礦山環(huán)境保護 全套課件（上）

礦山環(huán)境保護一、礦山環(huán)境環(huán)保必要性

礦山

礦山環(huán)境

礦山環(huán)境保護具有開采價值的礦產(chǎn)資源的賦存地，是礦業(yè)開發(fā)活動集中的區(qū)域由于人類采礦活動產(chǎn)生的礦建系統(tǒng)及選、冶系統(tǒng)等人為環(huán)境與礦山自然環(huán)境的統(tǒng)稱。注意：不涉及“井下礦山環(huán)境”、礦產(chǎn)資源成礦和賦存環(huán)境以及由礦業(yè)活動發(fā)展起來的礦業(yè)城市環(huán)境本書主要論述礦山采礦活動及選礦等礦業(yè)活動和礦山地質(zhì)災害對礦山大氣、水、聲、土壤和生態(tài)環(huán)境的影響及防治措施。礦產(chǎn)資源概況

截至2007年年底,全國共發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)171種,已探明資源儲量的159種,已查明的礦產(chǎn)資源總量和20多種礦產(chǎn)的查明儲量居世界前列,其中鉛、鋅、鎢、錫、銻、稀土、菱鎂礦、石膏、石墨、重晶石等居第1位,煤炭查明資源儲量居世界第3位,銅礦居第3位,鐵礦居

第4位,鋁土礦居第5位,原油和天然氣產(chǎn)量分別居世界第5位和第11位,原煤、鐵礦石、鎢、錫、銻、稀土、菱鎂礦、石膏、石墨、重晶石、滑石、螢石開采量連續(xù)多年居世界第一。礦山環(huán)境問題

主要表現(xiàn)在對礦山水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境、土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的尤其是對生態(tài)環(huán)境的影響。礦產(chǎn)開發(fā)對環(huán)境的影響是全方位的。還污染地表水、土壤。對水體、土壤污染排放量約48.6億和t。有采害礦氣及體礦（井S

O2

、水的抽排，不僅N破O壞x和了礦CO區(qū)）地年排下水環(huán)境，造成放水量資7源3.的1

3浪萬費t，，僅煤炭采礦廢氣占全體嚴重污染，廢渣廢的石5淋.7溶%液。采礦活動誘發(fā)多種地廢質(zhì)石災、害尾,，礦破等壞約礦1區(qū)7.6億t/年，2002

~2006，采礦活動每年產(chǎn)自然地貌景觀。2

00

2年~2排0

0放6年量，約礦1

5山.3億地t。全國累生廢水、廢液約采6、1.9選億礦t，排年放質(zhì)粉災塵害累計1

2366

起,造計成產(chǎn)直生接的經(jīng)廢濟渣損、失廢石等積存166.3億元,人員傷亡4

2量5

0約人2。2

1全.8國億因t,侵采占礦土地達形成的采空區(qū)面積約153846.9萬萬hhaa，，破引壞起森大林1

06萬型塌陷180余處，塌陷h

a坑，1破6

0壞0多草個地,塌2

6陷.3萬ha

；地2面積11

50

km

。全國發(fā)表生植采被礦破塌壞陷和災尾害礦的的大量堆30多座金屬山尾國礦工、業(yè)廢廢渣氣對排城水放市量近4

0

個，造成嚴重放破，壞導的致2嚴5重個的,每水年土流失和因采礦地面塌陷造成的損失達土4億地元荒以漠上化。二、課程概要1、礦山環(huán)境問題（2學時）2、礦山廢水的處理與綜合利用（6學時）3、礦區(qū)大氣污染及其防治（10學時）4、礦山固體廢棄物與資源化利用（6學時）5、礦山噪聲污染及其防治（6學時）6、礦山生態(tài)環(huán)境治理（6學時）7、礦山清潔生產(chǎn)（4學時）二、課程概要8、礦山地質(zhì)災害與防治（4學時）9、礦山環(huán)境影響評價（6學時）10、礦區(qū)地球化學與地方?。?學時）11、礦山環(huán)境管理（4學時）12、總復習（2學時）三、參考教材1

、尹國勛, 《礦山環(huán)境保護》,

中國礦業(yè)大學出版社

2010年5月2、《礦山環(huán)境工程》韋冠俊 冶金工業(yè)出版社《環(huán)境保護》第二版劉天齊主編，化工出版社出版，2000年4月《環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展導論》馬光編著，科學出版社，2001年6月《環(huán)境學導論》何強等編著，清華大學出版社，2001年12月《環(huán)境學》陳英旭編著，中國環(huán)境科學出版社，2001年3月７.《環(huán)境導論》王淑瑩，高春娣主編，中國建筑工業(yè)出版社，2004年1月第一章緒論第一章礦山環(huán)境問題

第一節(jié)礦產(chǎn)資源

第二節(jié)礦產(chǎn)資源開發(fā)對環(huán)境的影響第一節(jié)礦產(chǎn)資源

1概念

2分類

3特性

4利用情況第一節(jié)礦產(chǎn)資源1概念

礦產(chǎn)資源簡稱礦產(chǎn)，是指由地質(zhì)作用

形成的，具有利用價值的，呈固、液、氣的天然礦物和礦石資源，他們是地

球演化進程中，由成礦作用使地球中

分散的化學元素富集形成的。第一節(jié)礦產(chǎn)資源2分類

根據(jù)1994年國務院第152號令發(fā)布的《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法實施細則》的附件

“礦產(chǎn)資源分類細目”,我國礦產(chǎn)資源分為能源礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和水氣礦產(chǎn)四類。屬礦產(chǎn)-指為冶金工業(yè)所需的主要金屬原料,有鐵、錳、鉻、釩、銅、鉛、鋅、汞、金、銀等。按相關產(chǎn)業(yè)部門分為黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀有和稀土元素4個礦組、59個礦種。

