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摘 要 开发、利用好煤矿水资源，加大煤矿污水处理后的综合利用，不仅对矿区及其所在区域的经济发展意义重大，更对促进整个煤炭工业可持续发展具有至关重要的作用。本文首先分析了煤矿污水现状，并在此基础上就煤矿污水处理方法及其发展趋势进行了论述。
关键词 煤矿；污水处理；方法
1引言
水是人类生活和生产的基础，但我国很多地区尤其是北方地区却处于严重缺水状态，并且仅有的一些宝贵水资源也存在分布不均的问题。与此相对的是，我国的主要能源——煤炭资源却大多蕴藏在北方缺水地区，而且存在着矿井水利用率低、水资源浪费严重的问题，这不但加剧了北方区域的缺水现状，还会因污水大量排放而对矿区周围环境造成影响。
因此，开发、利用好煤矿水资源，加大煤矿污水处理后的综合利用，不仅对矿区及其所在区域的经济发展意义重大，更对促进整个煤炭工业可持续发展具有至关重要的作用。
2煤矿污水现状
矿井污水是煤矿污水的主要来源，其大致分为以下五类：（1）洁净矿井水。未被污染、水质较好的地下水，不需处理就可直接使用。（2）含悬浮物矿井水。该类水体的硬度和矿化度通常都不高，其水质呈中性，内部悬浮物主要是微小煤尘和岩尘，常用的处理方法为混凝沉淀法。（3） 高矿化度矿井水。该类水体的硬度通常都较高，其内部蕴含的无机盐总量一般都>1000mg/l，呈中性或偏碱性。该类水体用作饮用水会伤害人的健康，用作农业灌溉会加速土壤盐渍化，用作建筑用水会降低混凝土强度，用作锅炉水则易产生水垢。对高矿化度矿井水处理的关键是对其进行脱盐处理，比较常见的处理方法包括反渗透法、离子交换法和电渗析法等。（4）酸性矿井水。该类水体是在采煤过程中，水与煤共生的硫铁矿发生氧化反应而生成硫酸，最终导致水体的PH值<6。该水体排放后会造成地表水酸度上升进而危害水生生物，而且还会影响土壤酸碱度，造成农作物大量减产。此外，该类水体还比较容易造成相关管路的腐蚀。酸性矿井水的处理通常都采用中合法和湿式生态处理以及微生物处理等工艺。 （5）含有特殊污染物矿井水。
此外，由于煤矿水资源中镭的释放，地下煤矿有时还可能引发对附近环境辐射的加强。这种现象已经在欧洲很多国家引起了重视。
加大对煤矿污水的处理以及处理后的综合利用，不仅具有明显的经济效益，而且还堵住了污染源、解决了矿区用水难得问题，具有很好的环境效益和社会效益。
3煤矿污水处理方法探讨
1.混凝沉淀技术
在煤矿污水处理中，混凝沉淀技术是一种很重要的物化处理方法。采用该方法处理煤矿污水，通常采用铝盐或铁盐作为混凝剂，一般采用机械混合或水泵混合等，混合后的水体则通过沉淀池和澄清池完成净化处理。近年来，将混凝与沉淀集成在一起的设施（如水力循环澄清池）受到了广泛关注和应用，采用这种设施处理后的水体只需要经过过滤和消毒就可以直接排放。
2.微生物处理技术
（1）曝气生物滤池
该工艺是把滤池内的填料作为载体，污水流经载体时会被载体表面的生物膜吸附掉水体中的有机物。同时滤池底部的曝气系统则不断将氧输送至生物膜，而生物膜表面的微生物则在氧的作用下对有机物进行作用，进而形成由有机物-细菌-原生生物组成的食物链。这种方法占地面积小且出水质高，具有很大的应用潜力。
（2）生物炭法
生物炭的本质是在同一个单元内将生物膜法与活性污泥法结合使用。水体内污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜，并在活性污泥内投加特殊填料载体使微生物附着在填料表面而形成生物膜。该方法非常适合硝化菌等生长缓慢的微生物繁殖，具有较强的氨氮去除能力。
3.吸附技术
（1）活性炭吸附
当前大多采用连续式固定床吸附操作的方式来进行活性炭吸附，但活性炭会随着处理时间的延长而逐渐丧失吸附能力，因而要注意及时更换或再生活性炭。
（2）硅藻土吸附
硅藻土上具有多级、大量且排列有序的微孔，具有较强的吸附能力，它能够吸附1.5～4倍自重的液体和 1.1～1.5 倍的油分，并且用其所制成的吸附塔还具有筛分和深度效应，具有良好的深度处理效果。
4.反渗透技术
