济三煤矿矿井水资源化工程的实践与研究

济三煤矿矿井水资源化工程的实践与研究

邵晨钟1，吕华浦2

（1．中国矿业大学机电学院，江苏徐州221116；2．兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁272072）

摘要基于目前国内矿井水处理技术现状，探索把矿井水资源化利用作为一个系统工程，集成嵌入到煤炭生产过程，作为煤炭开采的必然行为同时进行系统的设计和规划，实现煤炭资源与水资源的同步开采模式。研究实施了矿井水处理系统的信息化管理、矿井水井下处理就地复用及自动化监测和控制、井下突水工作面矿井水的有效分流与处理等关键技术，以及电吸附除盐技术在煤矿高矿化度矿井水处理中的推广应用，为矿井水资源化利用提供有效的途径和技术支持。

关键词矿井水水力循环澄清池电吸附煤水分离资源化

中图分类号X752：X703文献标识码B

practice and research of mine water resource recovery engineering of Jining III coal mine

Shao Chen－zhong1，Lv Hua－pu2

（1．School of Mechanical and Electrical Engineering，China University of Mining and Technology（Xuzhou），Xuzhou221006，China；

2．Jining III Coal Mine，Yanzhou Coal Mining Limited Company，Jining272072，China）

Abstract Basing on the technology status of mine water treatment in China，this paper explores approaches to realize the pattern，which achieves syn-chronization of coal and water resources mining．This pattern makes mine water resource recovery utilization be integrated and embedded in the process of coal production as a system engineering and a necessary behavior of coal mining，which should be simultaneously designed and planned with coal mining in a systematic way．The information management of mine waters treatment system、the automatic monitoring and control of underground mine water treat-ment and on－site reuse、the effective distributary and treatment of mine water in underground water－inrush working face are studied，which serve as key technologies，as well as the application of electro－sorption desalting technique in high mineralized mine water treatment in coal mine．provide effective approaches and technical supports to the mine water resource recovery utilization．

Key words mine water hydraulic circulating clarifier electrosorption coal－water separation resource recovery utilization

1矿区基本情况

济宁三号煤矿位于山东省济宁市南郊。矿井配套建设年入洗能力500万t的选煤厂和规模为2?300MW的发电厂各一座。矿井涌水量在8400 19200m3/d范围内。矿井水悬浮物含量在300 2000mg/L范围内，总碱度为533mg/L，溶解性总固体为1690mg/L，属高悬浮物、高矿化度矿井水。针对矿区产业布局，济宁三号煤矿对矿井水进行了系统处理，实现了矿井水资源化利用，年节约水资源370万m3，节约费用600余万元；减少了环境污染。

2关键技术

2．1地面矿井水处理站

矿井在地面设矿井水处理站，设计规模为24000 m3/d。选择广泛使用的混凝沉淀、过滤和消毒工艺［1］，矿井水排出地面后，首先进入平流式预沉池，经初步沉淀后，进入生产调节水池，由水泵输送到水力循环澄清

*收稿日期：2012－05－15

作者简介：邵晨钟（1988－），男，汉族，山东济宁人，中国矿业大学机电工程学院硕士研究生。池，澄清水经机械过滤和消毒后输送到各用户终端，分别用于井下生产、地面生产、生态养护等，部分矿井水去深度处理车间，经电吸附除盐后用于电厂循环冷却水。底流煤泥水煤泥浓度较高，去选煤厂浓缩池，进一步浓缩后输送到压滤机进行煤泥回收，滤液作为选煤厂洗煤补充水。工艺流程见图1。

2．1．1水力循环澄清池结构改进

设计四个水力循环澄清池，池体为半地下式钢砼结构，地上7．0m，地下1．2m，外径12．6m，单池设计流量取6000m3/d。因矿井水絮凝反应物（即矾花）的沉降速度慢于普通地表水［2］，在其清水区安装Kop型专用高效增强沉淀装置，高度1．5m，沿周向60度布置，断面呈六角形pp管上下用尼龙绳固定。改进后絮凝和沉淀时间、回流比、表面负荷及其他相关水力参数得到了改善，运行效果较好，出水相关指标为：PH8．0 8．2；COD≦16mg/L；SS≦10mg/L；浊度≦3NTU。2．1．2电吸附﹙EST﹚除盐技术应用

根据《工业循环冷却水处理设计规范》，矿井水碱度和溶解性总固体超出水质标准。选用电吸附除盐深度处理工艺［3］，设计处理规模为8000m3/d。出水溶解性总固体小于1000mg/L，产水率平均75%，产水量平

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2012年第3

期

全国水资源综合规划地表水资源保护补充技术细则

全国水资源综合规划 地表水资源保护补充技术细则 水利部水利水电规划设计总院 全国水资源综合规划技术工作组 二○○三年七月

目录 前言 (1) 一基本要求 (1) 二工作程序 (3) 三水功能区划复核补充与调整 (4) （一）水功能区复核 (4) （二）补充与调整 (6) （三）水质目标值拟定 (7) 四污染源排放量调查与估算 (8) （一）调查对象和内容 (8) （二）污染源排放量估算 (8) （三）合理性分析 (9) 五污染物入河量调查与估算 (10) （一）污染物入河量调查 (10) （二）污染物入河量估算 (11) （三）污染物入河量统计 (12) 六规划水平年污染源排放量预测 (12) （一）预测方法和步骤 (12) （二）生活污染源预测 (13) （三）工业污染源预测 (14) 七规划水平年污染物入河量预测 (15) （一）规划水平年污染物入河系数确定 (15) （二）规划水平年污染物入河量计算 (15) 八水功能区纳污能力 (16) （一）基本概念界定 (16) （二）纳污能力设计条件 (17) （三）纳污能力计算 (18)