非金屬礦產(chǎn)-按相關產(chǎn)業(yè)部門分為化學工業(yè)、冶金輔助原料、建筑材料和其他非金屬等3個礦組、

92個礦種,其中有部分礦種還可按不同的用途再細分出若干個亞礦種。主要有硫鐵礦、磷、鈉鹽、明礬石、芒硝、天然堿、重晶石、云母、石英、石墨、石膏、金剛石、滑石等。

水氣礦產(chǎn)類-分為液態(tài)、氣態(tài)2個礦組、6個礦種。如地下水和礦水,二氧化碳、硫化氫、

能源礦產(chǎn)-作為能源利用：煤、石油、天然氣、油頁巖、鈾、釷。

金按上述分類,截至2006年年底,我國已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)合計171種,其中有主要探明儲量的礦產(chǎn)159種。第一節(jié)礦產(chǎn)資源3礦產(chǎn)資源特性

（一）不可再生性

（二）成礦作用的多樣性與復雜性

（三）共生與伴生礦

（四）分布的不均衡性

（五）數(shù)量與產(chǎn)量的不確定性內(nèi)蒙古白云鄂博鐵礦已發(fā)現(xiàn)有用元素20多種，各種礦物百余種,其中可以綜合利用的稀有、稀土礦物30多種。我國最大的甘肅銅鎳礦，伴生有金、銀、鈷、硒、硫、鎘、鎵、鍺等有用元素。四川攀枝花鐵礦共生有釩、鈦、鈷、鎵、錳等13種主要礦產(chǎn)。5

.

10

%1

%2

.

80

%2

.

30

%

1

.

70

%

0

.

90

%5

.

80

%8

.

00

%27

.

20

%45

.

20

%50

.

00

%45

.

00

%40

.

00

%35

.

00

%30

.

00

%25

.

00

%20

.

00

%15

.

00

%10

.

00

%5

.

00

%0

.

00

%地殼元素含量分布圖O

si

Al

Fe

Ca

Mg

Na

K

Ti 90多種有用元素相對集中并超過地殼中平均含量，大量集中的礦石形成礦床才有開采價值。第一節(jié)礦產(chǎn)資源4中國礦產(chǎn)資源的利用情況（1

）礦產(chǎn)資源總量多，但人均占有量較少（2

）資源結構與需求結構不協(xié)調(diào)（3

）礦石質(zhì)量欠佳，貧礦多，富礦少（4

）地理分布不夠理想（5

）大型礦少，中小型礦居多第二節(jié)礦產(chǎn)資源的開發(fā)對環(huán)境的影響

礦業(yè)活動誘發(fā)的環(huán)境問題與礦產(chǎn)種類，開發(fā)方式，環(huán)境地質(zhì)背景以及企業(yè)的規(guī)模、性質(zhì)有關。不同的礦山由于開采的礦種不同，會產(chǎn)生不同的礦山環(huán)境問題。露天開采環(huán)境問題？

破壞和占用大量土地，露天開拓、運輸及廢石堆放產(chǎn)生的大氣污染，直接破壞生態(tài)環(huán)境和自然景觀，采場和排土場風、水復合侵蝕造成的邊坡穩(wěn)定問題，排土場煤矸石酸性滲流污染，露天采礦造成的地下水疏干和區(qū)域水位下降。井工開采環(huán)境問題

礦井涌水誘發(fā)排、供水及生態(tài)環(huán)境三者之間的矛盾，采礦誘發(fā)的地面塌陷及其對地面建筑物、土地和生態(tài)環(huán)境的影響，固體廢棄物占地及不合理堆放引起的滑坡和泥石流。金屬、非金屬礦山環(huán)境問題

金屬尾礦廢渣引起水體重金屬污染；

非金屬礦山開采主要是產(chǎn)生粉塵引起大氣污染和嚴重的水土流失；

石油油田的環(huán)境問題主要集中在地表水、地下水和土壤的嚴重污染。煤炭資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境四大圈層影響一、對大氣環(huán)境的影響

粉塵

煤矸石自燃產(chǎn)生的有毒氣體

二氧化硫和酸雨

煤層瓦斯氣COCO2NOxH2

S自燃過的煤矸石山燃煤產(chǎn)生的S

O2

是導致我國西南、華南、華中地區(qū)酸雨污染的直接原因。復習與回顧

1礦產(chǎn)資源的定義及分類

礦產(chǎn)資源簡稱礦產(chǎn)，是指由地質(zhì)作用形成的，具有利用價值的，呈固、液、氣的天然進程中，由成礦作用使地礦物和礦石資源，他們是地球演化球中分散的化學元素富集形成的。礦產(chǎn)和水氣礦產(chǎn)2礦產(chǎn)資源的特性（一）不可再生性（二）成礦作用的多樣性與復雜性（三）共生與伴生礦能源礦產(chǎn)、金屬礦產(chǎn)、非金屬

（四）分布的不均衡性（五）數(shù)量與產(chǎn)量的不確定性（31礦）產(chǎn)礦產(chǎn)資資源源的總量利多用，但人均占有量較少（42礦）山資環(huán)源結境構問與題需求表結現(xiàn)構在不協(xié)哪調(diào)些方面？礦石質(zhì)量欠佳，貧礦多，富礦少地理分布不夠理想（5

）大型礦少，中小型礦居多二對水環(huán)境的影響

廢水排放污染

疏干排水引起的水文地質(zhì)環(huán)境問題

1、廢水排放污染

礦山廢水污染主要來自礦山建設和生產(chǎn)過程中排放的礦井水、選礦廢水、尾礦水及廢石堆放場淋溶水等。在礦山開采過程中，破壞

了地下水原始的賦存狀態(tài)

