水資源的嚴(yán)重缺乏和供水不足,已成為制約經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展中存在的潛在問題,迫使人們尋找和開辟新的水資源。礦井水處理回用，由于具有節(jié)省資源和凈化環(huán)境，運營成本低，水量足，水質(zhì)穩(wěn)定，可就近建站等特點得到新的重視，是解決供需矛盾的一種較好方法。

1 、煤礦礦井水處理回用的必要性和可行性

1.1礦井水處回用的必要性
張家口是全國100多個嚴(yán)重缺水的城市之一，水資源的嚴(yán)重缺乏和供水不足，已成為制約本市經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展中存在的潛在問題。開灤集團蔚州礦業(yè)公司屬國家特大型企業(yè)，生產(chǎn)、生活、綠化等用水量很大，供水不足嚴(yán)重干擾著生產(chǎn)的順利進行，也迫使蔚州礦業(yè)公司尋找和開辟新的水資源。而礦井水處理回用，由于具有節(jié)省資源和凈化環(huán)境，運營成本低，水量足，水質(zhì)穩(wěn)定，可就近建站等特點得到新的重視，是解決供需矛盾的一種較好方法。

1.2礦井水處理回用的可行性
近年來，礦井水凈化利用技術(shù)趨于成熟，在河南、山東、安徽等省煤礦完成了多個礦井水凈化回用工程，取得了較好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。目前，蔚州礦業(yè)公司僅井下生產(chǎn)、地面煤場除塵、綠化及其它雜用水消耗就達1.06萬t/d，若全部采用再生水，可為本市減輕約4%的供水負(fù)擔(dān)，為蔚州礦業(yè)公司節(jié)約50％的自備水，節(jié)約大量水費資金，減少礦井水的排放，既解決了污染問題，又可使礦井水得到有效的利用，緩解供水不足的緊張狀況，是個一舉多得的資源化技術(shù)措施。

2、礦區(qū)供用水現(xiàn)狀分析

2.1供水現(xiàn)狀

2.1.1
     
目前，蔚州礦區(qū)供水水源為任家澗水源地，即由3-3和3-4兩孔為崔家寨和單侯礦區(qū)供水，但是由于水位下降（已經(jīng)下降70～100m左右），水3－3孔在孔深85m處卡泵無法繼續(xù)下達設(shè)計孔深，達不到設(shè)計供水量，且至去年冬天開始，該孔泵壞，單靠3—4孔一孔供水，每天開泵至少20h，日供水量約2400 m3,噸水費用1.25元。

2.2用水現(xiàn)狀及用水規(guī)劃

2.2.1
    
崔家寨礦平均日用水量約為1500～1700 m3/d。井下排水量約為3500 m3/d，其中，需要經(jīng)處理水約2000 m3（水處理費用0.44元/t）返回井下，作為井下生產(chǎn)用水，其余通過地表溝壑排掉。井下生產(chǎn)用水全部由礦井水處理站供應(yīng)，因此，井下用水為自給。

2.2.2

單侯礦井籌建處目前平均用水量約為600～800 m3/d。其中，井下排放的礦井水有部分被土建工程所使用。

2.2.3
    
北陽莊礦設(shè)計生產(chǎn)能力為180萬t/a，與崔家寨礦設(shè)計生產(chǎn)能力相同，2007年冬季，三個井筒將進入打鉆和凍結(jié)階段，參照單侯三個井筒在進入打鉆和凍結(jié)階段的用水情況，用水量約為1800 m3/d。

2.3論證意見

2.3.1
     
目前只有3-4一孔供水，供與求基本持平。一旦發(fā)生供水故障，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)，所以必須解決水源問題。

2.3.2
    
從礦區(qū)規(guī)劃發(fā)展來看，如果考慮北陽莊的開工建設(shè)，新增水源孔可以解決北陽莊的用水缺口。同時保證目前礦區(qū)的正常用水。預(yù)計日供水量可達到約5000 m3
。

