煤礦廢水處理技術(shù)實施細(xì)則一、引言煤礦開采過程中，礦井涌水、洗煤廢水、地面沖洗水等廢水的產(chǎn)生不可避免。這類廢水通常含有懸浮物、重金屬（如鐵、錳、汞）、可溶性鹽類、有機污染物及選礦藥劑殘留等，若未經(jīng)有效處理直接排放，將對地表水、土壤及周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染；若能合理處理并回用，可緩解礦區(qū)水資源短缺問題，實現(xiàn)“減污降碳”協(xié)同增效。為規(guī)范煤礦廢水處理技術(shù)的實施流程，確保處理效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、資源回收高效可行，結(jié)合煤礦行業(yè)水質(zhì)特征與工程實踐經(jīng)驗，制定本實施細(xì)則。二、廢水來源與水質(zhì)特征（一）廢水來源分類1.礦井涌水：伴隨礦井開拓、采掘過程從巖層裂隙滲出的地下水，水量隨開采深度、煤層地質(zhì)條件波動，是煤礦廢水的主要來源。2.洗煤廢水：煤炭洗選加工過程中產(chǎn)生的廢水，含高濃度煤泥、浮選藥劑（如黃藥、黑藥）及少量重金屬，懸浮物濃度可達(dá)數(shù)千mg/L。3.生活污水：礦區(qū)職工生活產(chǎn)生的廢水，含COD、BOD、氨氮及病原體，水量與職工規(guī)模、生活習(xí)慣相關(guān)。4.地面沖洗水：煤場、車間地面沖洗產(chǎn)生的廢水，含煤塵、泥沙及少量有機物。（二）水質(zhì)特征分析礦井涌水：pH多呈弱酸性至中性，懸浮物（SS）濃度50~500mg/L，含硫酸鹽、鈣鎂離子，部分礦區(qū)含高濃度鐵、錳（如華北某礦區(qū)Fe2?濃度超10mg/L）。洗煤廢水：SS濃度高（1000~5000mg/L），COD隨煤質(zhì)、藥劑類型波動（50~500mg/L），油類物質(zhì)（乳化油為主）濃度5~50mg/L。生活污水：COD150~400mg/L，BOD80~200mg/L，氨氮15~50mg/L，病原體（如大腸桿菌）含量較高。三、處理技術(shù)分類及選擇依據(jù)（一）物理處理技術(shù)1.格柵攔截：在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)前設(shè)置格柵（人工或機械），攔截粒徑＞5~10mm的煤塊、樹枝等雜物，避免堵塞后續(xù)設(shè)備。格柵間隙根據(jù)進(jìn)水雜物粒徑選擇，礦井涌水宜選10mm，洗煤廢水宜選5mm。2.重力沉淀：利用懸浮物與水的密度差，在沉淀池（平流、豎流或斜管/斜板）中自然沉降。適用于SS濃度＞100mg/L的廢水，如礦井涌水預(yù)處理，可去除80%以上的SS。3.氣浮分離：通過溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生微氣泡，粘附廢水中的細(xì)顆粒（如乳化油、煤泥膠體），使其上浮至水面后刮除。適用于洗煤廢水除油、除細(xì)顆粒，對SS的去除率可達(dá)90%以上。4.過濾處理：采用石英砂、活性炭或纖維球濾料，截留沉淀后殘留的細(xì)顆粒。石英砂過濾適用于SS＜50mg/L的廢水，作為回用前的預(yù)處理；活性炭過濾可同步去除有機物、色度。（二）化學(xué)處理技術(shù)1.混凝沉淀：投加混凝劑（如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺），使廢水中的膠體、細(xì)顆粒脫穩(wěn)凝聚，形成大絮體后沉淀。適用于SS濃度高、膠體含量大的廢水（如洗煤廢水），混凝劑投加量需通過燒杯試驗確定（一般為10~50mg/L）。2.中和處理：通過投加酸（如硫酸）或堿（如石灰乳）調(diào)節(jié)廢水pH。