并產(chǎn)生裂隙，或激活了導

水斷層，促進了各含水層

之間的水力聯(lián)系，大氣降

水和地表水可通過滲透補

給，使各種水沿著原來的

和新所形成的裂隙、斷層

滲入井下采掘空間形成的。礦井水高懸浮物1

00

-500

mg

/L高礦化度150

0

-4000

mg

/L酸性p

H<6

,2

-5特殊污染型

含氟、重金屬、放射性元素關于選礦廢水知識點：1、來源：

碎礦過程中濕法除塵的排水,碎礦及篩分車間、膠帶走廊和礦石轉(zhuǎn)運站的地面沖洗水。

選礦廢水。含大量懸浮物的選礦廢水,通常經(jīng)沉淀后澄清水回用于選礦，沉淀物根據(jù)其成分進入選礦系統(tǒng)后排入尾礦系統(tǒng)。

冷卻水。碎、磨礦設備冷卻器的冷卻水和真空泵排水。這類廢水只是水溫較高,往往被直接外排或冷卻后回用于選礦。

石灰乳及藥劑制備車間沖洗地面和設備的廢水2、特點水量大，懸浮物含量高，有害物種類多等特點，主要有害物質(zhì)有重金屬和選礦藥劑3對環(huán)境影響（36億噸/年)懸浮固體淤塞河道有毒藥劑水氣都臭魚蝦減少異味變形有毒金屬造成水體污染，在魚和農(nóng)作物中富集對人體危害。2疏干排水引起的水文地質(zhì)環(huán)境問題

露采和井巷開掘均會使地下水的賦存狀態(tài)發(fā)生變化、改變地下水的徑流和排泄條件，浪費地下水源，地下水水位下降，水文環(huán)境惡化。

礦井突水事故。

沿海地區(qū)礦井，疏干排水使海水入侵，破壞淡水資源，影響植物生長。

更嚴重的是,某些礦山由于排水,疏干了附近的地表水,淺層地下水長期得不到補充恢復,影響植物生長;有的礦區(qū)甚至形成土地石化和沙化,生態(tài)環(huán)境遭到破壞。

三、對土地資源的影響2000-3

00萬畝

1露天開采對土地資源破壞及其他影響表層土的剝離和挖損。時間采煤量破壞土地面積ha1949

-1989800

Mt1.76萬1991

-2000100

Mt2.2萬2001

-203013.5萬

露天煤礦大都位于人口密度較稀疏的西部和北部,屬于干旱或半干旱的環(huán)境脆弱區(qū),如霍林河礦區(qū)、伊敏河礦區(qū)位于草原風沙區(qū),平朔礦區(qū)、準格爾礦區(qū)位于水土嚴重區(qū),神府東勝礦區(qū)位于毛烏素沙漠和西北黃土高原過渡地帶的沙化區(qū)。礦區(qū)的開發(fā)加劇了水土流失和土地沙漠化。2井下開采引起崩塌、滑坡、地面開裂與沉陷等土地破壞

礦山井下開采,由于采空和頂板巖石的冒落,地面發(fā)生大面積塌陷,致使大量良田廢棄,村莊搬遷。我國96%的煤炭來自于井工開采,因而采煤沉陷是我國煤礦區(qū)最主要的生態(tài)破壞形式。

據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2007年底,我國因煤炭開采沉陷土地總面積已達40萬ha,平均開采萬噸煤沉陷土地面積0.2ha,按年采2000Mt計,采煤沉陷土地還以44000ha/a的速度遞增。崩

塌崩

塌滑

坡滑

坡地面開裂地面開裂3煤矸石和粉煤灰的堆放侵占大量土地

煤炭的開采和分選加工產(chǎn)生了大量的煤矸石,坑口發(fā)電廠又產(chǎn)生大量的粉煤灰。

據(jù)統(tǒng)計,我國有煤礦現(xiàn)有的矸石山有1

0

0

0余座,總堆積量達3

0億t,并且每年排放1.5億~

2.0億t,占地面積超過5

5

km

2

。綜合利用率只占2

0%-4

0%。四、對地貌景觀以及植被的影響

工業(yè)廣場井架高聳、管線密布（見圖）;

排矸(矸石山、矸石堆)無觀賞價值且污染大氣、土壤和水體環(huán)境;

地表下沉引起地表積水或地貌改變;

建筑物倒塌、裂縫;

地表水污染、河水倒灌等。

露天開采可將礦區(qū)土地破壞得面目全非,原有的生態(tài)環(huán)境難以恢復。五、噪聲污染

礦山采礦機械振動(

包括鑿巖機、鉆機、風機、空壓機和電機等)

、爆破、機械維修、選礦作業(yè)以及礦區(qū)運輸系統(tǒng)。礦山噪聲源數(shù)量多、分布廣,

許多設備和作業(yè)區(qū)的噪聲超過90dB的國家標準,

對礦山工廠和附近居民造成危害。六、引發(fā)地質(zhì)災害

采礦過程中,在一定的地質(zhì)、地形及氣象條件下,在礦山及其相鄰地帶會發(fā)生山體崩塌、滑坡、泥石流、尾礦庫潰壩等地質(zhì)災害。第二章礦山廢水的處理和綜合利用本章內(nèi)容

礦山廢水污染

環(huán)境標準

礦井水處理與利用

水處理設備

礦井水的綜合利用第一節(jié)礦山廢水污染一、來源（一）礦井水

在礦井開拓、采掘過程中滲入、流入、涌入和潰入井巷或工作面的水,統(tǒng)稱礦井水。礦井水的來源見下圖。礦井水大氣降水地表水地下水含水層水采空區(qū)水斷層水靜儲量動儲量水量大，破壞大，長期處于停滯狀態(tài)，含礦物質(zhì)多，有腐蝕與其他水源無聯(lián)系，易疏干，有聯(lián)系，危害大特點

(二)廢石場淋濾水

湖北某露天礦，自1958年開采以來，廢石的累計排放量就達1.0×109

t以上。

2005年的統(tǒng)計，我國煤矸石年排放量可達1.5億t，利用率為43%，歷年積存的煤矸石20多億噸。

煤矸石中普遍含有硫分及其他有害元素。如四川南

桐煤礦矸石含硫量高達18.93%。貴州大枝煤礦業(yè)矸石含硫量達8%~16.08%，煤矸石中的黃鐵礦經(jīng)過風化及大氣降水的長期淋溶作用，形成的硫酸或酸性水及離解出的各種有毒有害元素如鎘、汞、鉛、砷等滲入地下,導致土壤、地表水及淺層地下水的污染。另外,自燃后的矸石山會產(chǎn)生S