九规划水平年污染物控制量与削减量 (19) （一）污染物入河控制量和削减量 (19) （二）陆域污染物排放控制量和削减量 (19) 十面源污染估算与控制 (20) （一）面源污染调查与估算 (20) （二）面源污染控制 (21) 十一规划措施 (21) （一）保护措施 (21) （二）治理措施 (22) （三）保障措施 (23) 十二投资匡算 (24) 附表 (26) 附录Ⅵ-1 水功能区纳污能力参考计算方法 (30) （一）水功能区纳污能力计算方法 (30) 1．一般河流水功能区纳污能力计算的一维模型 (30) 2．感潮河段纳污能力计算的一维迁移方程 (30) 3．均匀混合的湖（库）纳污能力计算的均匀混合模型 (31) 4．非均匀混合湖（库）纳污能力计算的非均匀混合模型 (31) 5．具有富营养化趋势的湖（库）纳污能力计算模型 (32) 6．宽阔水域纳污能力计算的二维水质模型 (32) （二）主要参数估值 (33) 1．综合衰减系数 (33) 2．分散系数Ex、Ez (34) 附录Ⅵ-2 水资源综合规划水功能区编码方法 (35) （一）编码说明 (35) （二）编码方法 (35)

水资源利用与保护习题答案

第一章绪论 1.简述水资源的含义、分类、特征？ 含义：人类生产生活及生命生存，不可替代的自然资源和环境资源是在一定的经济技术条件下能够为社会直接利用或待利用，参与自然界水分循环影响国民经济的淡水。分类：地表水和地下水资源；天然水资源和调节性水资源；消耗性和非消耗性水资源。 特征：资源的循环性、储量的有限性、时空分布的不均匀性、利害两重性、用途广泛性、不可替代性、水量的相互转化性。 3.简述中国水资源状况及开发利用存在问题？ 状况：人均占有量不足；时间、空间分布极不均匀；空间：耕地面积和水，河流分配。时间：夏多冬少； 水系：湖泊较多，多数分布在湿润区。干旱、半干旱地区河流稀少。 开发利用存在问题：需水量不断增加，供需矛盾尖锐，南方水质型、北方水量型缺；污染继续发展，加剧水资源缺乏；用水浪费，利用率偏低；干旱、半干旱地区水资源过度开发，环境问题突出，地下水利用程度过高；管理水平有待提高， 4、简述中国水资源面临的挑战？水旱灾害依然频繁并有加重趋势/农业用地减少农业用水短缺程度加剧/水土流失尚未得到有效控制，生态脆弱/污染负荷急剧增加，加重了水体污染 第二章水循环及水资源形成 3、简述全球水资源状况及开发利用趋势？ 状况：全球农业用水占第一位（69%），工业用水第二位（23%）可复原比例最高，居民用水第三位（8%）人均占有量不断提高；世界各地用水量差异极大，发达国家多为工业用水54%，发展中国家多为农业用水80%；近年来用水量发展中国家增加幅度达，发达国家趋于稳定。 开发利用趋势：农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高/工业用水由于不可恢复水量最低，将提高工业用水技术、降低用水量定额、加大节水力度、大幅度提高用水重复利用率/水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。 5、简述地表水资源的类型与形成 河流、湖泊、沼泽、冰川、永久积雪。陆地上的水通过蒸发作用（江、河、湖、水库等蒸发）上升到大气中形成积云，然后以降水的形式降落到陆地表面形成径流。汇入河槽形成河流水，在洼地形成湖泊或沼泽。固体降水长期积累演化成冰川。 6、地下水运动特点及其基本规律 迟缓的流速/层流与湍流/非稳定、缓变流运动达西定律v=KJ（雷诺数<1-10）谢才公式 第三章水循环量的计算与评价 1、为什么要进行水资源量计算？ 水资源评价是保证水资源可持续发展的前提，而水资源数量评价是水资源评价的重要组成部分。通过水资源量的评价，可以确定可利用水资源数量，可以为合理配置地表水资源提供科学依据。因此，水资源量评价是水资源开发利用与管理的重要依据。 2、区域降水量有几种计算方法？各适用于什么条件？ （区域平均降雨量）A.算术平均值法。X=ΣXi/n适用于计算区域内各雨量取样站点分布均匀、且密度较大时；B.泰森多边形法。适用于当流域内的雨量和雨量站分布不太均匀时，为了计算流域平均降水量，就假定流域个点降水量可由与其距离最近的雨量站的雨量代表；C.等雨量线法。适用于在较大流域和区域内，如地形起伏，降水量影响显著，且有足够的雨量站时，可用等雨量线法推求区域平均降雨量。(区域降水量资源的计算)W=1000FX,F区域面积，X区域平均降水量 3、地下水地表水资源量如何计算？P50 5、地表水资源量和地下水资源量为什么有重复计算问题？ 在分别计算地表水和地下水资源量时，地表水和地下水相互转化的那一部分会都计算到，从而产生了重复计算问题。所以，在进行水资源总量评价时，要去掉重复计算的水资源量部分。 6、为什么要进行水资源量评价？ 7、水资源总量评价方法有哪些？ 1)按地表水地下水总和：总资源量=地表水可利用量+地下水可利用量+重复量。2)按补给条件：总资源量=地表地下径流净补给+降水的径流补给+水资源地区初始储存量（地下水）。3)简单对比法4）典型年法5）开采试验法 8．典型年的选择原则是什么？

煤矿水资源论证报告

水资源论证报告书 （报批稿） 二O一九年三月

水资源论证资质证书水论证乙字第15205017号 审定：谭明毅 审查：张玉明（0522093） 校核：罗康（0635059） 项目负责：程福明 报告编写：蒋华玲（0522092） 工作人员：李红祥（0635057） 陈安忠（0635060） 郭剑 李勇

目录 1 总论 (1) 1.1项目来源 (1) 1.2水资源论证的目的和任务 (2) 1.3编制依据 (2) 1.4取水规模、取水水源与取水地点 (4) 1.5工作等级 (4) 1.6分析范围与论证范围 (5) 1.7水平年 (6) 1.8论证委托书、委托单位与承担单位 (6) 2 建设项目概况 (7) 2.1建设项目名称及项目性质 (7) 2.2建设地点、占地面积和土地利用情况 (7) 2.3建设规模及实施意见 (9) 2.4建设项目业主提出的取用水方案 (13) 2.5建设项目业主提出的退水方案 (16) 3 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析 (18) 3.1基本概况 (18) 3.2水资源状况及其开发利用分析 (19) 3.3区域水资源开发利用存在的主要问题 (21)