礦井涌水pH＜6時，投加石灰乳（Ca(OH)?）中和至pH6~9；若廢水呈堿性（如部分礦區(qū)礦井水pH＞9），投加硫酸或CO?調(diào)節(jié)。3.化學(xué)氧化：采用臭氧、次氯酸鈉或芬頓試劑（H?O?+Fe2?）氧化分解難降解有機物（如選礦藥劑）、去除重金屬（如Fe2?氧化為Fe3?后沉淀）。芬頓氧化適用于COD較高、可生化性差的廢水，H?O?投加量一般為COD的1~2倍。4.化學(xué)沉淀：投加硫化鈉、石灰等沉淀劑，使重金屬離子（如Hg2?、Cd2?）形成硫化物或氫氧化物沉淀。如含汞廢水投加硫化鈉，反應(yīng)pH控制在8~10，Hg2?去除率＞99%。（三）生物處理技術(shù)1.好氧生物處理：利用好氧微生物分解有機物，適用于COD＞100mg/L、可生化性（B/C）＞0.3的廢水（如生活污水、洗煤廢水經(jīng)預(yù)處理后）。常用工藝有活性污泥法、生物接觸氧化法，停留時間8~24h，COD去除率60%~90%。2.厭氧生物處理：在無氧條件下，厭氧菌將有機物分解為甲烷和CO?，適用于高濃度有機廢水（如洗煤廢水COD＞500mg/L）。UASB、IC反應(yīng)器是常用設(shè)備，停留時間12~48h，COD去除率50%~80%，同時可回收沼氣能源。（四）深度處理與回用技術(shù)1.膜分離技術(shù)：超濾（UF）去除懸浮物、膠體，反滲透（RO）去除溶解性鹽類，適用于回用水要求高的場景（如煤礦井下灑水、設(shè)備冷卻）。膜前需經(jīng)嚴(yán)格預(yù)處理（如保安過濾、pH調(diào)節(jié)），RO系統(tǒng)回收率一般為70%~80%，產(chǎn)水TDS＜100mg/L。2.蒸發(fā)結(jié)晶：對高鹽廢水（TDS＞____mg/L），通過蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶分離鹽分，實現(xiàn)“零排放”。多效蒸發(fā)、MVR（機械蒸汽再壓縮）是常用工藝，能耗較傳統(tǒng)蒸發(fā)降低30%~50%。3.活性炭吸附：利用活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)吸附有機物、色度，作為深度處理的補充工藝，適用于回用水脫色、除味，吸附飽和后需再生或更換。（五）技術(shù)選擇依據(jù)1.水質(zhì)水量：SS濃度高優(yōu)先選混凝沉淀、氣浮；含重金屬優(yōu)先選化學(xué)沉淀+過濾；有機污染重且可生化性好選生物處理。2.排放標(biāo)準(zhǔn)：若需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)（COD≤100mg/L、SS≤70mg/L），需組合“物理+化學(xué)+生物”工藝；若回用，需滿足《煤炭工業(yè)礦井水利用規(guī)范》（MT/T1096）。3.經(jīng)濟成本：小型煤礦（日處理量＜5000m3）優(yōu)先選投資低的工藝（如沉淀+過濾）；大型礦區(qū)（日處理量＞____m3）可考慮膜處理、蒸發(fā)結(jié)晶實現(xiàn)回用。4.場地條件：山區(qū)礦區(qū)可利用地形落差設(shè)計重力流工藝，減少動力消耗；平原礦區(qū)需考慮占地，優(yōu)先選緊湊式設(shè)備（如一體化處理裝置）。四、工藝實施流程（一）預(yù)處理階段1.格柵與調(diào)節(jié)池：廢水經(jīng)格柵（間隙5~10mm）攔截雜物后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池（停留時間8~24h），均質(zhì)均量，緩沖水質(zhì)水量波動。