O2等，遇水或淋溶后會形成亞硫酸，造成土壤酸化，嚴重影響植物的正常生長。

(三)選礦廢水

選礦廢水主要來自濕法除塵排水，碎礦及篩分車間

地面沖洗水，選礦藥劑、車間設備沖洗水，冷卻水，選礦廢水等。

在有色金屬選礦中，處理1

t礦石浮選用水4

~7

m

3

，重浮聯(lián)選用水20

~30

m

3

，除去循環(huán)使用的水量，大部分外排。根據(jù)統(tǒng)計，每年采礦與選礦排出污水達

12-15億噸，占有色工業(yè)廢水30%。二、礦山廢水特點1利用率低，排放量大，且持續(xù)時間長；2污染范圍大，影響地區(qū)廣；3成分復雜，濃度極不穩(wěn)定。1利用率低，排放量大，且持續(xù)時間長；

全國煤礦年排礦井水約

45億m

3

，一般噸煤排放2.5

m

3

礦井水,焦作演馬礦噸煤排水量高達

65.15

~230.4

m

3

。

水力采煤、水砂充填法采礦,廢水的排放量也是不可忽視的。

閉礦后，還會有大量廢水繼續(xù)排出,長時間持續(xù)污染礦區(qū)環(huán)境。選礦方法排廢水量浮選法3.5

~4.5

t/1

t礦石浮選—磁選法6

~9

t/1

t礦石浮選—重選法27

~30

t/1

t原銅礦石日本足尾銅礦廢水渡良瀨川洪水泛濫數(shù)萬公頃的農(nóng)田受災田園荒蕪魚類窒息數(shù)十萬人無家可歸美國僅由選礦的尾礦池和廢石堆所產(chǎn)生的

化學及物理廢水污染，致使14000多千米長的河流水質(zhì)惡化。在美國的阿肯色、加

利福尼亞等十幾個州內(nèi)，主要河流都受到金

屬礦山廢水的污染，河水中所含的有毒元素，如As、Cu、P

b元素等，都超過了允許標準濃度。2污染范圍大，影響地區(qū)廣；3成分復雜，濃度極不穩(wěn)定。選礦廢水有毒物質(zhì)（氰化物）捕收劑、起泡劑等硫化二鈉使硫離子濃度升高使用石灰等，堿性調(diào)整劑，

p

H值超標三、礦山廢水的主要污染物水中污水染中物污染可物分為幾類？無機無毒物有機無毒物有機有毒物無機有毒物酸、堿及一般無機鹽和氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)各種重金屬（汞、隔、鉛、鉻）和氰化物

和氟化物水體中比較容易分解的有機化合物，如碳水化合物，脂肪，蛋白質(zhì)。主要是苯酚，多環(huán)芳烴和各種人工合成的具有累積性的穩(wěn)定的化合物，如多氯聯(lián)苯農(nóng)藥等。惡臭、細菌、熱污染等污染廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、木質(zhì)素等有機化合物。有機污染物油類污染物酸、堿污染物氰化物重金屬污染氟化物可溶性鹽類礦山廢水污染物酸、堿污染物危害：

使水體p

H值發(fā)生變化，消滅或抑制細菌及微生物的生長，妨礙水體自凈；

還可腐蝕船舶和水工構筑物。

若天然水體長期受酸堿污染，水質(zhì)將逐漸酸化或堿化，從而產(chǎn)生生態(tài)影響。

酸、堿污染不僅改變水體的p

H值，而且還大大增加水中一般無機鹽和水的硬度。

酸、堿與水體中的礦物相互作用產(chǎn)生某些鹽類，水中無機鹽的存在能增加水的滲透壓,，對淡水生物和植物生長有不良的影響。氰化物4.5-6.5

m3

水含氰化物20-50

g浮選鉛鋅礦石（1

t)氰化物提金廢水中含氰6

mg

/L高爐和焦爐冶煉

洗滌水中含氰化物31

mg/L電鍍 氰化物含量1

-氰化物是劇毒污染物，在水中易降解，途徑為：（1

）CN-+CO2

+H2

O===HCN+HCO3

-除去氰化物總量90%（2

）水中游離氧使氰化物氧化生成NH4

+和CO2

-離子，逸出水體，這個過程占凈化總量10%，2

CN-+O2

===2

CNO-CNO-+2

H2

O===NH4

++CO2

-氰化物劇毒，一般只要誤服0.1

g左右的氰化鈉或氰化鉀就會死亡，敏感的人甚至會服用0.06

g就死。當CN-含量達0.3-0.5

mg/Ll,魚類死亡。重金屬污染

汞、鉻、鎘、鉛、鋅、鎳、銅、鈷、錳、鈦、釩、鉬和鉍等。進入人體轉(zhuǎn)中化毒為后甲，基全汞身，疼在痛腦腰組關織節(jié)中受積損累，骨破節(jié)壞變神形經(jīng)，功有能時，還無法用藥物治療，嚴重時引造起成心全血是管癱病瘓。甚至死亡。重金屬污染特點1不能被微生物降解，在各形態(tài)間轉(zhuǎn)換、分散2重金屬毒性以離子態(tài)存在時最嚴重，重金屬離子易被負電荷膠體吸附隨水流遷移，一般富集在排污口下游一定范圍內(nèi)的底泥中。3被生物富集于體內(nèi)，危害生物，通過食物鏈危害人類4重金屬進入人體后，能夠和生理高分子物質(zhì)（如蛋白質(zhì)和酶）發(fā)生作用，使其失去活性，也可能在某些器官積累，造成慢性中毒，危害可能幾十年才顯現(xiàn)出來無機汞----毒性大的甲基汞復習與回顧