4 建设项目取用水合理性分析 (22) 4.1取水合理性分析 (22) 4.2用水合理性分析 (22) 4.3节水潜力与节水措施分析 (26) 4.4建设项目的合理取用水量 (26) 5 建设项目取水水源论证 (27) 5.1水源论证方案 (27) 5.2地表取水水源论证 (27) 5.3地下取水水源论证 (41) 6 取水的影响分析 (52) 6.1对区域水资源的影响 (52) 6.2煤矿井下开采地下水的影响 (52) 6.3煤矿井下开采地表水的影响 (53) 6.4对其他用水户的影响 (54) 6.5结论（综合评价） (54) 7 退水的影响分析 (55) 7.1退水系统及组成 (55) 7.2退水总量、主要污染物排放浓度和排放规律 (56) 7.3退水处理方案和达标情况 (56) 7.4退水对水功能区和第三者的影响 (59)

生态水利工程与水资源保护解析

生态水利工程与水资源保护解析 发表时间：2019-07-22T14:46:31.503Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：张舒雯王谦 [导读] 摘要：生态水利工程的建设与河流水体生态系统的良性运行密切相关，更是水生态系统修复和水资源保护的基础性措施，传统水利工程仅以改造和控制流域为目的，并不注重因势利导，虽在一定程度上满足了人们开发利用水资源以及防洪防涝等方面的需求，但扰乱和破坏了水生物物种原本的生存环境，引起了生态系统的恶化和水资源更为严重的匮乏。 江苏省水文水资源勘测局苏州分局江苏苏州 215008 摘要：生态水利工程的建设与河流水体生态系统的良性运行密切相关，更是水生态系统修复和水资源保护的基础性措施，传统水利工程仅以改造和控制流域为目的，并不注重因势利导，虽在一定程度上满足了人们开发利用水资源以及防洪防涝等方面的需求，但扰乱和破坏了水生物物种原本的生存环境，引起了生态系统的恶化和水资源更为严重的匮乏。为此人们开始重新思考传统水利工程所具有的弊端，工程水文学与生态水文学理论充分结合，探索水生物多样性保护、流域生态环境恢复的行之有效的治理措施，为生态水利工程的实施与水资源的保护提供可行之策。 关键词：生态；水利建设；工程；环境 1水利工程与生态水利工程的不同点 1．1传统的水利工程 1．1．1传统水利工程的定义 因为水资源的不均衡分布，从而使得水资源在供应量以及需求量间通常会存在一定的差值，导致洪涝旱灾发生，严重影响到了人们的日常生活。水利工程的建设从而能够保证水资源在分布时能够按照人们的意愿，从而能够对水资源更好的分配，促使水量能够进一步适应人们的生存。 1．1．2传统水利工程的特点 首先，工程建造较大程度的影响到了环境。因为水利工程在建设时的规模比较大，从而严重影响到了周围的环境，而且还一定程度的改变着周围的生态。其次，工程建造的规模比较大。由于水利工程在建设过程中，通常规模比较大，而且投资较大，工程比较复杂，工程的耗时也很长，因此，在对其建造前一定要给予相应的规划。技术人员一定要对有关资料合理收集，进一步分析能够遇到的各种问题，并采取相应的措施，防止在实施的过程中发生混乱情况。另外，水利工程的系统性与综合性也很强。单项的水利工程就是只对某一水域进行建造的工程，而在这一水域中，需要所有水利工程项目综合在一起，从而使其形成统一的整体。在工程实施的过程中，也需要所有部门能够相互协调，共同合作，所以其系统性与综合性也很强。由于水利工程对国民经济的发展有着一定的影响，所以，不光要很好的与工程项目协作好，而且还需要协调好经济部门，将最良实施方案筛选出来，从而对水资源能够更好地利用。 1．2生态水利工程的特点 在生态水利工程中，其存在着传统水利工程的各种特点，比如，能够严重影响到工生态环境，其建造规模也非常大，而且其系统性与综合性也比较强。另外，生态水利工程能够在工程建设过程中更好的应用生态学。因为生态水利工程不是单一的水利工程，所以，在实施建设前，不仅水利工程师要设计出计划图纸，而且还需要生态学家提出一定的勘测意见，将建筑工程师与生态学家的意见综合，从而对水利工程统一规划建造，在工程建设过程中融合生态学，使可持续发展更好的实现。 2生态水利工程设计中存在的问题分析 第一，生态水利工程管理的机制不够健全。在生态水利工程中，其管理工作一定要组织相关管理人员加以管理，避免发生管理交叉的情况，防止在管理过程中有摩擦发生，从而使工作效率降低。第二，采购施工材料。在水利工程建设过程中，其选择的原材料对生态水利建设的质量密切相关，所以一定要认真的对待。大多数的公路工程之所以有问题发生，就是由于节省成本，导致原材料不达标，出现豆腐渣工程。在选购以及验收原材料的整个过程中，一定要严格的把关。第三，之前的工具对于生态水利工程的所需已经不能满足。由于水域以及生态环境的不同，使得水利工程在工具需求方面也存在一定的差异，所以一定要进一步更新设施，从而对所在的环境更好的适应。第四，不同地方在生态水利工程方面的衡量标准欠缺。由于生态水利工程所针对的工程是不同地区的，所以其生态系统也有地理差异存在，基于此，建造模式如果很单一则是不行的，水域的不同所运用的实施方案也是不同的，而且其评估标准也一定要有所改动。第五，生态水利工程的部分水文资料欠缺。当前，我国在采集以及整理水文资料时还不太完善，所建造的生态水利工程缺乏部分水文资料来作为参考，工作人员在认识当地形式方面也存在盲区。所以，对于水文资料还需要有关工作人员及时做好补充工作，从而进一步为生态水利工程的顺利实施而打下坚实的基础。 3生态水利综合治理工程建设 传统的水利工程只注重对流域的治理，而不顾流域生态系统环境的破坏现状，更是忽略了流域自身所具有的自我修复与调节能力。而与之相对应的生态水利工程则注重工程措施与流域生态修复的有机结合，实现进行科学的分析与设计、监测与评估，在充分了解微观生态系统特征的基础上，提出了更加科学、合理的改造计划。 3.1防洪工程规划 防洪工程的规划必须综合考虑防灾减损、经济效益及生态效益，在确保行洪安全的基础上，进行流域改造与生态环境保护之间的权衡，经济效益与生态效益的比较，进而选择对流域生态破坏程度最小的工程方案。 3.2堤线去人工化 堤线与堤型的充分结合才能确保河流型态的多样化和生物物种的层次化，在生态水利工程实施过程中，必须始终坚持环境保护与工程的经济性，充分维护流域自身的净化能力。因此，在堤线选型和布置过程中必须尽可能保持其江河湖泊的初始自然型态，尽量不破坏其蜿蜒曲折且分散的原始状态，从而防止破坏生物物种的多样性和整个生态系统的恶化。在堤型的确定方面，尽可能从生态水利工程自身的稳定性与安全性出发，并考虑生态系统修复之要求，尽可能就地取材，保证堤线、堤岸和堤型的丰富程度，符合大众审美习惯的基础上尽可能去除人工痕迹，保持堤线堤防结构的本土化与原生态。 3.3河岸防护 生态水利工程实施后将直接影响和改变水陆连接区域的河岸防护型式，水陆连接区域往往是水生物栖息和繁衍的基础地带，也是水生

