矿井水井下短程直滤处理工艺中试研究

针对当前矿井水井下处理存在处理流程长、占地面积大、运行效果差等问题,提出了以有机金属卷式超滤膜为主要净化核心的井下直滤处理工艺及智能化装备,并在宁东地区某煤矿井下综采工作面进行了中试研究。研究结果表明,在低运行通量条件下,直滤系统运行较为稳定,并未有明显的膜污染情况发生,膜通量衰减不足3%。在初始运行通量为47.4 L/(m^(2)·h),回收率为84.6%条件下,运行48 d后,运行通量衰减9.01%,其膜通量的衰减主要由滤饼层沉积所引起的膜污染导致。同时在恒压运行方式下,提高直滤系统的回收率,进水量随产水量的增加而减小。在进水浊度为10~30 NTU范围内,直滤系统产水水质较为稳定,产水浊度低于0.5 NTU。整体运行效果表明该直滤技术具有处理流程短、产水水质稳定、抗污染性能强等优点,在井下具有较为明显的应用优势。

高矿化度矿井水井下利用处理实验与工艺研究

基于九龙矿井田水文地质条件,提出将高矿化度矿井水经处理后井下利用,以解决高矿化度矿井水外排问题。根据拟定的矿井水回用水质指标,采用“混凝+沉淀+超滤”工艺对矿井水进行处理实验,结果表明,超滤出水水质指标满足矿井水回用主要水质指标要求。结合该矿现有矿井水处理工艺,提出矿井水井下回用深度处理采用“超滤+消毒”工艺,以满足矿井水井下利用水质指标要求。该深度处理工艺投资省、效果好,可为相关高矿化度矿井水煤矿提供借鉴。

煤矿矿井水井下处理新技术及工程应用

针对传统矿井水处理技术存在的基建投资大、运行费用高等问题,对近年来我国矿井水井下处理新技术,包括采空区处理矿井水技术、矿井水井下处理系统专利技术、高矿化度矿井水反渗透技术、超磁分离水体净化技术、压力式气水相互冲洗滤池矿井水处理技术的特点及工程应用情况进行了全面阐述。在此基础上提出,针对煤矿井下空间环境的特殊性和开采工作面的多变性,研究开发模块化、可移动及可拆卸组装的矿井水井下处理装置,以及采用多种技术耦合,提高矿井水处理效率,是今后发展的趋势和方向。

兴阜煤矿矿井水井下处理

针对兴阜煤矿矿井水的水质水量与井下用水要求,提出兴阜煤矿矿井水井下处理并回用的方案,对原有的井下水仓改造为沉砂槽、机械混凝沉淀池和斜板沉淀池,处理水水质可满足井下生产要求.对矿井水井下处理工程投资及运营成本进行估算,结果表明:兴阜煤矿矿井水井下处理的成本仅为0.2~0.25元/t,相比于目前的井下用水价格可节省约1.00元/t,兴阜煤矿进行矿井水井下处理及回用方案是可行的,且具有良好的经济效益.

压力式气水相互冲洗滤池的开发与应用

为实现矿井水井下直接处理利用,开发出适合煤矿井下工作环境的压力式气水相互冲洗滤池。该滤池由多个密闭的滤格组成,采用压力式进出水,保证了滤后水进入后续构筑物所需要的进水压力;当某一滤格需要反冲洗时,先对该滤格进行气反冲洗,再进行水反冲洗,且该滤格的反冲洗水来自其他滤格的滤后水,无需专用的冲洗设施,不仅提高了冲洗效率,且降低了反冲洗水量。工程应用实践表明,该滤池具有结构简单、空间占用少、操作管理方便、运行稳定、出水水质好等特点,可在井下矿井水直接处理中推广应用。

神东矿区矿井水井下处理工艺研究

针对矿井水地面处理的缺点,研究了一种新型的矿井水井下处理工艺,该处理系统包括沉淀系统、过滤系统、阻垢系统和自控系统。运行结果表明:该系统特别适合于煤矿高悬浮物、含铁锰矿井水的井下处理,出水铁含量小于0.1mg/L、锰含量小于0.1mg/L、浊度小于3NTU、粒度小于5μm,完全满足井下回用水水质的要求。

某煤矿井废水处理设计方案改革与应用

介绍了某煤矿井废水排放存在的问题,及废水处理站原始设计方案与详细的处理过程。根据工程项目的地理特点,对原设计方案进行改革,减少了工程投资。同时,项目建成投产后,废水处理达到了设计要求及相关排放标准,对废水处理效果进行了分析。通过对原设计方案的改革,该废水处理站的建设节约投资27.66万元,项目建成后每年节约用电39.45万kWh,并节省了其相应的设备检修保养费用,在满足废水处理效果的前提下,获得了节约建设投资、节省用电和运行费用的效果。