來源

特點

主要污染物四、礦山廢水污染的危害(一)危及人體健康及動植物的生存水中含有的微生物和病毒，會引起各種傳染病和疾病的蔓延；有害物質(zhì)時,會引起中毒事故。影響動植物生長，魚蝦絕跡。(二)危害工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安徽硫鐵礦廣東鉛鋅礦農(nóng)田廢石堆淋濾酸性水絕產(chǎn)田1000余畝，減產(chǎn)田2000余畝以氰化鈉作為鉛鋅分選抑制劑，水中含氰濃度超標污染農(nóng)田數(shù)千余畝，并使數(shù)以萬計的牲畜死亡。工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量降低或造成設備腐蝕井下酸性廢水腐蝕管道和通排設備混凝土，木質(zhì)機構，強度和穩(wěn)定性大大降低第二節(jié)環(huán)境標準不同功能類別分別執(zhí)行相應類別的標準值。水域功能類別高的標準值嚴于水域功能類別低的標值。同一水域兼有多類使用功能的，執(zhí)行最高功能類別對應的標準值。

我國污水排放標準分綜合標準和部門、行業(yè)標準兩種。

綜合標準主要依據(jù)《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)的規(guī)定。該標準適用于現(xiàn)有單位水污染物的排放管理,以及建設項目的環(huán)境影響評價、建設項目環(huán)境保護設施設計、竣工驗收及其投產(chǎn)后的排放管理。二、煤炭工業(yè)污水排放標準三、煤炭工業(yè)廢水排放標準

煤炭工業(yè)廢水包括采煤廢水和選煤廢水。煤炭工業(yè)[包括現(xiàn)有及新(擴、改)建煤礦、選煤廠]廢水有毒污染物排放質(zhì)量濃度不得超過表2-4規(guī)定的限值。一、采煤廢水排放標準一、選煤廢水排放限值四、礦山水環(huán)境監(jiān)測

礦山水環(huán)境監(jiān)測主要針對礦山開發(fā)利用過程中的不同類型水體水質(zhì),是為了掌握礦山水環(huán)境質(zhì)量狀況以及水體中污染物的動態(tài)變化情況,通過對水的各項特性指標取樣和分析測定,并進行記錄或發(fā)出訊號的程序化過程。

進行環(huán)境監(jiān)測的水體類型包括地表水(河流、湖泊和水庫等)、地下水(礦井水、井水和泉水)以及污水(礦井廢水、礦產(chǎn)品分選廢水、尾礦廢水和生活污水等)。礦山廢水監(jiān)測監(jiān)視性監(jiān)測事故性監(jiān)測研究性監(jiān)測發(fā)生礦山事故（發(fā)生尾礦礦山水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測和礦山廢壩水潰污壩染）源，監(jiān)進測行，區(qū)礦域水環(huán)山環(huán)境影響評價過程實施的水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測境以監(jiān)及測礦山環(huán)境保護驗收時進行水環(huán)境監(jiān)測。針對礦山開采對區(qū)域水環(huán)境的影響而進行的科學研究性監(jiān)測(一)礦山水環(huán)境監(jiān)視性監(jiān)測

1礦山地表水環(huán)境監(jiān)測

(1)監(jiān)測斷面的布設

監(jiān)測斷面類型主要包括背景斷面、對照斷面、控制斷面和消減斷面。背景斷面

設置原則未受人類活動或生產(chǎn)活動影響的水系源頭處或未收污染的上游河段指具體判斷某一區(qū)域水環(huán)境污染程度時,位于該區(qū)域所有污染源上游處,能夠提供這一區(qū)域水環(huán)境本底值的斷面,有別于背景斷面,但可以提供受污染前的環(huán)境背景情況。

遠離城市居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)藥化肥施放區(qū)及主要交通路線

如果選定斷面處于地球化學異常區(qū),應在異常區(qū)上、下游分別設置;如遇有較嚴重的水土流失情況,應設在水土流失區(qū)的上游。對照斷面控制斷面為了解水環(huán)境受污染程度及其變化情況的斷面，主要用來反映礦山排污區(qū)(口)排放的礦井污水對地表水體的影響，因此應設置在排污區(qū)(口)的下游，污水與地表水體基本均勻處。消減斷面工業(yè)廢水或生活污水在水體內(nèi)流經(jīng)一定距離而達到最大程度混合，污染物受到稀釋、降解，其主要污染物濃度有明顯降低的斷面，主要反映水體對污染物的稀釋凈化情況，設置在控制斷面下游，主要污染物濃度有明顯下降處。最后一個排污口，1500

m外。

(2)監(jiān)測點位的布設水深

(3)監(jiān)測時間和監(jiān)測頻次的設置

飲用水水源地、各行政區(qū)交界斷面中需要重點控制的監(jiān)測斷面每月至少監(jiān)測一次,全年不少于12次。

較大河流、湖泊、水庫上的監(jiān)測斷面,逢單月監(jiān)測一次,全年六次,監(jiān)測時間可設在豐水期、枯水期和平水期,每期監(jiān)測兩次。

水系的背景斷面每年采樣一次。

如某必測項目連續(xù)三年均未檢出,且在斷面附近確定無新增排放源,而現(xiàn)有污染源排污量未增加的情況下,每年可監(jiān)測一次。一旦檢出,或在斷面附近有新的排放源或現(xiàn)有污染源有新增排污量時,即恢復正常監(jiān)測。