調(diào)節(jié)池需設(shè)攪拌裝置（如潛水?dāng)嚢铏C），防止懸浮物沉降。2.pH調(diào)節(jié)：若廢水pH偏離6~9，投加酸/堿調(diào)節(jié)。石灰乳投加量按“pH每升高1，投加量約0.5g/L”估算，硫酸投加量按“pH每降低1，投加量約0.3g/L”估算，實際需通過試驗驗證。（二）主體處理階段案例1：礦井涌水回用處理（回用于井下灑水）流程：格柵→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀（PAC投加量20mg/L，PAM投加量1mg/L）→石英砂過濾（濾速8~10m/h）→消毒（次氯酸鈉投加量5~10mg/L）→回用水池。關(guān)鍵參數(shù)：沉淀池停留時間2~4h，濾池反沖洗周期24~48h，反沖洗強度15~20L/(m2·s)。案例2：洗煤廢水閉路循環(huán)處理流程：格柵→調(diào)節(jié)池→混凝氣?。≒AC投加量50mg/L，PAM投加量2mg/L，溶氣壓力0.3~0.4MPa）→過濾（纖維球濾料，濾速5~8m/h）→生化處理（接觸氧化池，停留時間12h，填料掛膜量20~30g/L）→深度過濾（超濾，膜通量50~80L/(m2·h)）→回用。關(guān)鍵參數(shù)：氣浮池停留時間30~60min，生化池DO控制在2~4mg/L，超濾反沖洗周期1~2h。（三）深度處理與回用1.膜處理系統(tǒng)：超濾作為反滲透的預(yù)處理，去除SS、膠體；反滲透產(chǎn)水用于設(shè)備冷卻、井下供水。膜組件需定期化學(xué)清洗（如檸檬酸清洗超濾，NaOH+NaClO清洗反滲透），清洗周期3~6個月。2.蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)：高鹽廢水經(jīng)預(yù)處理（除硬、除硅）后進(jìn)入蒸發(fā)器，濃縮倍數(shù)10~20倍，結(jié)晶鹽（如NaCl、CaSO?）經(jīng)脫水后填埋或資源化（如制融雪劑）。（四）污泥處理1.污泥濃縮：沉淀、氣浮產(chǎn)生的污泥進(jìn)入濃縮池（停留時間12~24h），使污泥含水率從99%降至97%~98%。2.污泥脫水：采用板框壓濾機或帶式壓濾機，投加PAM（投加量0.1~0.3%）助濾，脫水后污泥含水率＜80%。3.污泥處置：若污泥含煤泥（如洗煤廢水污泥），可摻入原煤焚燒；若含重金屬，需固化后填埋，或送危廢處理廠處置。五、運行管理與維護(hù)（一）設(shè)備管理1.定期巡檢：每日檢查泵、風(fēng)機、攪拌機的運行狀態(tài)（電流、振動、溫度），每周檢查閥門、管道是否泄漏，每月檢查膜組件完整性（如產(chǎn)水通量變化）。2.維護(hù)保養(yǎng)：泵每運行2000h更換潤滑油，格柵每季度清理齒耙雜物，壓濾機每周清洗濾布，膜組件每半年檢測完整性（如壓力衰減試驗）。（二）藥劑管理1.投加控制：混凝劑、中和劑的投加量根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)（如SS、pH）自動調(diào)節(jié)（通過在線監(jiān)測儀聯(lián)動加藥泵），每日記錄投加量、水質(zhì)變化。2.儲存防護(hù)：強酸強堿藥劑儲存在耐腐蝕儲罐中，設(shè)圍堰防止泄漏；PAM需防潮，溶解時用低速攪拌（轉(zhuǎn)速＜200r/min），避免降解。（三）人員培訓(xùn)1.技能培訓(xùn)：新員工需接受“工藝原理+設(shè)備操作+應(yīng)急處理”培訓(xùn)，考核合格后上崗；每年組織1~2次技能競賽，提升實操能力。2.安全培訓(xùn)：開展“有限空間作業(yè)”“觸電急救”“藥劑泄漏處置”等專項培訓(xùn)，確保員工掌握防護(hù)用具（防毒面具、防酸堿手套）的使用。