反渗透技术是以压力为驱动力的膜分离技术，其作用原理是在水体表面上施加一个大于渗透压的压力，使水体向渗透反方向运动的过程。这种方法具有无相变，流程简单、占地面积小、能耗低以及污染物脱出率高等优点，因而在煤矿污水处理中具有广阔的应用前景。
5.集成膜技术
集成膜技术是将超滤/微滤和反渗透综合在一起的技术。其中超滤、微滤可视为是反渗透技术的预处理过程，可确保出水水质至少在三级水质之上，而其后设置的反渗透膜可大大延长使用寿命。这种技术大大地简化了传统污水处理系统的预处理系统，可用于煤矿污水处理。
6.连续膜过滤技术
连续膜过滤技术多采用中空纤维，这种膜一般为纺制而成，成本低廉，同时其不用支撑层就可实现反向冲洗，在煤矿污水处理领域中具有较大的应用潜力。
4煤矿污水处理的发展趋势
（1）土地-植物生态处理
大多数煤矿地处北方山区，水土流失比较严重。采用土地-植物生态处理，通过建立水草-水生动物-微生物生态湿地共生体系，即美化了当地的环境，又处理了污水，具有投资少、运行费用低、维护简便等优势。
（2）新技术、新方法的使用
深度氧化技术、电化学氧化技术、光化学技术、光催化技术等新技术和新方法的提出和应用，降低了污水处理成本，给煤矿企业建设污水处理系统提供了新思路，为很多生产规模较小的煤矿企业进行污水处理也带了可能。
（3）培育污水资源化的动力机制
政府应当以补偿运行成本、偿还贷款本息、实现微利及合理利润为目标，鼓励煤矿企业使用回用水，避免对地方造成生态的破坏。
5结束语
煤炭工业在为人类生存提供能源的同时也给煤矿及其所在区域内的环境造成了严重影响，这显然不利于矿区乃至区域经济的可持续发展。虽然经过多年的发展，我国已提出并应用了多种煤矿污水处理方法并取得了一定成效，但因煤矿污水处理不当所引发的环境污染事件仍时有出现。因此，还需要对煤矿污水处理方法作进一步的深入研究，以促进整个煤炭行业能够持续健康地发展。
参考文献
[1] 付万军，于宏伟.舒兰煤矿井下污水处理与利用[J].煤炭科学技术， 2009， 37（5）：122-124
[2] 徐志诚.酸性矿井水的人工湿地处理方法综述[J].矿业安全与环保，2005， 32（2）：40-42
[3] 刘剑.浅析煤矿矿井污水污染技术特点与处理[J].资源节约与环保，2014，（1）： 45
[4] 李福勤，何绪文，吕晓龙，等.煤矿矿井水井下处理新技术及工程应用[J].煤炭科学技术， 2014， 42（1）：117-120
关键词 煤矿；污水处理；方法
1引言
水是人类生活和生产的基础，但我国很多地区尤其是北方地区却处于严重缺水状态，并且仅有的一些宝贵水资源也存在分布不均的问题。与此相对的是，我国的主要能源——煤炭资源却大多蕴藏在北方缺水地区，而且存在着矿井水利用率低、水资源浪费严重的问题，这不但加剧了北方区域的缺水现状，还会因污水大量排放而对矿区周围环境造成影响。
因此，开发、利用好煤矿水资源，加大煤矿污水处理后的综合利用，不仅对矿区及其所在区域的经济发展意义重大，更对促进整个煤炭工业可持续发展具有至关重要的作用。
2煤矿污水现状
矿井污水是煤矿污水的主要来源，其大致分为以下五类：（1）洁净矿井水。未被污染、水质较好的地下水，不需处理就可直接使用。（2）含悬浮物矿井水。该类水体的硬度和矿化度通常都不高，其水质呈中性，内部悬浮物主要是微小煤尘和岩尘，常用的处理方法为混凝沉淀法。（3） 高矿化度矿井水。该类水体的硬度通常都较高，其内部蕴含的无机盐总量一般都>1000mg/l，呈中性或偏碱性。该类水体用作饮用水会伤害人的健康，用作农业灌溉会加速土壤盐渍化，用作建筑用水会降低混凝土强度，用作锅炉水则易产生水垢。对高矿化度矿井水处理的关键是对其进行脱盐处理，比较常见的处理方法包括反渗透法、离子交换法和电渗析法等。（4）酸性矿井水。该类水体是在采煤过程中，水与煤共生的硫铁矿发生氧化反应而生成硫酸，最终导致水体的PH值<6。该水体排放后会造成地表水酸度上升进而危害水生生物，而且还会影响土壤酸碱度，造成农作物大量减产。此外，该类水体还比较容易造成相关管路的腐蚀。酸性矿井水的处理通常都采用中合法和湿式生态处理以及微生物处理等工艺。 （5）含有特殊污染物矿井水。
此外，由于煤矿水资源中镭的释放，地下煤矿有时还可能引发对附近环境辐射的加强。这种现象已经在欧洲很多国家引起了重视。