有廢水排入、污染比較嚴重的湖泊和水庫,應根據(jù)實際情況酌情增加監(jiān)測次數(shù)。

(4)監(jiān)測項目的設置原則：

選擇國家和地方的地表水環(huán)境質(zhì)量標準中要求控制的監(jiān)測項目。

選擇對人和生物危害大、對地表水環(huán)境影響范圍廣的污染物為監(jiān)測項目

選擇國家水污染物排放標準中要求控制的監(jiān)測項目。

選擇有“標準分析方法、“全國統(tǒng)一監(jiān)測分析方法的監(jiān)測項目。2礦山地下水環(huán)境監(jiān)測

(1)監(jiān)測點位布設原則(2)監(jiān)測點(監(jiān)測井)設置方法背景監(jiān)測井的布設。在污染區(qū)外圍地下水水流上方垂水流方向,設置一個或數(shù)個背景監(jiān)測井。污染控制監(jiān)測井的布設。根據(jù)當?shù)氐叵滤飨颉⑽廴驹捶植紶顩r和污染物在地下水中散形式,采取點面結合的方法布設污染控制監(jiān)測井,監(jiān)測重點是供水水源保護區(qū)。滲坑、滲井和固體廢物堆放區(qū)的污染物在含水層滲透性較大的地區(qū)以條帶狀污染擴散,監(jiān)測井應沿地下水流向布設,以平行及垂直監(jiān)測線進行控制。滲坑、滲井和固體廢物堆放區(qū)的污染物在含水層滲透性小的地區(qū)以點狀污染擴散,可在污染源附近按十字形布設監(jiān)測線進行控制。污灌區(qū)和缺乏衛(wèi)生設施的居民區(qū)生活污水易對周圍環(huán)境造成大面積塊狀污染,應以平行和垂直于地下水流向的方式布設監(jiān)測點。區(qū)域內(nèi)的代表性泉、自流井、地下長河出口應布設監(jiān)測點。

(4)監(jiān)測頻次與時間的設置

(5)監(jiān)測項目的設置3礦山廢水環(huán)境監(jiān)測

(1)監(jiān)測點位布設原則(2)監(jiān)測時間和頻次

監(jiān)督性監(jiān)測每年不少于1次,如果被重點排污單位,應增加到每年2

~4次。

礦山企業(yè)按照礦山廢水生產(chǎn)周期和生產(chǎn)特點確定監(jiān)測頻率,一般每個生產(chǎn)日至少3次。

周期在8

h以內(nèi)的,每小時采樣1次;周期大于8

h的,每2

h采樣1次,每個生產(chǎn)周期采樣次數(shù)不少于3次。采樣的同時測定流量。繪制礦山廢水污染物排放曲線(濃度—時間、流量—時間、總量—時間),并與所掌握資料對照,如基本一致,即可據(jù)此確定企業(yè)自行監(jiān)測的采樣頻次。根據(jù)管理需要進行污染源調(diào)查性監(jiān)測時,也按此頻率采樣。

有污水處理設施并能正常運轉(zhuǎn)使污水能穩(wěn)定排放,污染物排放曲線比較平穩(wěn)時,監(jiān)督監(jiān)測可以采瞬時水樣;對于排放曲線有明顯變化的不穩(wěn)定排放污水,要根據(jù)曲線情況分時間單元采樣,再組成混合樣品。正常情況下,混合樣品的單元采樣不得少于兩次。如排放污水的流量、濃度甚至組分都有明顯變化,則應采集等比例混合水樣,使樣品更具有代表性。(3)監(jiān)測項目通知

每周三晚上19：00-2

1：00

1號教學樓3樓休息室輔導答疑復習與回顧

1地表水環(huán)境質(zhì)量標準

2煤炭工業(yè)污水排放標準

3煤炭工業(yè)廢水排放限值

4礦山水環(huán)境監(jiān)測

(1)礦山環(huán)境影響評價過程中地表水環(huán)境監(jiān)測4礦山環(huán)境影響評價過程中進行的水環(huán)境監(jiān)測①礦山地表水環(huán)境影響評價等級的確定根據(jù)礦山項目廢水排放量、廢水水質(zhì)情況以及受納地表水體的情況確定地表水環(huán)境影響評價等級。判定依據(jù)見表2-13。簡水單的：排污放染量物類型=1，但需預測濃度水質(zhì)參數(shù)<7。分為復雜、中等、簡單三類。復雜：污染物類型》=3，或者含2類污染物，但需預測濃度水質(zhì)參數(shù)>=10；污染物類型不：包括間接冷卻水中、等循：環(huán)污水染及物其類他型含=2污，染且物需極預少測濃度水質(zhì)參數(shù)<1

0；或①持久性污的染清物凈下水的排放者量含，1類但污包染括物含，熱但量需較預大測的濃冷度卻水質(zhì)參數(shù)>=7；②持久性污染物③酸和堿④熱污染河段以多年平均流量或平水期平均流量劃分：大河：>=150

m

3

/s中河：15-150

m

3

/s大河：<15

m

3

/s

②礦山地表水環(huán)境調(diào)查范圍的確定③礦山水環(huán)境影響評價中的兩端設置內(nèi)重點保護附近水域應特征突然變等)、水質(zhì)急入處等)、重水口、橋梁站附近等應建排污口上監(jiān)測斷面。湖泊和水庫，按枯水期湖泊、水庫的平均水深與水面面積劃分：

監(jiān)測斷面的設置

對于河流, 調(diào)查范圍監(jiān)測斷面,

調(diào)查范圍水域、重點保護對象布設監(jiān)測斷面,

水文化處(

如支流匯入處劇變化處(

如污水排點水工構筑物(

如取涵洞等)

附近、水文布設取樣斷面。在擬游500m處應設置一個當平均水深>=10

m 當平均水深<10

m大湖（庫):

>=25

km

2

湖（庫):

>=50

km

2中湖（庫):

2

.5

- 湖（庫):

5

-50

km

225

km

2小湖（庫):

<2

.5

km

2

湖（庫):

<5

km

2

④礦山水環(huán)境影響評價中監(jiān)測點位的設置

⑤礦山水環(huán)境影響評價中監(jiān)測項目的設置

(2)礦山環(huán)境影響評價中地下水環(huán)境監(jiān)測

①礦山地下水環(huán)境影響評價等級的確定

②礦山地下水環(huán)境調(diào)查范圍的確定Ⅰ類建設項目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查范圍一般采用下式計算,對尚無相關水文地質(zhì)勘察工作的地區(qū),可以參考表2-20確定。Ⅱ類建設項目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查范圍應包括項目建設和運營過程中地下水水位

變化影響區(qū)域以及可能與建設項目所在的水文地質(zhì)單元存在直接補排關系的區(qū)域。Ⅲ類建設項目地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查范圍應同時包括Ⅰ類和Ⅱ類的調(diào)查范圍

