,而這部分地下水便成為了廢水來源之一。有的則是在井下采煤過程中,降塵或滅火等產生的廢水。

  究其來源,礦井水不僅具有地下水特征,同時還受到了人為污染,這就表示對礦井水進行相關處理,必須要考慮開采過程中水質及水量的變化。目前中國大部分礦區都存在嚴重缺水情況,而礦區缺水一定程度上制約了煤炭生產,這主要是礦區地下水被人過度開采,在開采后也并沒有對其進行有效治理,造成了水資源嚴重浪費,如果能采取有效措施對這些廢水進行凈化處理,不僅能有效節約礦區水資源,還能堅持走可持續發展道路。

  由于中國對于礦井水處理的意識比較晚,相比國外發達國家,在礦井水處理技術方面還存在著較大不足。目前中國采用的礦井水處理技術主要是沉淀處理,對于處理后直接進行排放的礦井水,一般采用的是沉淀處理技術或混凝沉淀處理技術,而對于處理后用來生產的用水,采用的則是混凝沉淀過濾處理技術。

  如果能有效優化處理礦井水,全面實現礦區水資源化,那么就能大大緩解整個礦區缺乏水資源的問題,同時還能推動煤炭工業發展,為礦區經濟進一步發展創造一個良好環境。還能減輕由于過度開采而造成的環境損害和資源破壞情況。同時由于對礦井廢水的有效處理,保證了礦區周圍地區有限水資源得到了充分利用,這不僅對整個礦區環境有益,對全球生態環境也是有極大意義的。

  3探究礦井水處理技術的步驟

  為了能有效凈化處理礦井水,必須選定合適的礦井水凈化工藝流程,根據相關技術,將礦井水的污染物成分及凈化指標要求等方面都進行規劃,選擇技術上可行、經濟合理、凈化穩定的工藝。下面將探討礦井水處理技術的具體步驟。

  a)應對礦井水進行曝氣處理。由于礦井水中所含物質比較復雜,而有的礦井水中還存在一些有機物,讓礦井水和空氣進行接觸就能讓礦井水中的有機物氧化。由于曝氣系統需要消耗的能量較大,對于相關設備要求也就比較嚴格。在曝氣過程中,如果想要減少能量耗用,可采用微孔爆氣,或對曝氣擴散頭進行調節等;

  b)使用混凝沉淀技術。礦井水主要是受到人為污染,不可避免存在一些懸浮物質,而處理這些懸浮物質最好的辦法就是采用混凝沉淀法,利用鋁鹽或鐵鹽制作成混凝劑,利用化學方法將礦井水中懸浮物質進行處理,然后再利用斜管填料將礦井水中沉淀物去除;

  c)利用砂濾設備進行凈化。礦井水在經過混凝沉淀后,水中仍會存在較小顆粒狀懸浮物質及膠體,利用砂濾設備可很好處理礦井水中的懸浮物質和膠體,而且砂濾設備是重力式無閥濾池,并不需要人工對其進行單獨管理,且其操作和管理維護等方面都極為方便;

  d)使用活性炭進行吸附。礦井水中含有物質比較復雜,其中包含一種叫做酚的物質,酚會通過人體皮膚及口腔等進入到人體內部,給人身體健康造成一定影響,如果人長期飲用被酚污染的水源,會引起頭暈、貧血甚至中毒等癥狀。活性炭具有很強吸附能力,吸附總厚度可達3m~4m,能有效吸附礦井水中的酚物質,保證礦井水處理之后的質量;

  e)必須進行消毒處理。礦井水在經過上述凈化步驟處理后,是能進行正常使用的,但如果將礦井水回收作為生活用水,還必須要經過一道程序——消毒,這主要是由于凈化處理后的水中含有大量細菌,只有經過消毒處理,才能保證水不對人體健康造成影響煤礦技術服務。可采用HCl和NaClO3反應產生的ClO2進行消毒處理,ClO2殺菌能力是Cl的5倍以上,能有效保證處理后礦井水的質量。

  4結語

  煤炭開采雖然能促進經濟發展,但在開采過程中對環境產生的污染也是較大的,必須要加以重視,尤其是開采過程中的污水處理問題,應積極采取相應處理措施,減少污水對于環境造成的影響。這不僅是中國經濟可持續發展的需要,同時也是環境保護的需要,因此對于煤礦環境污染造成的廢水應該采用曝氣、活性炭吸附及消毒等方式進行處理,保證煤礦環境污染問題得到有效改善。


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