加大对煤矿污水的处理以及处理后的综合利用，不仅具有明显的经济效益，而且还堵住了污染源、解决了矿区用水难得问题，具有很好的环境效益和社会效益。
3煤矿污水处理方法探讨
1.混凝沉淀技术
在煤矿污水处理中，混凝沉淀技术是一种很重要的物化处理方法。采用该方法处理煤矿污水，通常采用铝盐或铁盐作为混凝剂，一般采用机械混合或水泵混合等，混合后的水体则通过沉淀池和澄清池完成净化处理。近年来，将混凝与沉淀集成在一起的设施（如水力循环澄清池）受到了广泛关注和应用，采用这种设施处理后的水体只需要经过过滤和消毒就可以直接排放。
2.微生物处理技术
（1）曝气生物滤池
该工艺是把滤池内的填料作为载体，污水流经载体时会被载体表面的生物膜吸附掉水体中的有机物。同时滤池底部的曝气系统则不断将氧输送至生物膜，而生物膜表面的微生物则在氧的作用下对有机物进行作用，进而形成由有机物-细菌-原生生物组成的食物链。这种方法占地面积小且出水质高，具有很大的应用潜力。
（2）生物炭法
生物炭的本质是在同一个单元内将生物膜法与活性污泥法结合使用。水体内污染物通过吸附和扩散作用进入生物膜，并在活性污泥内投加特殊填料载体使微生物附着在填料表面而形成生物膜。该方法非常适合硝化菌等生长缓慢的微生物繁殖，具有较强的氨氮去除能力。
3.吸附技术
（1）活性炭吸附
当前大多采用连续式固定床吸附操作的方式来进行活性炭吸附，但活性炭会随着处理时间的延长而逐渐丧失吸附能力，因而要注意及时更换或再生活性炭。
（2）硅藻土吸附
硅藻土上具有多级、大量且排列有序的微孔，具有较强的吸附能力，它能够吸附1.5～4倍自重的液体和 1.1～1.5 倍的油分，并且用其所制成的吸附塔还具有筛分和深度效应，具有良好的深度处理效果。
4.反渗透技术
反渗透技术是以压力为驱动力的膜分离技术，其作用原理是在水体表面上施加一个大于渗透压的压力，使水体向渗透反方向运动的过程。这种方法具有无相变，流程简单、占地面积小、能耗低以及污染物脱出率高等优点，因而在煤矿污水处理中具有广阔的应用前景。
5.集成膜技术
集成膜技术是将超滤/微滤和反渗透综合在一起的技术。其中超滤、微滤可视为是反渗透技术的预处理过程，可确保出水水质至少在三级水质之上，而其后设置的反渗透膜可大大延长使用寿命。这种技术大大地简化了传统污水处理系统的预处理系统，可用于煤矿污水处理。
6.连续膜过滤技术
连续膜过滤技术多采用中空纤维，这种膜一般为纺制而成，成本低廉，同时其不用支撑层就可实现反向冲洗，在煤矿污水处理领域中具有较大的应用潜力。
4煤矿污水处理的发展趋势
（1）土地-植物生态处理
大多数煤矿地处北方山区，水土流失比较严重。采用土地-植物生态处理，通过建立水草-水生动物-微生物生态湿地共生体系，即美化了当地的环境，又处理了污水，具有投资少、运行费用低、维护简便等优势。
（2）新技术、新方法的使用
深度氧化技术、电化学氧化技术、光化学技术、光催化技术等新技术和新方法的提出和应用，降低了污水处理成本，给煤矿企业建设污水处理系统提供了新思路，为很多生产规模较小的煤矿企业进行污水处理也带了可能。
（3）培育污水资源化的动力机制
政府应当以补偿运行成本、偿还贷款本息、实现微利及合理利润为目标，鼓励煤矿企业使用回用水，避免对地方造成生态的破坏。
5结束语
煤炭工业在为人类生存提供能源的同时也给煤矿及其所在区域内的环境造成了严重影响，这显然不利于矿区乃至区域经济的可持续发展。虽然经过多年的发展，我国已提出并应用了多种煤矿污水处理方法并取得了一定成效，但因煤矿污水处理不当所引发的环境污染事件仍时有出现。因此，还需要对煤矿污水处理方法作进一步的深入研究，以促进整个煤炭行业能够持续健康地发展。
参考文献
[1] 付万军，于宏伟.舒兰煤矿井下污水处理与利用[J].煤炭科学技术， 2009， 37（5）：122-124
[2] 徐志诚.酸性矿井水的人工湿地处理方法综述[J].矿业安全与环保，2005， 32（2）：40-42
[3] 刘剑.浅析煤矿矿井污水污染技术特点与处理[J].资源节约与环保，2014，（1）： 45
[4] 李福勤，何绪文，吕晓龙，等.煤矿矿井水井下处理新技术及工程应用[J].煤炭科学技术， 2014， 42（1）：117-120