③礦山地下水環(huán)境影響評價中監(jiān)測點位的設置

④礦山地下水環(huán)境影響評價中監(jiān)測頻率的設置

⑤礦山地下水環(huán)境影響評價中監(jiān)測項目的設置地下水環(huán)境監(jiān)測點采用控制性布點與功能性布點相結合的原則,監(jiān)測點應重點布置在不同的水文地質(zhì)單元、主要含水層、易污染含水層和已污染含水層,以及主要環(huán)境水的易發(fā)區(qū)或已發(fā)區(qū)等。一級評價項目的地下水水質(zhì)監(jiān)測點應大于7個點(含7個點)。二級評價項目的地下水水質(zhì)監(jiān)測點不得小于5個點。三級評價項目的地下水水質(zhì)監(jiān)測點不得小于3個點。

5.礦山建設項目環(huán)境保護驗收時進行的水環(huán)境監(jiān)測

(1)監(jiān)測布點與采樣

驗收監(jiān)測應在項目正常生產(chǎn)工況且達到設計規(guī)模75%以上的運行情況下進行,并記錄監(jiān)測時的生產(chǎn)工況、生產(chǎn)規(guī)模和其他有關參數(shù)。

對生產(chǎn)穩(wěn)定且污染物排放有規(guī)律的排放源,應以生產(chǎn)周期為采樣周期,采樣不得少于2個周期,每個采樣周期內(nèi)采樣次數(shù)一般應為3

~5次,但不得少于3次。

對有污水處理設施并正常運轉(zhuǎn)或建有調(diào)節(jié)池的建設項目,其污水為穩(wěn)定排放的可采瞬時樣,但不得少于3次。對污水處理設施處理效率測試的采樣頻次可適當減少。

(2)監(jiān)測項目

經(jīng)環(huán)境保護行政主管部門批準的環(huán)境影響報告書和建設項目的環(huán)境保護設計中確定需要監(jiān)測的因子,對建設項目投入生產(chǎn)或者使用后產(chǎn)生的新污染因子,須經(jīng)國家或地方環(huán)境保護行政主管部門批準增加監(jiān)測項目。(二)礦山水環(huán)境研究性監(jiān)測

p

H值呈現(xiàn)酸性特征,可能與區(qū)域背景值高有關系;

受酸性礦井水影響的洪水表現(xiàn)為富含重金屬污染物,說明洪水期礦山廢水對區(qū)域水生態(tài)環(huán)境影響大;

受酸性礦井水影響的溪水也表現(xiàn)出較高的重金屬含量,可見,礦山開采產(chǎn)生的廢水對水環(huán)境的影響是嚴重的。受酸性礦井水影響的洪水受酸性礦井水影響的溪水未受酸性礦井水影響的支流水各監(jiān)測點p

H值隨隨著距離的增加,酸性礦井水對河流的影響逐漸變小,礦山尾礦池下游30

km以后才發(fā)現(xiàn)了部分微生物,40

~50

km以后逐漸發(fā)現(xiàn)大量的微生物。2.貴州煤礦水環(huán)境監(jiān)測

主要污染因子比未受污染水體要高,說明受影響水體化學組成已經(jīng)發(fā)生改變,顯示了高硫酸鹽含量、高溶解性金屬含量和低p

H值的酸性礦井水的特征。

隨著傳輸距離的增加,溶解性的硫酸根、鐵離子、鋁離子和錳離子等被沉積的礦物吸附,水中的濃度呈現(xiàn)降低的趨勢,最后可以達到自然背景值。五、礦井水的處理與利用

井下排水的水量和水質(zhì)與礦產(chǎn)資源形成和賦存條件及所處地層的巖性有關。

礦井水利用原則是先生產(chǎn)

后生活,先井下后井上。用水對象主要包括井下防塵用水、選煤廠用水、水力采煤用水、生活用水以及洗澡用水等。分體式給水凈化組合工藝一體化凈水器處理效果好,出水水占地面積小,質(zhì)及運行均穩(wěn)定可靠,對進水水質(zhì)變化適應性強。操作方便,可實現(xiàn)自控。占地面積大進水水質(zhì)適應性較差,處理水量有時

候達不到設計要求,實際運行處理量一般在額定處理量的

70%左右。

影響處理效果的主要因素有混凝劑、進水懸浮物含量、水溫和p

H值pH值直接影響到混凝劑的水解和縮聚反應。硫酸鋁,p

H值為5

~7.5;硫酸亞鐵,p

H值為8.1

~9.6;三氯化鐵,p

H值為6

~8.4;堿式氯化鋁,p

H值為5

~9。

金屬礦山酸性廢水的治理技術包括中和沉淀法、硫化沉淀浮選法、人工濕地法、微生物法等。灰石為中和劑進行中和處理。石灰法和滾筒法采用石灰或石直接投加石灰石中升流式變沉淀后加入表面活性劑改變沉淀物表面的疏水性,性沉淀物與起泡劑發(fā)生黏附上浮,從而達到去回收溶液中重金屬離子的目的。該方法中浮主要有捕收劑和起泡劑。捕收劑是用以增強物的疏水性和可浮性的藥劑,而起泡劑主要是用于降低水的表面張力,使浮選泡沫具有適當?shù)姆€(wěn)濾速膨脹中和法利用硫化劑（Na

2

S、H2

S、Na

HS、Ca

S、Fe

S

）將水溶液中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶性或難溶性沉淀,然利用自然濕地生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學、生疏水物的協(xié)同作用，沉淀、吸附、阻隔、微生物除或同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途選劑徑去除懸浮物、有機物、N、P和重金屬等。人工對有濕地法具有處理方法成本低、易于管理、定性。機物的吸附去除能力強。微生物法處理酸性廢水是根據(jù)硫循環(huán)原理，利用硫酸鹽還原菌通過異化硫酸鹽的生物還原反應,將硫酸鹽還原為H2

S,通過微生物氧化作用將H2

S氧化為單質(zhì)硫。第三節(jié)礦井水處理與利用

一、來源

二、分類

三、處理與利用

1、潔凈礦井水

特點：水質(zhì)呈中性或弱堿性,低濁度,低礦化度,無有毒有害元素或其含量很低,基本符合生活飲用水標準。

利用方式：可設專用輸水管道給予利用,一般采用清污分流方式,保證其在排出過程中不混入其他礦井水和煤粉、巖粉,將潔凈礦井水和已被污染的礦井水利用各自單設的排水系統(tǒng),分而排之。

徐州礦區(qū)的新河礦太原組巖溶水水質(zhì)優(yōu)良,涌水量大而穩(wěn)定,該礦在1998年6月建成井下、井上供水管網(wǎng),每年可供礦井水1095萬t以上,日平均供水3萬t,能滿足徐州市區(qū)35萬人的生活飲用要求.

