分析煤矿环境污染与废水处理技术

摘要：分析了煤炭开采对环境造成的污染问题，探讨了处理矿井废水的技术和意义，并探究了矿井废水处理技术的主要处理步骤。

煤炭不仅是不可再生能源，也是不清洁能源，这就表示煤矿开采和使用都会给环境带来一定污染。随着社会经济迅速发展，中国煤矿企业得到了更大发展空间，而人们的环保意识也在逐渐增强，生活和生产都迅速向环保方向发展，并且保护环境作为中国一项基本国策，是贯彻落实可持续发展观的关键。煤矿资源作为中国主要能源，必须要加大对其处理。

1、煤炭开采对环境造成的污染问题

煤炭开采对于环境造成的污染和破坏有很多方面，如：气体污染、废石污染、废水污染及噪声污染等，下面将对这些环境污染进行系统分析。

a)气体污染。中国目前采用的煤矿开采技术多为井下开采，在井下作业过程中会有部分有毒气体产生，这就给井下作业带来了一定危害，如：井下使用的硝铵炸药，其在放炮过程中会产生CO、NO2等气体；而柴油动力机械所排放废气中，含有大量NO2和NO等气体。为保护井下工作人员安全，一般都采用通风方式将井下有害气体抽出排入大气中，那么这也就给大气环境造成了一定污染；

b)废石污染。在煤矿生产过程中，产生的固体废弃物主要是井下开掘岩巷所排出矸石等，而这些排出的矸石是能自燃的，在自燃过程中会排放出大量SO2、H2S等有害气体，这也就对矿区造成了污染。甚至有的矿区矸石含有重金属和放射性元素，直接污染了当地土壤、地表水和地下水，还可能会导致山体滑坡，严重影响人民生命财产安全；

c)废水污染。在煤矿开采中，矿井水是排放量最大的一种废水，这种矿井水对于地表河流等其它水资源都会产生极大污染。矿井水主要来源于岩石孔隙水、地下含水层疏放水及在煤矿生产中防尘、灌浆的污水等。在大部分煤矿区，每1t煤的排水量大约为2m3～4m3，这就表示煤矿中废水排放量比较大，而矿井水还会在开采、运输过程中因一些杂物混入等导致水体浑浊；

d)噪声污染。目前在中国煤矿开采过程中普遍使用的是局部扇风机或电动凿岩机等，这些采矿设备噪音相当大，有的甚至高达120dB，远远超过了国家工业卫生相关标准。而这些噪音污染不仅直接污染井下工作环境，还极容易造成安全事故，同时也影响了煤矿区周围生活环境；

e)煤炭开采还有粉尘污染及地表塌陷等其它污染，这些污染的存在不仅给周围生活环境造成影响，也给采矿人员工作环境带来污染，甚至严重影响到整个生态环境，必须采取有效策略进行处理。

2、探究处理矿井废水的技术和意义

中国是煤炭能源大国，煤炭对于人们生活有着极大作用，但在煤炭开采过程中产生了大量废水，如果不及时对这些废水进行处理，而是直接排放，将会给环境带来严重危害，并且也造成了大量水资源浪费。造成煤矿矿井废水产生的因素较多，例如在煤炭开发过程中为保证开采巷道的安全性就需将地下水排出，而这部分地下水便成为了废水来源之一。有的则是在井下采煤过程中，降尘或灭火等产生的废水。

究其来源，矿井水不仅具有地下水特征，同时还受到了人为污染，这就表示对矿井水进行相关处理，必须要考虑开采过程中水质及水量的变化。目前中国大部分矿区都存在严重缺水情况，而矿区缺水一定程度上制约了煤炭生产，这主要是矿区地下水被人过度开采，在开采后也并没有对其进行有效治理，造成了水资源严重浪费，如果能采取有效措施对这些废水进行净化处理，不仅能有效节约矿区水资源，还能坚持走可持续发展道路。

由于中国对于矿井水处理的意识比较晚，相比国外发达国家，在矿井水处理技术方面还存在着较大不足。目前中国采用的矿井水处理技术主要是沉淀处理，对于处理后直接进行排放的矿井水，一般采用的是沉淀处理技术或混凝沉淀处理技术，而对于处理后用来生产的用水，采用的则是混凝沉淀过滤处理技术。

如果能有效优化处理矿井水，全面实现矿区水资源化，那么就能大大缓解整个矿区缺乏水资源的问题，同时还能推动煤炭工业发展，为矿区经济进一步发展创造一个良好环境。还能减轻由于过度开采而造成的环境损害和资源破坏情况。同时由于对矿井废水的有效处理，保证了矿区周围地区有限水资源得到了充分利用，这不仅对整个矿区环境有益，对全球生态环境也是有极大意义的。

3、探究矿井水处理技术的步骤

为了能有效净化处理矿井水，必须选定合适的矿井水净化工艺流程，根据相关技术，将矿井水的污染物成分及净化指标要求等方面都进行规划，选择技术上可行、经济合理、净化稳定的工艺。下面将探讨矿井水处理技术的具体步骤。

a)应对矿井水进行曝气处理。由于矿井水中所含物质比较复杂，而有的矿井水中还存在一些有机物，让矿井水和空气进行接触就能让矿井水中的有机物氧化。由于曝气系统需要消耗的能量较大，对于相关设备要求也就比较严格。在曝气过程中，如果想要减少能量耗用，可采用微孔爆气，或对曝气扩散头进行调节等；

b)使用混凝沉淀技术。矿井水主要是受到人为污染，不可避免存在一些悬浮物质，而处理这些悬浮物质最好的办法就是采用混凝沉淀法，利用铝盐或铁盐制作成混凝剂，利用化学方法将矿井水中悬浮物质进行处理，然后再利用斜管填料将矿井水中沉淀物去除；

c)利用砂滤设备进行净化。矿井水在经过混凝沉淀后，水中仍会存在较小颗粒状悬浮物质及胶体，利用砂滤设备可很好处理矿井水中的悬浮物质和胶体，而且砂滤设备是重力式无阀滤池，并不需要人工对其进行单独管理，且其操作和管理维护等方面都极为方便；

d)使用活性炭进行吸附。矿井水中含有物质比较复杂，其中包含一种叫做酚的物质，酚会通过人体皮肤及口腔等进入到人体内部，给人身体健康造成一定影响，如果人长期饮用被酚污染的水源，会引起头晕、贫血甚至中毒等症状。活性炭具有很强吸附能力，吸附总厚度可达3m～4m，能有效吸附矿井水中的酚物质，保证矿井水处理之后的质量；

e)必须进行消毒处理。矿井水在经过上述净化步骤处理后，是能进行正常使用的，但如果将矿井水回收作为生活用水，还必须要经过一道程序——消毒，这主要是由于净化处理后的水中含有大量细菌，只有经过消毒处理，才能保证水不对人体健康造成影响。可采用HCl和NaClO3反应产生的ClO2进行消毒处理，ClO2杀菌能力是Cl的5倍以上，能有效保证处理后矿井水的质量。

4、结语

煤炭开采虽然能促进经济发展，但在开采过程中对环境产生的污染也是较大的，必须要加以重视，尤其是开采过程中的污水处理问题，应积极采取相应处理措施，减少污水对于环境造成的影响。这不仅是中国经济可持续发展的需要，同时也是环境保护的需要，因此对于煤矿环境污染造成的废水应该采用曝气、活性炭吸附及消毒等方式进行处理，保证煤矿环境污染问题得到有效改善。