矿井水利用规划

附件一： 《矿井水利用规划》编制大纲及要求 一、前言 二、总则 （一）指导思想与规划原则 （二）规划依据 （三）规划范围 三、现状和预测 （一）现状评价 （二）预测分析 四、发展目标与任务 （一）总体目标 （二）发展思路及主要任务 五、重点项目建设及布局 （一）规划项目 （二）实施计划 （三）资金来源 六、保障措施

规划大纲说明及编制要求 1、前言 说明规划编制的背景和意义，并简述矿区概况：人口、水资源状况、主要的经济指标等。 2、规划编制依据 规划编制的依据是：矿区发展总体规划、矿区所在地经济和社会发展中长期规划、水资源综合规划，以及相关的水资源法律法规和标准规范等。 3、规划编制范围 一般为年涌水量60万m3以上的矿区。极度缺水地区可适当降低标准。 4、规划年限 主要为“十一五”期间（2006—2010年），展望到2020年，鉴于统计原因，相关数据可依据2004年。 5、现状评价 应包括目前产量、矿井水排放总量、吨矿排放矿井水量、矿井水利用量、主要用途、矿区水资源供求等状况和存在的问题。 6、预测分析 根据矿区总体规划、当地国民经济和社会发展规划及目标，采用科学的方法对规划期内的矿井水排放量和水资源需求量进行预测分析。 7、发展思路、目标及主要任务 根据对规划期内矿区经济社会发展规模及水资源供需情况、矿井水排放量的预测分析，提出推动矿井水发展的指导方针和发展思路，

明确规划期的发展目标，包括定性目标和定量指标；并围绕目标提出“十一五”期间主要任务安排。 8、重点项目建设 根据上述目标和任务，提出“十一五”期间主要建设项目，包括项目规模、建设周期、主要用户、投资估算以及项目建设顺序与实施计划等，明确项目建设导向。重点发展大涌水矿区、严重缺水矿区、重要产矿区（尤其是国家大型煤炭基地）的矿井水利用。 9、保障措施 提出推动矿井水利用的政策和措施。 10、提交形式 在提交规划报告的同时提交电子版。

煤矿矿井废水处理方案设计

一、煤矿矿井废水处理回用概况 中国煤炭资源丰富，年产量居世界之首，一般情况下，每挖1吨煤，矿坑排水量约，但大多数煤矿，每挖1吨煤可排放2-3m3的水，2005年山西煤炭产量约亿吨，这就意味着有13亿吨水资源受到破坏，水量排放之大，水资源浪费之多触目惊心。 煤矿开采，使原来水质良好的地下水受到污染，大量煤粉。岩石粉尘、悬浮物、人为污染和微生物进入水中，有的矿井水中悬浮物、化学需氧量、硫化物和总硬度等较高。所以，矿井排放大量超标废水不经处理直接排放，造成水质污染、地下水系统破坏，使很多煤矿生产、生活用水无源。水资源紧缺已成为我国可持续发展的“瓶颈”。由于产业特点，煤矿本身是用水大户，在井下消防防尘、洗煤、职工洗浴、绿化及生活都需要用大量的水。矿井废水是一种宝贵的资源，如何处理回用，多年来做了大量工作，取得了一定成绩。但是，目前国内采用的处理方法仍然是传统工艺，该工艺虽然处理回用水效果较好，但工艺落后，设备、设施复杂，工程投资大，占地面积多，运行费用高，操作管理不方便，所以，多年来没有在全国普遍推广应用。为了克服煤矿矿井废水处理回用传统工艺的不足，经过多次试验研究，反复改进终于研制成功《煤矿矿井废水处理回用设施》与高效水处理剂组合新技术，为煤矿矿井废水处理回用开创出一条新途径。对社会效益、经济效益和环境效益都有较好的回报。对煤炭行业、环境保护实现循环经济发展至关重要。具有重大的现实意义和深远的影响。矿井排放水在呻吟，重复利用势在必行。 二、处理原理将矿井废水打入多功能水处理设施内，当水和水处理剂接触混合后，利用有机无机复合协同作用，使胶粒互相粘附，絮凝体由小变大而沉降，从而在一瞬间完成混凝全过程。 三、工艺流程矿井废水打到多功能水处理设施的同时，将已配制好的水处理剂适量加入多功能水处理设施内，经自行推流、混合后，静置20-30分钟即可达到国家环保排放标准而排放或回用。 四、实用新型煤矿矿井废水处理设施专利技术的特点 1、工艺技术先进，处理效果好 多功能水处理设施，设计了推流，搅拌，混凝、沉淀集多功能于一体的处理回用设施，一个处理池，取代了传统工艺的多个处理池和多台提升泵、反冲洗泵和净化设备。 多功能水处理设施新技术，先后己在8个煤矿选用，经新技术处理后，使黑水变成白水，经有资质环保监测部门检测，8个煤矿矿井废水中的主要污染物均达到和小于国家《污水综合排放标准（GB8978-1996）表4中的一级标准》。 2、工程投资少，占地面积小。 煤矿矿井废水处理回用工程，采用多功能水处理设施和水处理剂新技术，在一般水质情况下，日处理回用矿井废水500-1000m3，工程投资仅为15-20万元左右（特殊水质另行设计）。主体工程占地面积约50m2左右。采用传统工艺处理回用同等数量的废水，工程投资约50-100万元左右，主体工程占地面积约500-1000m2左右。采用新技术，可以根据用户需要扩大处理规模。进行深度处理，使矿井浊水变甘泉，达到生活饮用水标准。 3、操作管理方便，运行成本低。 采用多功能水处理回用设施和水处理剂新技术，操作管理方便，日处理回用500-1000m3矿井废水，配备1-2名操作管理人员即可，处理回用1吨矿井废水运行成本费约为元左右。 该项新技术，是目前国内处理回用煤矿矿井废水投资最少，处理效果好，运行成本低，占地面积小，操作管理方便，是最理想的新型实用技术。 五、市场转化潜力和经济效益分析 1、市场转化潜力较大。 2006年根据全国煤炭行业关小改中上大的资源整合原则，全国已颁发煤矿企业安全生产许可证6657个，占应发证矿井个数的26%，山西矿井总数从一万多个减少到3828个。可见煤矿数量之多，废水排放量之大，治理任务是很艰巨的，目前煤矿矿井废水治理己引起国家和有关省政府的重视，要求采取有效措施保护江、河、湖、海和饮用水源水质己成为发展经济关心人民健康的一件大事。如山西省人民政府1994年10月颁发了《山西省水环境功能划分（DB14/67-94）文件、晋政发[1999]34号文件《关于印发汾河流域水污染防治

