近期，晉能控股煤業(yè)集團寺河礦在國內(nèi)首家試驗井下高雜質(zhì)污水就地凈化技術成功，讓污水不上井就能變成清澈見底的凈水，技術成果達到國際先進水平。同時，每年還可產(chǎn)生經(jīng)濟效益上百萬元。

 

在此之前，煤礦多采用自然沉淀方式，對井下高雜質(zhì)污水簡單處理后，由排水泵排入中央水倉，再經(jīng)多級轉(zhuǎn)載，排至地面污水處理廠進行處理。在此過程中，高含量的雜質(zhì)對泵體磨損大，造成故障率增加，也易引發(fā)管網(wǎng)系統(tǒng)堵塞，大量的煤泥沉積也會增加水倉清淤頻次……井下高雜質(zhì)污水就地凈化技術試驗成功后，這些問題順利得到解決。

 

“高雜質(zhì)污水處理技術解決了井下污水多級轉(zhuǎn)載至地面處理的問題，也降低了設備、系統(tǒng)的故障率和生產(chǎn)成本的投入，還有效減少了水資源的浪費。”晉能控股煤業(yè)集團寺河礦相關負責人說：“對于我們，乃至全行業(yè)來說，高雜質(zhì)污水處理技術帶來的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，都是不可估量的。”

 

高雜質(zhì)污水處理技術好處多

 

作為全國最大的煤與瓦斯突出礦井，寺河礦每天有37臺千米鉆機施工6500多米的鉆孔，至少產(chǎn)生高雜質(zhì)污水6000噸。

 

“近年來，我國對水資源的保護力度不斷加強，很多煤礦企業(yè)為處理污水，都投入了大量人力、物力以及資金。但受工業(yè)廢水處理的技術限制，且采取的處理工藝沒有針對性，不僅工作效率不高，還浪費藥劑。”據(jù)相關人員介紹說：“而我們對高雜質(zhì)污水處理的項目研究，是圍繞著低能耗、高效率和資源化方向進行的。”

 

2020年以來，晉能控股煤業(yè)集團寺河礦技術人員不斷加大高雜質(zhì)污水處理的項目研究。在經(jīng)過大量前期調(diào)研、應用試驗后，該礦結合平板陶瓷膜在不添加藥劑情況下就能實現(xiàn)污水的高精度凈化特性，進行了以平板陶瓷膜為主要處理單元的工藝項目試驗。

 

項目試驗是在原有的給排水系統(tǒng)中，增加一套平板陶瓷膜凈化系統(tǒng)，包括一臺水泵、一個循環(huán)水罐和一個循環(huán)水池。污水經(jīng)水泵加壓進入循環(huán)水罐中，再經(jīng)循環(huán)水泵輸送至平板陶瓷膜凈化設備進行循環(huán)凈化，凈化后的清水自流進入循環(huán)水池復用。

 

“平板陶瓷膜過濾技術，雖然只是一項物理處理工藝，但雜質(zhì)過濾處理率高達90%以上，能有效降低污水濁度。”該礦機電管理部技術員李進虎介紹，經(jīng)該裝置處理過的水質(zhì)，有效達到了工業(yè)回用標準：“肉眼就能看出來，煤泥水流經(jīng)裝置箱后，直接變成了清澈見底的凈水。”

 

“以前打鉆，經(jīng)常因抽排煤泥水造成燒泵，有時候還會堵塞管網(wǎng)系統(tǒng)，這時就得停機處理，非常麻煩。”作為新項目試用的受益者之一，該礦千米鉆機一隊鉆機司機任澤宇有著深刻的感受：“現(xiàn)在只管專心打鉆，基本不用擔心污水抽排發(fā)生的燒泵、堵系統(tǒng)情況了，每班也能提升十幾米的鉆孔進尺。”

 

高雜質(zhì)污水不上井、就地凈化后，直接將污水轉(zhuǎn)化成為了凈水資源，全部被千米鉆機施工鉆孔時復用，凈化水復用率達100%以上。

 

“每臺鉆機每天打鉆的用水量在100方左右。以前這部分水是全部由地面進行凈水供給的，現(xiàn)在通過把打鉆返出來的污水就地凈化、直接復用，完全能夠?qū)崿F(xiàn)地面不補水就能鉆孔施工的要求。一旦全部推廣開，環(huán)保效益也是非常可觀的。”李進虎說道：“由于地面不再進行凈水補給，也能減少對鉆機的凈水管網(wǎng)鋪設。目前井下距離主凈水系統(tǒng)最近的一臺鉆機都在一千米以上，現(xiàn)在這一千多米的管路就能省去，大約能節(jié)約成本數(shù)萬元。鉆機污水不上井，也大大緩解了地面污水處理廠工作壓力。”

 

有效推動煤炭行業(yè)保護水資源進程

 

“高雜質(zhì)污水處理項目在井下取得良好效果后，我們在2021年4月份，又將該項目引入到了地面瓦斯抽放泵站，進行項目的延伸試驗，實現(xiàn)污水處理向污水資源化的最大化轉(zhuǎn)變。”寺河礦機電管理部工程師說。

 

該礦目前有8臺瓦斯抽放泵，配置有3個吸水池，每天工作會損失水量約80m3，需要等量凈水補給。而補充水質(zhì)因含有大量煤粉、巖粉顆粒且水質(zhì)硬度較高，長期運行會導致抽放泵結垢，增加設備功耗。且后期經(jīng)污水處理廠處理后，會產(chǎn)生大量煤泥。在對煤泥進行回收過程中，會再次產(chǎn)生少量的污水，造成二次水質(zhì)污染。對此，該礦在項目試驗的基礎上，增加了一套反滲透膜脫鹽裝置和一套壓濾裝置，順利解決了上述問題。

 

“通過反滲透裝置脫鹽處理后，水質(zhì)得到一定的軟化凈化，由含雜質(zhì)的硬水變?yōu)榱藵崈糗浰瑥亩雇咚钩榉疟谜具\行效率有效提升了15%以上，降低因結垢導致的故障率85%以上。”據(jù)介紹：“過濾截留的雜質(zhì)則經(jīng)過壓濾機反復壓濾，形成濾餅，能夠直接回收至選煤廠進行再利用，又能增加一定量的經(jīng)濟收益。”