研究背景
水是社会文明、经济发展和人类生存必不可少的自然资源。 我国淡水资源人均占有量只相当于世界人均的1/4，在全国 600多座城市中，有400多座城市缺水。 煤矿区所在城市缺水状况更为严重。
矿井水处理及资源化的必要性
据统计，我国煤矿平均吨煤排放水量为2.0~2.5吨。 2005年全国煤炭矿井水排放量约为42亿m3。矿井水利用量约为 11亿m3，全国矿井水利用率约为26.2%，近几年有所提高。
煤矿床的矿物组分通常含有一定的硫化物或硫酸盐，在空气 和水作用下常发生氧化、水解和溶滤作用而形成酸性水。
化学作用
矿井水概念
从本质上讲，矿井水实际上就是矿区所采煤层及开拓 巷道附近地下水。按水质类型分为5 类。 洁净矿 井水
含悬浮物 矿井水
含有害有 毒元素矿 井水
主要矿井水类型分类
高矿化 矿井水
酸性矿 井水
保证
《煤炭工业污染物排放标准》GB
20426-2006规定：新建煤矿设计中 应优先选择矿井水作为生产水源，用于煤炭洗选、井下生产用水、消防用 水和绿化用水等。建设燃煤电厂、低热值燃料综合利用电厂，应优先选择 矿井水作为供水水源优选方案。
矿井水来源及污染源
来 源
大 气 降 水
地 表 水
含 水 层 水

矿井水处理及资源化技术
按矿井水处理地点分类
①井下处理；②地面处理。
按矿并水水质类型分类 ①洁净矿井水处理；②含悬浮物矿井水处理；③高矿 化度矿井水处理；④酸性矿井水处理；⑤含特殊污染 物矿井水处理。 按技术原理分类 ①重力沉淀、混凝澄清等物理方法处理；②化学沉淀、 化学中和、离子交换等化学方法处理；③电渗析、反渗 透、纳滤等膜分离法处理；④其他方法处理，如湿地法 处理、微生物法处理等。
矿井水处理及资源化技术
类 型 主要方法
收集、提升、消毒
关键问题
洁净矿井水
悬浮物矿井水
混凝、沉淀、过滤、消毒
① 根据原水水质和 回用要求确定处 理工艺； ② 技术先进经济合 理； ③ 污泥处理、浓水 处理，不引起二 次污染。
1
高矿化度矿井水
去除悬浮物、反渗透除盐
酸性矿井水
投加碱性药物中和反应
含毒害物矿井水
1
矿井水的分类及特征
高矿化度矿井水
指溶解性总固体高于1000mg/L的矿井水。
4
酸性矿井水
①指pH值小于5.5的矿井水。一般pH值为3～ 5.5之间，个别 小于3，总酸度高。 ②含有较高的铁、悬浮物、细菌等。
5
含毒害元素矿井水
主要含有氟、铁、锰、铜、锌、铅及铀、镭等元素的矿井水。
矿井水的分类及特征
国家层面：国家对矿井水的综合利用高度重视

环保部已于2015年颁发了《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行) 》。文件中要求，“现代煤化工发展，必须要强化节水措施，减少新鲜水 用量。在具备条件的地区，倡导优先使用矿井疏干水、再生水，禁止取用 地下水作为生产用水。”
行业层面：矿井水利用是煤炭生产安全与可持续发展重要
矿井水的分类及特征
洁净矿井水
①水质较好、pH值为中性，低矿化度，基本不含SS。 ②各水质指标符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749－ 2006），只需稍加处理和消毒即可饮用
含悬浮物矿井水
①悬浮物粒度小、比重轻、沉降效果差；又称常规矿井水；
②除悬浮物、细菌及感观指标超标外，其它理化指标满足《生活饮用 水卫生标准》（GB5749－2006）； ③煤矿开采过程中普遍存在的一种矿井水。
断 层 水
采 空 区 水
0 1
0 2
污染源
Ⅲ Ⅳ
0 3
0 4
0 5
Ⅰ
Ⅱ
Ⅴ
Ⅵ
井下粪便 污染
煤、岩尘 污染
废坑木腐 烂污染
废机油、 废酸液污 染
乳化炸药 污染
井下洒水 和防火灌 浆水污染
矿井水污染机理
矿井水的污染机理是很复杂的，通常情况下是由物理、化学、和 生物化学综合作用的结果。
物理作用
指污染物进入矿井水中只改变其物理性状而不 改变其化学性质，不参与生物作用过程。
研究背景
矿井水，是指在煤矿采掘过程中所有充入井下采 掘空间的水，是煤矿开采过程中受污染的地下水。为保 证安全生产和良好的作业环境，开采过程中必须进行矿 井排水。据不完全统计，全国平均吨煤涌水量2～4m3 ，全国每年外排矿井水30亿m3左右，约占全国地下水 开采量的5%，为我国城市年生活用水量的40%(徐智 敏.2007)。 由于自然地理和地下水水文地质条件的不同，我 国各地矿井排水量差异较大。中国煤炭工业协会和中国 矿业大学(北京)水污染控制工程研究所对我国22个省 、市、自治区136个煤矿的调查统计，结果表明，全国 平均每采1 t煤即排放矿井水2.1m3(统计基准年为 2005年)。2005年全国煤炭产量约为20亿t、矿井水 排放量约为42亿田3(何绪文等，2008)。
矿井水处理及资源化技术

近年来，针对不同类型矿井水，根据不同用 途采取不同的处理技术，在实践中形成了很多 具有推广意义的实用技术和工艺，取得了理想 效果。特别是矿井水的深度处理、含特殊污染 物矿井水处理技术研究和高效混凝剂的研发， 已经取得了重要进展。 从目前已有的矿井水处理技术和工艺来看， 矿井水处理技术可以按地点、水质状况和技术 原理进行分类。
煤矿矿井水水处理 与水利用
汇报：王新富
2018年04月19日
汇报提纲
1 2
矿井水水质特征
矿井水水处理
3
4 5
水处理技术发展
矿井水资源利用
工程实例分析
研究背景
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上 少数几个以煤炭为主要能源的国家之一(胡筱敏等，2000)。 2008～2009年，我国的原煤产量已达29亿t。随着国民经 济高速发展，对煤炭的需求量还将进一步增长。 在我国一次能源消费构成中，煤炭约占70%左右，而且 预计这种局面在今后相当长时间亦不会有根本性的改变。 目前，全国约75%的工业燃料和动力、70%以上的发电能 源、80%左右的民用商品能源以及近60%的化工原料均依 靠煤炭。
去除有毒有害元素
含悬浮物矿井水的处理
128个矿矿井水的SS含量统计表
浓度范围（ mg/L） 矿井数（个） 所占比例（% ） ≤100 44 34.38 101-200 39 30.47 201-300 19 14.84 301-400 7 5.46 401-500 4 3.13 ＞500 15 11.72