神东矿区矿井水井下处理就地复用关键技术研究

针对矿井水地面处理的缺点，结合神东矿区的实际情况，研究了一种新型的矿井水井下处理技术，并分析了该技术的特点。运行结果表明：该技术处理效果显著，出水铁含量为0．1mg／L、锰含量为0．0033mg／L、悬浮物为1mg／L和粒度分布峰值在0．3～0．4μm，完全满足井下回用水水质的要求，其低悬浮物含量与低粒度分布对液压支架乳化液配比用水与井下防尘用水具有重要意义。

煤矿矿井水井下处理就地复用工艺及关键技术

基于提高矿井水资源化水平,对煤矿矿井水井下处理就地复用工艺及关键技术进行了探讨。矿井水井下处理后主要用于井下消防洒水、采煤设备冷却以及液压支架用水,常规矿井水井下处理工艺流程为:井下水仓→提升泵→沉淀池→细砂过滤器→回用,将过滤器中的细砂换为改性锰砂,可用于高铁锰矿井水处理。高矿化度矿井水在井下处理回用,应充分考虑分质供水,少量液压支架用水可深度除盐处理。酸性矿井水在井下采用升流膨胀过滤中和法处理较合理。科学利用井下空间、解决好安全防爆技术和开发模块化可移动的井下处理装置,是矿井水井下处理就地复用的关键所在。

哈拉沟煤矿矿井水井下处理利用系统研究

为缓解矿区水资源紧缺的状况,利用采空区预沉淀、水射器曝气和相互冲洗过滤装置接触氧化过滤,将哈拉沟煤矿矿井水在井下直接处理后作为井下生产用水。运行实践表明,该处理利用系统适合煤矿井下巷道环境,可有效地去除矿井水中的悬浮物(SS)、铁(Fe2+)和锰(Mn2+)等物质,总进水平均质量浓度分别为323mg/L(SS)、1.21mg/L(Fe2+)、0.28mg/L(Mn2+),总出水平均质量浓度分别为2mg/L(SS)、0.11mg/L(Fe2+)、0.04mg/L(Mn2+),相应平均去除率分别为99.4%、90.9%、85.7%,均达到煤矿井下生产用水水质要求。

雅店矿井井下水处理站优化设计

针对雅店矿井实际情况,分别对井下水处理站的位置和处理工艺进行多方案比较,设计了采用超磁分离净化技术在井下布置水处理站的方式处理矿井水。井下水处理站对已有的水仓通风联络巷进行改造后,作为井下水处理硐室。该技术具有效率高、无需地面占地、投资运行成本低等特点,该水处理技术对于煤炭行业和环保行业是一种技术创新,对绿色煤炭的发展具有一定的实践意义。

舒兰煤矿井下污水处理与利用

为高效处理并循环利用矿井污水,对舒兰矿区三号煤矿部分废弃巷道进行了改造,利用高效纤维过滤技术,采用预沉淀、絮凝-沉淀澄清与高效过滤工艺,在井下建立了废水处理试验工程。该系统由絮凝池与沉淀澄清池、高效纤维滤池、清水池等组成。试验结果表明,处理后的污水完全达到了生产用水标准,进一步深度处理后可以满足生活饮用要求。该工程的运行减少了大量污水提升费用,也减轻了污染物的地表排放强度,实现了节能减排、提高经济效益和水资源合理利用的目标。

煤矿矿井水井下深度处理与回用技术

煤矿矿井水井下处理成本高、效率低,处理方法单一,矿井水处理装置井下环境适应性差、处理后水质不达标。为构建淮南矿区煤矿矿井水处理利用技术体系,实现对矿井水的有效处理和利用,针对煤矿井下乳化液配制的高品质用水需求,研究了不同孔径过滤介质对矿井水中颗粒物的去除能力。得出采用滤材为50μm+20μm+10μm的组合过滤方案,在进水浊度为130 NTU以下时,出水浊度能小于3 NTU,满足深度处理进水需要。试验得出反渗透和纳滤相结合的方案能实现对矿井水盐分的高效去除,Cl^(-)、Na^(+)、HCO^(-)_(3)等一价离子去除率超过90%;SO^(2-)_(4)、Ca^(2+)、Mg^(2+)等二价离子去除率超过99%;研发了矿井水井下处理后回用为综采工作面乳化液配制用水工艺;开发了MK-RHY-BP型乳化液配制用水处理设备。实现了将矿井水在井下深度处理后直接回用于乳化液配制用水,拓宽了矿井水处理和利用途径,提高了矿井水利用率。

接触过滤技术在矿井水井下复用工程的应用

为了有效降低煤矿生产用水成本并提高矿井水资源利用效率,采用接触过滤技术在兴隆庄煤矿实施矿井水井下复用,介绍了接触过滤的技术特点、工艺流程、主要构筑物和设备,分析了工程应用的实际效果和经济效益。应用结果表明,处理后的矿井水达到煤矿井下生产用水水质要求,处理成本为0.15元/m3,综合经济效益可达114.56万元/年。

隔膜式压滤机在济三煤矿井下的应用

为处理水煤脱水筛的筛下煤泥水,采用浓缩压滤工艺,在井下安装了500 m2的隔膜压滤机.由于地面和井下进行煤泥脱水的条件要求差异性和压滤机的机体庞大,使压滤机在井下的安装使用面临的难度较大,为此采取了严格的电器防爆措施,并将压滤机的机体进行主梁切割、部件拆分后运到井下进行安装调试,从而解决了压滤机井下应用的难题.进行了井下煤泥水处理的工业性试验,分析了井下使用隔膜压滤机进行煤泥脱水的影响因素,试验结果表明,此工艺的应用大幅度降低了原煤水分,使滤液水排放达到了国家一级标准.