（四）運行記錄1.水質(zhì)記錄：每日監(jiān)測進(jìn)水、出水的SS、COD、pH，每周監(jiān)測重金屬、油類，每月進(jìn)行全分析（如BOD、氨氮、TDS），數(shù)據(jù)存檔3年以上。2.設(shè)備記錄：記錄設(shè)備啟停時間、故障維修、藥劑消耗，形成《運行日志》，便于追溯問題（如“2023年X月X日，反滲透產(chǎn)水通量下降10%，排查為保安過濾器堵塞，清洗后恢復(fù)”）。六、質(zhì)量控制與監(jiān)測（一）監(jiān)測指標(biāo)與頻率指標(biāo)類型監(jiān)測指標(biāo)監(jiān)測頻率監(jiān)測位置----------------------------------------------------------常規(guī)指標(biāo)SS、COD、pH每日1次進(jìn)水口、出水口重金屬Fe、Mn、Hg每周1次出水口回用指標(biāo)TDS、細(xì)菌總數(shù)每周1次回用水池工藝指標(biāo)溶氣壓力、膜通量每班1次（人工）氣浮池、膜組器（二）達(dá)標(biāo)判定1.排放標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978）或地方更嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)，如COD≤100mg/L、SS≤70mg/L、pH6~9、重金屬達(dá)標(biāo)。2.回用標(biāo)準(zhǔn)：回用于井下灑水執(zhí)行MT/T1096（SS≤30mg/L、pH6~9、細(xì)菌總數(shù)≤200CFU/mL）；回用于設(shè)備冷卻執(zhí)行《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》（GB/T____）。（三）異常處理1.水質(zhì)突變：若進(jìn)水SS突然升高（如煤場潰壩），立即加大混凝劑投加量，開啟備用沉淀池，同時排查污染源。2.設(shè)備故障：膜組件破損導(dǎo)致產(chǎn)水水質(zhì)超標(biāo)，立即切換備用膜組，離線檢測破損膜絲，更換后恢復(fù)運行。七、安全與環(huán)保要求（一）安全操作1.電氣安全：設(shè)備接地電阻≤4Ω，檢修時切斷電源并掛“禁止合閘”牌；潮濕環(huán)境（如調(diào)節(jié)池）使用防爆電器。2.藥劑安全：投加硫酸時佩戴防酸堿面罩、手套，設(shè)應(yīng)急洗眼器；臭氧發(fā)生器運行時，車間臭氧濃度≤0.16mg/m3，設(shè)通風(fēng)系統(tǒng)。3.高空作業(yè)：冷卻塔、蒸發(fā)器檢修時，系安全帶，設(shè)專人監(jiān)護(hù)，風(fēng)速＞10.8m/s（六級風(fēng)）時停止作業(yè)。（二）環(huán)保要求1.污泥處置：危險污泥（含重金屬）送有資質(zhì)的危廢處理廠，一般污泥（如煤泥）優(yōu)先資源化（制磚、摻燒），禁止隨意傾倒。2.廢氣處理：化學(xué)氧化產(chǎn)生的廢氣（如Cl?、O?）經(jīng)活性炭吸附后排放；污泥干化產(chǎn)生的惡臭氣體經(jīng)生物濾池處理。（三）應(yīng)急預(yù)案1.預(yù)案編制：針對“水質(zhì)超標(biāo)”“設(shè)備故障”“藥劑泄漏”“暴雨內(nèi)澇”等場景，制定應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)急流程、責(zé)任分工。2.應(yīng)急演練：每年組織1~2次演練，如“藥劑泄漏演練”：模擬硫酸儲罐泄漏