济三煤矿矿井水资源化工程的实践与研究

济三煤矿矿井水资源化工程的实践与研究 邵晨钟1，吕华浦2 （1．中国矿业大学机电学院，江苏徐州221116；2．兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿，山东济宁272072） 摘要基于目前国内矿井水处理技术现状，探索把矿井水资源化利用作为一个系统工程，集成嵌入到煤炭生产过程，作为煤炭开采的必然行为同时进行系统的设计和规划，实现煤炭资源与水资源的同步开采模式。研究实施了矿井水处理系统的信息化管理、矿井水井下处理就地复用及自动化监测和控制、井下突水工作面矿井水的有效分流与处理等关键技术，以及电吸附除盐技术在煤矿高矿化度矿井水处理中的推广应用，为矿井水资源化利用提供有效的途径和技术支持。 关键词矿井水水力循环澄清池电吸附煤水分离资源化 中图分类号X752：X703文献标识码B practice and research of mine water resource recovery engineering of Jining III coal mine Shao Chen－zhong1，Lv Hua－pu2 （1．School of Mechanical and Electrical Engineering，China University of Mining and Technology（Xuzhou），Xuzhou221006，China； 2．Jining III Coal Mine，Yanzhou Coal Mining Limited Company，Jining272072，China） Abstract Basing on the technology status of mine water treatment in China，this paper explores approaches to realize the pattern，which achieves syn-chronization of coal and water resources mining．This pattern makes mine water resource recovery utilization be integrated and embedded in the process of coal production as a system engineering and a necessary behavior of coal mining，which should be simultaneously designed and planned with coal mining in a systematic way．The information management of mine waters treatment system、the automatic monitoring and control of underground mine water treat-ment and on－site reuse、the effective distributary and treatment of mine water in underground water－inrush working face are studied，which serve as key technologies，as well as the application of electro－sorption desalting technique in high mineralized mine water treatment in coal mine．provide effective approaches and technical supports to the mine water resource recovery utilization． Key words mine water hydraulic circulating clarifier electrosorption coal－water separation resource recovery utilization 1矿区基本情况 济宁三号煤矿位于山东省济宁市南郊。矿井配套建设年入洗能力500万t的选煤厂和规模为2?300MW的发电厂各一座。矿井涌水量在8400 19200m3/d范围内。矿井水悬浮物含量在300 2000mg/L范围内，总碱度为533mg/L，溶解性总固体为1690mg/L，属高悬浮物、高矿化度矿井水。针对矿区产业布局，济宁三号煤矿对矿井水进行了系统处理，实现了矿井水资源化利用，年节约水资源370万m3，节约费用600余万元；减少了环境污染。 2关键技术 2．1地面矿井水处理站 矿井在地面设矿井水处理站，设计规模为24000 m3/d。选择广泛使用的混凝沉淀、过滤和消毒工艺［1］，矿井水排出地面后，首先进入平流式预沉池，经初步沉淀后，进入生产调节水池，由水泵输送到水力循环澄清 *收稿日期：2012－05－15 作者简介：邵晨钟（1988－），男，汉族，山东济宁人，中国矿业大学机电工程学院硕士研究生。池，澄清水经机械过滤和消毒后输送到各用户终端，分别用于井下生产、地面生产、生态养护等，部分矿井水去深度处理车间，经电吸附除盐后用于电厂循环冷却水。底流煤泥水煤泥浓度较高，去选煤厂浓缩池，进一步浓缩后输送到压滤机进行煤泥回收，滤液作为选煤厂洗煤补充水。工艺流程见图1。 2．1．1水力循环澄清池结构改进 设计四个水力循环澄清池，池体为半地下式钢砼结构，地上7．0m，地下1．2m，外径12．6m，单池设计流量取6000m3/d。因矿井水絮凝反应物（即矾花）的沉降速度慢于普通地表水［2］，在其清水区安装Kop型专用高效增强沉淀装置，高度1．5m，沿周向60度布置，断面呈六角形pp管上下用尼龙绳固定。改进后絮凝和沉淀时间、回流比、表面负荷及其他相关水力参数得到了改善，运行效果较好，出水相关指标为：PH8．0 8．2；COD≦16mg/L；SS≦10mg/L；浊度≦3NTU。2．1．2电吸附﹙EST﹚除盐技术应用 根据《工业循环冷却水处理设计规范》，矿井水碱度和溶解性总固体超出水质标准。选用电吸附除盐深度处理工艺［3］，设计处理规模为8000m3/d。出水溶解性总固体小于1000mg/L，产水率平均75%，产水量平 71 2012年第3 期

煤矿矿井水处理方案

目录 一、工程概况 (3) 二、废水的特点 (3) 三、设计依据及原则 (4) 3.1 设计原则 (4) 3.2设计原则 (4) 四、设计处理能力、进水水质和出水水质 (5) 4.1设计处理能力 (5) 4.3设计出水水质 (5) 五、工艺方案选择 (5) 5.1工艺方案选择 (5) 5.2污泥处理 (7) 5.3 工艺流程 (7) 5.4 工艺特点 (8) 六、工程设计 (8) 七、工程内容 (1) 八、投资估算 (2) 8.1土建工程投资 (2) 8.2 设备工程投资 (2) 8.3 其他费用 (2) 8.4总费用合计 (3) 九、生产组织及劳动定员 (3) 9.1生产组织 (3) 9.2 劳动定员 (3) 9.3 人员培训 (3) 十、成本分析 (4) 10.1人工费 (4) 10.2电费 (4)