3、崔家寨礦礦井水處理工程

3.1礦井水處理回用工程

3.1.1
    
張家口市蔚州礦區(qū)是一個水資源嚴(yán)重缺乏的地區(qū)，崔家寨礦生產(chǎn)、生活用水要從7km外的水源地通過長距離的輸水管線進行取水，費用昂貴，達到了1.2元/m3。由于近年天氣干旱、少雨，水源地地下水水位下降，以及單候礦井開工后建設(shè)和生活用水，供水問題更是日益突出，不能滿足生產(chǎn)與生活需要。為了解決礦區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活用水日益突出的問題，減少礦井水排放對環(huán)境造成的污染，崔家寨礦啟動了礦井水處理回用工程；該工程分為兩個階段：
第一階段：礦井水處理后達到井下生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)。
第二階段：礦井水處理后達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.2礦井水處理一期工程

3.2.1
    
2003年8月份，崔家寨礦礦井水處理回用的可行性分析報告，經(jīng)上級批準(zhǔn)后，開始招標(biāo)，最后選定投資少，技術(shù)先進，運行成本低，自動化程度高，成功實例多的生物陶粒濾池工藝。

3.2.2該項工程具有以下特點：
     
a.工藝設(shè)計先進，自動化程度高。采用的是“九五”國家重點推廣示范技術(shù)—生物陶粒濾池工藝，并在設(shè)計中采用新型填料、布水器、布氣器、不堵塞曝氣頭，使水站運行穩(wěn)定、處理效果好、抗沖擊能力強、管理方便、技術(shù)先進。自動化水平高，所有運行設(shè)備均可實現(xiàn)自動控制，并設(shè)遠程自動、手動和現(xiàn)場手動三種控制方式，在線修改運行參數(shù)，操作靈活、可靠。
     
b.采取節(jié)能措施，大力節(jié)能降耗。優(yōu)化運行工藝，設(shè)二級水質(zhì)在線監(jiān)測儀表，自動調(diào)整工藝流程，減少工藝流程能源浪費，采用高效節(jié)能工況調(diào)整水量、風(fēng)量，使設(shè)備運轉(zhuǎn)效率高，操作管理方便，不存在諸如調(diào)整閥門、導(dǎo)葉片等額外能量損失。另外，利用變頻調(diào)速器，可以根據(jù)水質(zhì)、氣溫情況變化準(zhǔn)確調(diào)整處理量、曝氣量等運行參數(shù)，為運行人員探索最佳運行工況提供最大便利條件。
    
c.合理規(guī)劃，分步實施。堅持集中和分散相結(jié)合的原則，制定礦井水回用的近期和中、長期規(guī)劃，工程分期建設(shè)。充分考慮二期工程，部分構(gòu)筑物按二期設(shè)計，避免改擴建。崔家寨礦首先建成一期工程，既可滿足回用水的要求，又可緩解資金緊張狀況，同時還可以積累經(jīng)驗，為二期工程打好基礎(chǔ)。
 
3.2.3
     
崔家寨礦礦井水處理站自2003年12月初正式運行。原由水源地向井下供水改由礦井水站中水回用，經(jīng)過一個月的試運行，證明處理后的水質(zhì)完全可以滿足井下工作面生產(chǎn)需要，從2004年元月份起至今，采用邊掘進邊鋪管路邊供水的原則，井下用水量由年初的800t/d上升到2000t/d，至目前全礦所有的工作面全部采用中水回用。水站中水回用成本為0.46元/t，2004年全年直接經(jīng)濟效益為：39.05萬元。

3.3 礦井水處理二期工程

3.3.1
     
為了減少廢水排放對環(huán)境造成的污染、解決礦區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)生活用水日益突出的問題，進一步提高對礦井水的利用量，目前已經(jīng)進行礦井水處理二期工程建設(shè)。該項工程概算資金165萬元，企業(yè)自籌115.5萬元，申請環(huán)境保護專項資金支持49.5萬元。項目土建工程已經(jīng)完工，正在安裝設(shè)備和調(diào)試。預(yù)計2007年上半年可投入使用。

3.3.2
     
此工程實施后，可最大限度的利用現(xiàn)礦井水處理設(shè)施，每年可以減少向壺流河排放污水11Mm3左右，解決礦井水的無序排放，減少對周邊環(huán)境的水質(zhì)污染；每年可節(jié)約水資源約61.32萬t、節(jié)約水費約62.23萬元。該項工程不僅可以保證礦區(qū)正常的生產(chǎn)生活秩序，而且為蔚州礦區(qū)的新建礦井起到示范作用，找到適合礦區(qū)發(fā)展的環(huán)保途徑，保證礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，保持蔚縣的優(yōu)美環(huán)境。

