近期，晉能控股煤業集團寺河礦在國內首家試驗井下高雜質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，每年還可產生經濟效益上百萬元。

 

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

 

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

 

高雜質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，至少產生高雜質污水6000噸。

 

“近年來，我國對水資源的保護力度不斷加強，很多煤礦企業為處理污水，都投入了大量人力、物力以及資金。但受工業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。”據相關人員介紹說：“而我們對高雜質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，晉能控股煤業集團寺河礦技術人員不斷加大高雜質污水處理的項目研究。在經過大量前期調研、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中，增加一套平板陶瓷膜凈化系統，包括一臺水泵、一個循環水罐和一個循環水池。污水經水泵加壓進入循環水罐中，再經循環水泵輸送至平板陶瓷膜凈化設備進行循環凈化，凈化后的清水自流進入循環水池復用。

 

“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，經該裝置處理過的水質，有效達到了工業回用標準：“肉眼就能看出來，煤泥水流經裝置箱后，直接變成了清澈見底的凈水。”

 

“以前打鉆，經常因抽排煤泥水造成燒泵，有時候還會堵塞管網系統，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：“現在只管專心打鉆，基本不用擔心污水抽排發生的燒泵、堵系統情況了，每班也能提升十幾米的鉆孔進尺。”

 

高雜質污水不上井、就地凈化后，直接將污水轉化成為了凈水資源，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，現在通過把打鉆返出來的污水就地凈化、直接復用，完全能夠實現地面不補水就能鉆孔施工的要求。一旦全部推廣開，環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鋪設。目前井下距離主凈水系統最近的一臺鉆機都在一千米以上，現在這一千多米的管路就能省去，大約能節約成本數萬元。鉆機污水不上井，也大大緩解了地面污水處理廠工作壓力。”

 

有效推動煤炭行業保護水資源進程

 

“高雜質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，實現污水處理向污水資源化的最大化轉變。”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。而補充水質因含有大量煤粉、巖粉顆粒且水質硬度較高，長期運行會導致抽放泵結垢，增加設備功耗。且后期經污水處理廠處理后，會產生大量煤泥。在對煤泥進行回收過程中，會再次產生少量的污水，造成二次水質污染。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，水質得到一定的軟化凈化，由含雜質的硬水變為了潔凈軟水，從而使瓦斯抽放泵站運行效率有效提升了15%以上，降低因結垢導致的故障率85%以上。”據介紹：“過濾截留的雜質則經過壓濾機反復壓濾，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濟收益。”