10.3药剂费 (4) 10.4吨水费用 (4) 十一、工程实施进度计划表 (4)

煤矿矿井水处理改造工程技术方案 一、工程概况 项目名称：煤矿矿井水处理改造工程 项目规模：3500m3/d 项目地址： 主管单位： 矿井设计生产能力为15万t/a，该煤矿废水主要来自于矿井排水，井下排水量正常涌水量为125m3/h，最大涌水量达146 m3/h，由于该煤矿地下为紫红色、灰白色铝质岩层，局部为紫红色、褐色矿层，该矿井排水含有黄褐色铁矿颗粒和铝矿颗粒，颜色呈黄褐色。目前煤矿废水处理系统仅有三个沉淀池，处理系统不能满足新的环保要求，为保护环境，治理污染，现拟对原有设施升级改造，使废水经处理后实现达标排放。 二、废水的特点 煤矿矿井排水呈黄褐色，感官性差，水中的主要污染物为悬浮物（SS）和铁，是典型的无机废水。悬浮物的主要是煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，其含量为几十到几百毫克/升，特点是悬浮物粒度小、比重轻、沉降速度慢。

矿井水综合利用规划(一)

矿井水综合利用规划(一) 摘要：党中央、国务院高度重视资源节约和环境保护工作。党的十六届五中全会提出：“要加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，在全社会形成资源节约的增长方式”。本文通过对招金矿业金翅岭矿井水综合利用规划探讨，以带动我市黄金矿山矿井水的重复利用，达到节约水资源的目的。 关键词：矿井水水资源重复利用效益 引言： 招远市地处胶东半岛西北部，东经120°09ˊ～38ˊ，北纬37°05ˊ～33ˊ，西北濒渤海，北靠龙口，东邻栖霞，南接莱阳、莱西，西界莱州，总面积1433.18Km2，东西长28Km，南北宽约51Km，海岸线长13.5Km，以黄金生产，龙口粉丝加工闻名国内外。 招远市多年平均降水648mm，多年平均水资源总量27331万m3，其中地表水资源量23195万m3，地下水资源量13546万m3，河川基流量9410万m3。根据近十年用水资料统计，全市年平均用水量为17179万m3，其中地表水4399万m3，地下水12780万m3，水资源开发利用程度达62%。招远市水资源的主要特点一是无客水资源可以利用，大气降水是主要补给来源，二是降水时空分布不均。降水在年内表现为冬春少，夏秋多，年内降水主要集中在6-9月份，占全年的74%。随着我市经济的快速增长和人口的不断增加，我市的水资源不足的矛盾更加突出，平水年水资源总量为2.31亿立方米，人均占有仅405m3，不足全国人均占有量20%，属水资源贫缺地区。 据有关资料统计招远市内金矿矿井排水总量约为1300万m3/年，而利用率仅为30%左右，大量的水排入河流，不能充分利用，根据《国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》精神，加大矿井水资源的开发利用力度，减少损失浪费，解决矿区及周边地区工农业、人畜缺水问题，促进我市经济和社会可持续发展，已成当务之急。招金矿业股份有限公司拟建金翅岭矿区矿区水处理厂一处，用于矿区工业及生活用水，其余的用于矿区周边的工业、农业及人畜饮水，该项目建成后使矿井水的利用率达到85%左右，年增加产值6.3亿元，利税0.9亿元。为招远市地下矿井水资源得到高效和循环利用起到一定的示范作用。 正文： 一、企业基本情况 招金矿业股份有限公司金翅岭金矿：该矿是采、选、氰、冶综合配套的中（一）型企业，国家金银冶炼加工重点企业之一。公司自产黄金采选能力达到了600吨/日，常规金银精矿处理规模为600吨/日，高含砷难处理复杂金银精矿处理规模为100吨/日。矿区人口12266人(包括村庄居民人口)，拥有总资产2.2亿元。2004年企业共完成自产黄金18000两，冶炼加工黄金29万两，冶炼加工白银50000公斤，实现利润4180万元。 二、金翅岭矿区水资源状况： 金翅岭金矿位于张华山以北，属低山丘陵区，地势东南高、西北低，海拔47～180m，基岩裸露，冲沟发育。区内最大河流为界河，呈北西向流经矿区中部。属季节性河流，雨季水势汹涌，旱季干涸无水。根据勘探资料，矿区主要含水层有第四系冲洪积含水层、花岗岩风化裂隙含水层及花岗岩脉状裂隙含水带，而花岗岩脉状裂隙含水带为矿床的直接充水来源。矿区内主要发育有北北东、北北西、北东、北西、北东东等方向的断裂构造，其中北东向构造成矿后又经受了构造运动，导致矿体破碎，与围岩中的次生裂隙一起构成宽约8～10米的裂隙含水带，成为地下水的主要贮存空间。 经现场调查，矿山已疏干排水20余年，目前矿坑正常涌水量14000m3/d，4#、19#矿脉涌水量占60%，民井放水占30%，而其他北东向矿脉及北东东向、北西向断裂涌水量仅占10%。其中4#、19#矿脉虽然涌水点随掌子面推移，但矿脉总涌水量稳中有升，应以动贮量为主，其中北东向补给水量又占矿脉涌水量的60%，南西方向则占40%，而其它北东向矿脉及北东