4、綜合效益分析

4.1經(jīng)濟效益
      
蔚州礦區(qū)礦井水回用工程經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀，每年可提供176萬噸以上的回用水，一年可為企業(yè)節(jié)省資金124萬元。二期工程建成運行后，達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，還可用于除塵、綠化及工業(yè)冷卻水，將以商品形式回收大量資金。

4.2環(huán)境效益及社會效益
     
減少自備水消耗，減輕市供水負(fù)擔(dān)，即為企業(yè)礦井水資源化，緩解水資源短缺的緊張狀況提供了新的思路，也為企業(yè)節(jié)能降耗、擴大生產(chǎn)規(guī)模、搞活多種經(jīng)營提供了實例。不僅如此，礦井水再生回用，減少了對環(huán)境的污染、改善了礦區(qū)環(huán)境、維護了企業(yè)形象。

5、體會與看法

5.1實行優(yōu)惠政策鼓勵和扶持企業(yè)礦井水再生回用工作
    
對開展礦井水回用的企業(yè)給予優(yōu)惠政策，并結(jié)合實際情況制定具有地方特點的鼓勵政策。為企業(yè)礦井水回用工作提供條件，同時加強宣傳，大力提倡使用中水。

5.2逐步實行回用水的商品化，提高企業(yè)礦井水回用的效益
    
隨著可供淡水資源的減少，人們逐漸認(rèn)識到回用水也是一種資源，一種有價商品。目前，國內(nèi)回用水商品化程度還很低，政府部門要重視回用水資源化政策、法規(guī)和統(tǒng)一規(guī)劃的研究，開展行之有效的工作，加強政府行為，為企業(yè)礦井水回用商品化提供保證，提高企業(yè)積極性，按照市場機制，大力培育礦井水處理運營主體。對礦井水處理和回用單位要實行企業(yè)化管理、獨立核算、自負(fù)盈虧。建立合理的自備水價格體系以及礦井水處理與再生利用價格體系，適時運用價格杠桿，促進礦井水回用，改變水價過低的不利影響和由此造成的不合理局面，引導(dǎo)用水單位積極利用再生水資源，促進水資源的合理開發(fā)利用。

5.3廣籌資金，合理規(guī)劃，逐步建立配套設(shè)施
     
企業(yè)資金往往有限，而礦井水再生工程投資較大。企業(yè)要拓寬融資渠道，吸收其它企業(yè)、社會資金或貸款，利用有限資金合理規(guī)劃，分期分步建設(shè)和回收效益，推動礦井水回用的良性發(fā)展。使資金短缺的矛盾得到緩解。引導(dǎo)社會資金將潛在環(huán)保市場轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實的巨大環(huán)保市場，有利地帶動環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5.4大力開發(fā)回用水市場，促進回用水的良性發(fā)展
     
目前，企業(yè)礦井水回用規(guī)模較小，回用水基本自用。除技術(shù)管理水平有待提高外，主要是因為規(guī)模小，設(shè)備運行效率低。企業(yè)應(yīng)廣開回用水市場，如綠化、工藝用水等多種用途的要求，提高處理規(guī)模，降低運行成本，提高效益。

5.5優(yōu)化工藝，節(jié)能減排，降低成本
    
礦井水回用工程雖然效益顯著，但建設(shè)投資大成本高。因此，在設(shè)計、施工及管理中要將節(jié)能降耗、提高效益放在突出位置。依靠科技進步，提高主要設(shè)備和儀表的國產(chǎn)化、系列化、成套化水平。加快開發(fā)與國外先進水平差距較大或國內(nèi)空白的急需的廢水技術(shù)和產(chǎn)品；鞏固和提高具有一定優(yōu)勢、國內(nèi)市場需求量大的技術(shù)和產(chǎn)品；依法淘汰設(shè)計不合理、性能落后、高耗低效的技術(shù)和產(chǎn)品；著重解決工程技術(shù)、運行管理和成套設(shè)備問題。

6、結(jié)束語
    
礦井水處理及資源化技術(shù)不僅提高了企業(yè)綜合效益，降低了成本，為企業(yè)節(jié)能降耗提供了新的思路，而且對緩解全市的用水緊張形勢作出了貢獻，減輕了本市供水負(fù)擔(dān)，對搞好礦區(qū)環(huán)境保護，建立和諧生態(tài)型礦區(qū)，推動企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有重大和深遠的意義。

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