近期，晉能控股煤業(yè)集團(tuán)寺河礦在國(guó)內(nèi)首家試驗(yàn)井下高雜質(zhì)污水就地凈化技術(shù)成功，讓污水不上井就能變成清澈見(jiàn)底的凈水，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，每年還可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益上百萬(wàn)元。

在此之前，煤礦多采用自然沉淀方式，對(duì)井下高雜質(zhì)污水簡(jiǎn)單處理后，由排水泵排入中央水倉(cāng)，再經(jīng)多級(jí)轉(zhuǎn)載，排至地面污水處理廠進(jìn)行處理。在此過(guò)程中，高含量的雜質(zhì)對(duì)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(huì)增加水倉(cāng)清淤頻次……井下高雜質(zhì)污水就地凈化技術(shù)試驗(yàn)成功后，這些問(wèn)題順利得到解決。

“高雜質(zhì)污水處理技術(shù)解決了井下污水多級(jí)轉(zhuǎn)載至地面處理的問(wèn)題，也降低了設(shè)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(fèi)。”晉能控股煤業(yè)集團(tuán)寺河礦相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)：“對(duì)于我們，乃至全行業(yè)來(lái)說(shuō)，高雜質(zhì)污水處理技術(shù)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)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(shù)好處多

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

“近年來(lái)，我國(guó)對(duì)水資源的保護(hù)力度不斷加強(qiáng)，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(shù)限制，且采取的處理工藝沒(méi)有針對(duì)性，不僅工作效率不高，還浪費(fèi)藥劑。”據(jù)相關(guān)人員介紹說(shuō)：“而我們對(duì)高雜質(zhì)污水處理的項(xiàng)目研究，是圍繞著低能耗、高效率和資源化方向進(jìn)行的。”

2020年以來(lái)，晉能控股煤業(yè)集團(tuán)寺河礦技術(shù)人員不斷加大高雜質(zhì)污水處理的項(xiàng)目研究。在經(jīng)過(guò)大量前期調(diào)研、應(yīng)用試驗(yàn)后，該礦結(jié)合平板陶瓷膜在不添加藥劑情況下就能實(shí)現(xiàn)污水的高精度凈化特性，進(jìn)行了以平板陶瓷膜為主要處理單元的工藝項(xiàng)目試驗(yàn)。

項(xiàng)目試驗(yàn)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(tái)水泵、一個(gè)循環(huán)水罐和一個(gè)循環(huán)水池。污水經(jīng)水泵加壓進(jìn)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(shè)備進(jìn)行循環(huán)凈化，凈化后的清水自流進(jìn)入循環(huán)水池復(fù)用。

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

“以前打鉆，經(jīng)常因抽排煤泥水造成燒泵，有時(shí)候還會(huì)堵塞管網(wǎng)系統(tǒng)，這時(shí)就得停機(jī)處理，非常麻煩。”作為新項(xiàng)目試用的受益者之一，該礦千米鉆機(jī)一隊(duì)鉆機(jī)司機(jī)任澤宇有著深刻的感受：“現(xiàn)在只管專(zhuān)心打鉆，基本不用擔(dān)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(jìn)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(jī)施工鉆孔時(shí)復(fù)用，凈化水復(fù)用率達(dá)100%以上。

“每臺(tái)鉆機(jī)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(jìn)行凈水供給的，現(xiàn)在通過(guò)把打鉆返出來(lái)的污水就地凈化、直接復(fù)用，完全能夠?qū)崿F(xiàn)地面不補(bǔ)水就能鉆孔施工的要求。一旦全部推廣開(kāi)，環(huán)保效益也是非常可觀的。”李進(jìn)虎說(shuō)道：“由于地面不再進(jìn)行凈水補(bǔ)給，也能減少對(duì)鉆機(jī)的凈水管網(wǎng)鋪設(shè)。目前井下距離主凈水系統(tǒng)最近的一臺(tái)鉆機(jī)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(wàn)元。鉆機(jī)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(dòng)煤炭行業(yè)保護(hù)水資源進(jìn)程

“高雜質(zhì)污水處理項(xiàng)目在井下取得良好效果后，我們?cè)?021年4月份，又將該項(xiàng)目引入到了地面瓦斯抽放泵站，進(jìn)行項(xiàng)目的延伸試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)污水處理向污水資源化的最大化轉(zhuǎn)變。”寺河礦機(jī)電管理部工程師說(shuō)。

該礦目前有8臺(tái)瓦斯抽放泵，配置有3個(gè)吸水池，每天工作會(huì)損失水量約80m3，需要等量?jī)羲a(bǔ)給。而補(bǔ)充水質(zhì)因含有大量煤粉、巖粉顆粒且水質(zhì)硬度較高，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致抽放泵結(jié)垢，增加設(shè)備功耗。且后期經(jīng)污水處理廠處理后，會(huì)產(chǎn)生大量煤泥。在對(duì)煤泥進(jìn)行回收過(guò)程中，會(huì)再次產(chǎn)生少量的污水，造成二次水質(zhì)污染。對(duì)此，該礦在項(xiàng)目試驗(yàn)的基礎(chǔ)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(wèn)題。

“通過(guò)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\(yùn)行效率有效提升了15%以上，降低因結(jié)垢導(dǎo)致的故障率85%以上。”據(jù)介紹：“過(guò)濾截留的雜質(zhì)則經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)反復(fù)壓濾，形成濾餅，能夠直接回收至選煤廠進(jìn)行再利用，又能增加一定量的經(jīng)濟(jì)收益。”

目前，該項(xiàng)目已在寺河礦地面瓦斯抽放泵站的成功應(yīng)用，有效提高了水資源的利用率，避免了污水的外排，有效推動(dòng)了煤炭行業(yè)保護(hù)水資源的進(jìn)程，為守護(hù)綠水青山，貢獻(xiàn)了行業(yè)力量。

【責(zé)任編輯：語(yǔ)謙】