宝日希勒矿区水文地质条件及地下储水可行性研究

为了解决宝日希勒露天矿季节性矿坑水富余和用水短缺问题,实现矿区水资源的合理调蓄利用,在对矿区地质、水文地质、构造等条件进行研究的基础上,开展了矿坑水量质特征、典型污染组分处理等方面的研究。结果表明:宝日希勒矿区位于完整的陈旗煤田水文地质单元内,为波状高平原地貌,第四系底板高于区域地下水位,属于透水不含水地层;白垩系大磨拐河组各含水层之间水力联系不明显,煤层是其主要含水介质;受地质构造及古地理环境控制,宝日希勒矿区的东、南、北三面为隔水边界、西部为补给边界,形成了相对封闭的向斜蓄水构造;首采区东侧为一背斜轴部,且发育1条北北西向正断层(F15),由于含隔水层交错,与二采区之间形成了隔水性能较好天然坝体(坝体宽度>200 m),在首采区西侧建设地下储水库,既能保证二采区内排土场和采坑安全,又可以实现首采区西侧有效储水,储水库容可达119.0×10^(4) m^(3);矿区用水季节性差异较大,冬春季矿坑水富余量为72×10^(4)~81×10^(4) m^(3),矿坑水经混凝沉淀预处理和土壤表层强化处理,将宝日希勒矿坑水中浊度降至水质标准限值,可以实现矿坑水地下储存的量质安全。通过确定安全的地下储水地址,研发科学合理的预处理工艺,实现了宝日希勒矿区矿坑水的有效保护和可持续利用。

井上下联合处理工艺处理矿井水过程中溶解性有机质变化特征

井上下联合处理工艺处理矿井水过程中,利用三维荧光光谱分析了矿井水中溶解性有机质的组成和变化特征。结果表明:不同处理工艺段对矿井水中DOM去除效果存在较大差异,采空区处理对矿井水中TOC和UV254的去除率分别达到67.453%和65.396%,深度处理可完全去除大分子有机物和芳香族化合物。三维荧光光谱显示,矿井水中表征出3类DOM,酪氨酸类芳香族蛋白质、色氨酸类芳香族蛋白质、溶解性微生物代谢产物。经过采空区处理后,3类有机质荧光强度都有较大降低,下降率分别为50.1%,54.4%和47.2%;深度处理使酪氨酸类有机质荧光峰消失,色氨酸类和溶解性微生物代谢产物荧光强度下降了75%左右。矿井水、采空区出水、常规处理出水中DOM主要为生物来源;膜过滤出水中残留的DOM主要源于陆生植物和土壤有机质;总体上,矿井水处理过程中来自生物或水生细菌的新近自生源组分比例逐渐增加。

高矿化度矿井水井下深度处理与浓盐水封存技术研究

高矿化度矿井水的深度处理及零排放是西部地区煤矿企业面临的严峻问题之一。文章围绕灵新煤矿高矿化度矿井水处理工程,详细论述了"直滤系统+反渗透系统"深度处理工艺和浓盐水井下封存技术。相较于地面处理系统,矿井水井下处理系统不仅实现了井下污水零升井的目标,而且大幅降低了投资和运行成本。同时,利用采空区进行浓盐废水井下封存,也为矿井水处理零排放提供了一条新的路径。

灵新煤矿高矿化度矿井水井下分级处理技术研究

根据灵新煤矿矿井水水文地质条件、涌水量和涌水水质资料等综合考虑,对灵新煤矿高矿化度矿井水提出了井下分级处理技术和浓盐水封存技术,改变了在地面建设传统的矿井水处理模式,有效的实现了"地面清水零入井、井下污水零升井"的双零目标,节约了地面生活水,保护了地下水资源,有效保障了矿区的可持续发展,为矿井水的处理利用技术开辟了新的技术途径。

矿井水井下除铁除锰装置的开发与应用

该装置由反应区和过滤区组成,反应区为波纹板竖向布置,过滤区由多个密闭的滤格组成,整个装置采用压力式进出水,滤格间实现相互冲洗。工程应用实践表明,矿井水进水平均质量浓度铁(Fe2+)1.21 mg/L、锰(Mn2+)0.28 mg/L,处理后出水平均质量浓度分别为0.11 mg/L、0.04 mg/L,相应平均去除率分别为90.9%、85.7%,满足煤矿井下生产用水水质要求。该装置空间占用小、不需要专用的冲洗设施,运行管理方便。