煤矿矿井废水处理办法设计

欢迎阅读一、煤矿矿井废水处理回用概况 ????中国煤炭资源丰富，年产量居世界之首，一般情况下，每挖1吨煤，矿坑排水量约0.88m3，但大多数煤矿，每挖1吨煤可排放2-3m3的水，2005年山西煤炭产量约5.5亿吨，这就意味着有13亿吨水资源受到破坏，水量排放之大，水资源浪费之多触目惊心。 ????煤矿开采，使原来水质良好的地下水受到污染，大量煤粉。岩石粉尘、悬浮物、人为污染和微生物进入水中，有的矿井水中悬浮物、化学需氧量、硫化物和总硬度等较高。所以，矿井排放大量超标废水不经处理直接排放，造成水质污染、地下水系统破坏，使很多煤矿生产、生活用水无源。水资源紧缺已成为我国可持续发展的“瓶颈”。由于产业特点，煤矿本身是用水大户，在井下消防防尘、洗煤、职工洗浴、绿化及生活都需要用大量的水。?矿井废水是一种宝贵的资源，如何处理回用，多年来做了大量工作，取得了一定成绩。但是，目前国内采用的处理方法仍然是传统工艺，该工艺虽然处理回用水效果较好，但工艺落后，设备、设施复杂，工程投资大，占地面积多，运行费用高，操作管理不方便，所以，多年来没有在全国普遍推广应用。?为了克服煤矿矿井废水处理 ???? ????三、 ???? ????1 ???? ????8个煤????2 ????， 程投资约 ????3、操作管理方便，运行成本低。 ????采用多功能水处理回用设施和水处理剂新技术，操作管理方便，日处理回用500-1000m3矿井废水，配备1-2名操作管理人员即可，处理回用1吨矿井废水运行成本费约为0.25-0.30元左右。 ????该项新技术，是目前国内处理回用煤矿矿井废水投资最少，处理效果好，运行成本低，占地面积小，操作管理方便，是最理想的新型实用技术。 ????五、市场转化潜力和经济效益分析

水资源利用与水环境保护论文

《水资源利用与水环境保护》课程论 文 专业： 班级： 姓名： 学号： 时间：

摘要：水是人类赖以生存、经济社会赖以发展的基础自然资源之一，而当今世界普遍存在的水资源短缺、水环境污染、洪水灾害问题，都影响到了水资源长久有效的利用，影响到人类社会可持续发展的实现。有效地解决各种水资源危机的一个重要方法就是进行科学的水资源管理。通过水资源的合理分配、优化调度、科学管理，科学合理地开发利用水资源和保护水资源，才能保障经济社会的资源基础，实现人类社会的可持续发展 一、水资源污染日趋严重 水污染按污染物质的类型可分为以下几种： （1）病原体污染。 （2）需氧物质污染。 （3）植物营养物质污染。 （4）石油污染。 （5）热污染。 （6）有毒化学物质污染，主要是重金属和难分解有机物的污染。 （7）无机物污染。 （8）放射性污染。 水污染日益严重，水环境恶化的趋势没有有效扭转。苏州乃至整个太湖流域水体污染的问题由来已久，并已引起了各个方面的高度关注。1999年1月1日由国务院9部委联合开展了“聚

焦太湖零点行动”，虽然取得了一定成绩，但包括苏州在内的整个太湖流域水体污染、水质恶化的趋势并未得到有效遏制。 水生态日益恶化，湿地沼泽大量减少，水生生物多样性受到严重破坏，水系的自净能力不断下降。湖泊、河道、湿地以及各类养殖水体，构成了苏州水域生态环境，在调节气候、维护生态等方面起着重要作用，维护着城市肌体的健康运行。然而，随着工业化、城市化步伐的不断加快，苏州的水生态环境遭到了严重破坏，作为“城市之肾”的功能已日趋衰竭。 地下水超采严重，地质灾害隐患依然存在。随着地表水水质的日益恶化，不少工厂转而使用地下水。但地下水的超强度开采大大超过了自然补给量，导致地下水资源趋于枯竭，形成大面积的超采漏斗区，造成地面下沉等地质灾害。虽然自1997年开始对地下水进行控采，较大地压缩了地下水的开采量，尤其是2001年省人大立法对苏锡常实施地下水禁采后，地下水位有所上升，地面沉降的速率开始趋缓，但今年二季度最低水位仍达57.06米（地下水水位距基准面的距离），地质灾害的隐患还远远没有消除。由于地面下沉的危害性是在经历漫长的过程后才被人们觉察出来的，其灾害不像洪水暴发来得急促，也不像沙漠化那样一目了然，常常被人们所忽略。这种状况如不改变，一旦地面下沉到与海平面近乎同一水平线上的时候，那将是比黄河、长江的洪涝灾害，比草原沙漠化的灾害更为严重。 城市废水污水排放总量增大，而污水处理能力则严重不足。农业面源污染量大面广，农村落后的生产生活方式成为影响水质的重要原因。河道水系严重破坏，河水的自然流动速率和自净能力大大降低。管理体制不顺，九龙治水导致水务管理处于混乱状态。 诚然，政府在科学发展观的指导下，进行了一系列的水环境整治措施，取得了一定阶段性的成果，苏州水资源状况确实有所改善，但是水污染形势依然不容乐观，我们依然要积极努力寻找对策，解决问题，以下提出一些水资源可持续利用的建议与措施。 一是做好防洪抗旱工作。防洪减灾工作是一项长期而重要的任务，必须高度重视，常抓不懈。正确处理人与洪水的关系，给

