煤矿废水是由煤炭挖掘、洗选及加工过程中发生的废水组成,若未经有效处理直接排放,会对土壤、地下水及地表水体造成严重损坏。煤矿水处理水质的设计依据是依据废水的水质特色,只有准确掌握水质规律,才干挑选合适的处理工艺,完成废水的合格排放和循环使用。
一、煤矿废水的水质特色
煤矿废水的水质因挖掘方法(井工挖掘、露天挖掘)、煤层地质条件、洗煤工艺及区域水文特征差异较大,但整体呈现“成分杂乱、污染物浓度动摇大、处理难度不均”的共性特色,首要可分为矿井涌水、洗煤废水、生活污水三大类,各类水质特征如下:
1.矿井涌水:高悬浮物、高矿化度为中心特征
矿井涌水是随同煤炭挖掘从地下岩层中涌出的水体,占煤矿废水总量的60%-80%,其水质受煤层埋藏深度、岩层含水性影响显着:
悬浮物(SS)含量高且成分特别:悬浮物首要为煤粉、岩粉及黏土颗粒,浓度一般在50-500mg/L,部分涌水因煤层破碎度高,SS可高达1000mg/L以上。这类颗粒粒径细(多为0.01-0.1mm)、比重小(1.3-1.5g/cm³),且外表带负电荷,天然沉降难度大,若长期堆积会阻塞土壤孔隙,影响植物成长。
矿化度与硬度差异大:浅部矿井涌水矿化度较低(一般<1000mg/L),以碳酸氢盐型水为主;深部矿井(埋藏深度>800m)因岩层溶滤作用强,矿化度可升至3000-10000mg/L,且钙、镁离子含量高,水硬度(以CaCO₃计)可达300-800mg/L,长期使用易构成水垢,影响管道与设备寿数。
特征污染物动摇显着:部分矿井涌水因煤层含硫量高(如高硫煤产区),会随同Fe²⁺、Mn²⁺及硫化物,氧化后构成Fe(OH)₃沉积,导致水体呈黄褐色;若煤层中含重金属(如铅、镉、砷),则会存在微量重金属污染风险,需针对性处理。
2.洗煤废水:高浓度悬浮物、高COD、难降解
洗煤废水是煤炭洗选加工过程中发生的废水,首要用于去除原煤中的矸石与杂质,水质特色高度集中:
悬浮物浓度极高:SS一般在5000-30000mg/L,首要成分为细煤粉、煤泥及黏土,颗粒粒径更细(多<0.05mm),且因洗煤过程中添加的浮选药剂(如煤油、起泡剂),颗粒外表吸附有机物,构成安稳的胶体体系,天然沉降速度极慢。
COD与色度高:COD(化学需氧量)一般在300-1000mg/L,首要来源于煤粉中的有机质及浮选药剂,水体呈黑褐色,色度可达500-1000倍,若直接排放会导致水体透光性下降,抑制水生生物光合作用。
安稳性强,处理难度大:洗煤废水的胶体体系因颗粒间的静电斥力与吸附作用,长期放置不易分层,惯例沉积工艺难以高效去除悬浮物,需经过投加药剂损坏胶体安稳性,才干完成固液分离。
3.生活污水:成分惯例,可生化性好
煤矿生活污水首要来自矿区职工宿舍、食堂、澡堂等,水质与城市日子污水类似,特征相对安稳:
污染物以有机物为主:COD约200-400mg/L,BOD₅(五日生化需氧量)约100-200mg/L,BOD₅/COD比值>0.4,可生化性较好,合适选用生物处理工艺;此外,还含有一定量的氨氮(20-40mg/L)、磷(3-8mg/L)及外表活性剂(如洗涤剂)。
悬浮物与油脂类污染:SS约100-200mg/L,首要为日子杂物碎屑;食堂排水中含有油脂类物质(浓度约50-100mg/L),若不预处理会阻塞管道,影响后续生物处理功率。