水资源保护 要点

1.按照水资源的空间位置和补给来源，生态用水被划分为河道内生态用水，河道外生态用水两部分，依 据生态系统分类，又对生态用水进行二级划分，如将河道内生态用水进一步划分为河流生态用水，河口生态用水，湖泊生态用水，湿地生态用水，地下水回灌生态用水，城市河湖生态用水。 2.根据供水工程的类型，供水预测可分为地表水源供水预测，地下水源供水预测，其他水源供水预测。 其他水源主要包括可积蓄雨水，微咸水，中水（污水处理再利用），海水和深层承压水等。 3.可供水量指在考虑需水要求的情况下各水平年、不同保证率下已建或拟建供水工程可能提供的水量。 影响可供水量的因素有来水特点、供水工程、用水条件和水质状况。 4.需水预测一般按生活、农业、工业、建筑业、第三产业和生态用水口径进行分类，生活需水包括城镇 居民生活需水和农村居民生活需水，生产需水包括第一产业的种植业和农牧渔业，第二产业的高用水工业、一般工业、火（核）电工业和建筑业，以及第三产业等。生态需水分河道内与河道外两种情况。 5.根据规划的区域和对象，水资源规划可以分为区域水资源规划、流域水资源规划、跨流域水资源规划 和专门水资源规划。 6.1996年我国开始推行“一控双达标”的环保目标，“一控”指的是污染物重量控制，“双达标”指的是 工业污染源要达到国家或地方规定的污染物排放标准，空气和地表水按功能区达到国家规定的环境质量标准。 7.水资源保护内容包括地表水和地下水的水量和水质。 8.常用的污染物排放总量分配方法有等比例分配方法，按贡献率消减排放量分配方法和费用最小分配方 法。 9.污染源的调查，一般可采用点面结合的方法，分为详查和普查两种，污染物排放量的确定是污染源调 查的核心问题，确定污染物排放量的方法有三种，物料衡算法，经验计算法和实测法。 10.水功能一级区分四类，即保护区、缓冲区、开发利用区、保留区。 11.水权，是水资源所有权，包括占有权、使用权、收益权、处分权、资源产权。 12.目前学术界普遍的观点认为水价由资源水价、工程水价、环境水价三部分构成。 13.水资源管理的经济措施，目前应用比较广泛的有水价和水费政策、排污收费政策、补贴措施以及水权 和水市场等。 14.从立法体制、效力等级、效力范围的角度，水资源管理的法规体系由宪法、与水有关的法律、水行政 法规和地方性水法规等构成。 15.<<中华人民共和国水法>>是我国第一部有关水的综合性法律。 16.我国现行的水资源管理组织体系是流域管理与行政区域管理相结合的模式。水利部国务院水行政主管 部门，负责全国水资源的统一管理和监督工作。 17.加强水资源管理，必须遵守坚持依法治水的原则、坚持水是国家资源的原则、坚持整体考虑和系统管 理的原则、坚持用水价来进行经济管理的原则。 18.简述水价、水费和水资源费之间关系？p315 水价是水资源使用者为获得水资源使用权和可用性需支付给水资源所有者的一定货币额。水费是水利工程管理单位或供水单位为用户提供一定量的水而收取的一种用于补偿所投入劳动的事业性费用。水资源费是指根据《中华人民共和国水法》直接取用地下水、江河、湖泊等地表水的单位和个人，向水资源主管部门缴纳的费用。 水费和水资源费是水资源用户向供水单位或水资源主管部门缴纳的水资源有偿使用的费用，而水价是其确定的基础。当水价为供水价格时，在数量上等于水费。当水价为严格意义上的水资源资产价格时，水资源费是水价中的资源水价部分；就我国现行情况来看，水费在数量上要小于水价。 19.简述“三元水价”p317 “三元水价”:水价由资源水价、工程水价、环境水价三部分组成。用公式表示为:P=P1+P2+P3 (P—水

煤矿污水处理工艺流程

一、矿井水处理工艺流程及说明 1、工艺流程 ↓ ↓ ↓ 冲洗水回到集水池 → 煤泥外运 2、工艺流程说明： 矿井水经泵提升到集水调节池，水在调节池内得到水质、水量的调节并停留沉降， 大量的煤泥沉降在池底通过行车式泵吸排泥机将煤泥吸入污泥池中，调节池内的水再 由泵提升通过管道混合器，同时在管道混合器前投加混凝剂PAC 和助凝剂PAM ，混合 反应后，进入高效斜管沉淀池，生成大量的有机胶团将大部分悬浮物(浊度)在斜管沉 淀池内下沉除去，沉淀池的上清液进入无阀过滤器，将水中不易沉降的固体物通过滤 料的截留、拦截等作用进行过滤，沉淀后的原水中还含有颗粒很细的与水形成溶胶状 态的有机悬浮物，这些物质中具有很强的聚合、沉降稳定性，不能用常规重力自然沉 降法去除， 由无阀过滤器内的过滤介质（石英砂），拦截水中的胶体及水中很细的物 质，确保出水水质。出水进入清水池，在清水池中通过二氧化氯的强氧化作用把水中 的细菌杀灭，经消毒后的水回用于井下防尘和消防等生产用水，多余的水溢流外排。 无阀过滤器为自动反冲洗式，当运行一个周期后滤层阻力加大，出水水量减少， 此时滤池的虹吸上升水位升高到一定位置时无阀过滤器进行自动反冲洗。反冲洗出回 流到集水调节池重新处理。 集水调节池和混凝反应斜管沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，经浓缩后用泵打入压 滤机脱水后外运处置，污泥浓缩池的上清液回流到调节集水池。

二、生活污水工艺流程及说明 1、工艺流程 矿井水合并处理 - 2 -

- 3 - 2、工艺流程说明 生活污水由管网收集汇流到污水处理站经格栅将水中的大颗粒杂物去除，去除后的颗 粒物作垃圾处理，然后进入调节池，污水在调节池内调节水质、水量后由提升泵提升污水进入水解沉淀池，污水在水解初沉池有一定的沉淀停留时间，污水中细小的颗粒杂质能大部分的在初沉池沉降去除。水解后的水自流进入曝气生物滤池，进行C/N 、N 二次生化处理，将污水中的有机物分解去除，生化后的水进入砂滤池进一步去除截留去除水中细小物质，最后进入清水池后可直接回用或溢流外排。 曝气生物滤池、砂滤池的反冲洗水回流到调节池重新处理。 水解初沉池底部污泥排入污泥池，进行压滤。 三、河水净化处理工艺流程及说明 1、工艺流程 用水点 污泥外排 反冲洗出水外排 2、工艺流程说明 用泵将3公里外的河水提升进入矿区现有两座储水池，然后再用阀门控制自流到一体 化净水器，阀前投加PAC 混凝剂，阀后投加PAM 絮凝剂，河水在此进行充分混合，反应生成大量的有机胶团，进入一体化净水器。一体化净水器是混合、反应、沉淀、过滤以及对滤料反冲洗等进行合理的设计组合，处理后的出水浊度小于3mg/L ，原水经泵提升加药混合后进入设备的反应区，再进沉淀区，形成絮状的悬浮物在沉淀区重力沉降，沉降底部的污泥定期外排。然后上部清水由集水管收集进入高位分配水箱进行配水后进入过滤区，水再经过多介质滤层，滤料层拦截靠重力不能沉降的细小颗粒物和胶体，过滤后的出水存入设备的清水区，清水区的清水作为自冲洗滤料的清洗水，冲洗滤料自动进行。高出清水区的清水经消毒后流入清水池。 排出少量的泥水与自动反洗水汇合进入污水处理站进行处理。