兗州礦區(qū)鮑店煤礦開采3煤層時,來自灰?guī)r的地下水水量豐沛,水質(zhì)優(yōu)良,且微量元素S

r的含量優(yōu)于國家飲用天然礦泉水的水質(zhì)標準,該礦將其作為礦泉水進行了開發(fā)。

西鍶礦泉水（p

H7.45-7.8,S

r0.677-0.95

mg/l,Li0.08

mg/l,Zn

0.05

mg/l.)2含懸浮物礦井水

①特征：來自礦井水流經(jīng)采掘工作面時帶入的煤粒、煤粉、巖粒、巖粉。多呈灰黑色,異味,渾濁度也比較高,p

H值呈中性,含鹽量小于于1000

mg/L,金屬離子含量微量或者未檢出,不含有毒離子。

②處理工藝：我國北方一些礦區(qū)(如平頂山、焦作、開灤、峰峰、鄭州、邯鄲)及華東、東北的大部分礦井的外排礦井水屬這類礦井水,當做飲用水水源加以處理。經(jīng)混凝、沉淀、過濾消毒等工序處理。

③處理實例平頂山礦區(qū)年礦井涌水量4300多萬噸，以高懸浮物礦井水為主。目前,集團已有5個礦采用一體化凈水器處理水質(zhì)污染較輕的礦井水,已有11個礦建設了礦井水處理廠以處理水量大、濁度高的高懸浮物礦井水,處理能力1500

~15000

m

3

/d之間,用于生產(chǎn)和生活。

平煤集團礦井水實際涌水量44.68

Mt,合計復用量3

8.58

Mt,復用率達到86.34%。

礦井水資源化,年均節(jié)約新鮮水385

Mt,產(chǎn)生直接經(jīng)4

300多萬元,分別減少COD、懸浮物排放量約2600

t和11400

t。

新鮮水向農(nóng)村供給,對改善煤礦與地方關系、促進工農(nóng)共同發(fā)展起到積極作用門頭溝煤礦礦井水處理與利用懸浮物、濁度、色度及肉眼可見物四項指標超復習

1礦山環(huán)評水環(huán)境監(jiān)測

2礦山水環(huán)境研究性監(jiān)測（大寶山礦區(qū)和貴州煤礦）

3金屬礦山酸性廢水處理

4煤礦礦井水的處理與利用鄭州礦區(qū)礦井水處理與利用混凝劑P

FS凈水劑和聚氯化鋁PAC3高礦化度礦井水的處理與利用原因？1概括苦咸水或礦井苦咸水,是指含鹽量大于1000

mg/L的礦井水。礦井水的含鹽量主要來源于Ca

2+、Mg

2+、Na

+、K+、S

O42-、HCO3

-、Cl-等離子,其硬度往往較高,(以含Ca

O計)可達1000

mg/L。受采煤等作業(yè)的影響,這類礦井水還含較高的煤粉、巖粉等懸浮物,濁度大。據(jù)調(diào)查,這類礦井水水量約占我國北方國有重點煤礦礦井涌水量的30%,主要分布于甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古西部、新疆的大部分礦井及陜西的中部和東部、河南西部等礦區(qū)。與氣候有關，西北地區(qū)與煤系地層有關，碳酸鹽、硫酸鹽開采高硫煤，硫化物氧化為高硫酸，與碳酸鹽礦物、堿性物接觸，使Ca

2+、Mg

2+、S

O42-增多。地下咸水侵入煤田，山東龍口

2方案選擇

關鍵：脫鹽

電滲析脫鹽和反滲透脫鹽技術。電滲析法是上個世紀用于海水淡化和咸苦水處理的一種裝置，原理是將具有選擇透過性的陰陽離子膜放在電滲析槽中,一種膜允許陰離子透過但排斥陽離子,另一種膜則相反。反滲透均是用利用半滲透膜和加壓方法分離水中污染物的一種方法。一般滲透作用，溶劑通過半滲透膜，從低濃度溶液流向高濃度溶液，如果在高濃度一面加壓，使壓力超過滲透壓力，溶劑出現(xiàn)反向流動，從高濃度溶液流向低濃度溶液，這種現(xiàn)象叫反滲透。徐州礦務局張集煤礦礦井水處理技術硬度較高,但鐵含量低,符合電滲析器進水含鐵不高于0.1

mg/L的要求。陰離子Cl-、S

O42-均超過我國生活飲用水水質(zhì)標準的要求。該礦井水還含有一定量的懸浮物,細菌學指標也超過我國生活飲用水水質(zhì)標準。煤礦礦井水經(jīng)預處理后進入清水池,經(jīng)水泵加壓后進入第一臺電滲析器淡化處理,出水再經(jīng)第二臺、第三臺電滲析器淡化處理,第三臺電滲析器出水成為含鹽小于1000

mg/L的淡水,符合我國生活飲用水標準。濃水進入濃水池進行回收處理。為了提高原水的利用率,將部分濃水經(jīng)水泵加壓后送入第一臺電滲析器再進行淡化處理。

礦井水經(jīng)水泵提升至地面貯水池,在貯水池停留過程中,部分較大顆粒的煤巖粉在此沉淀得到去除,

貯水池出水與聚合氯化鋁混凝劑混合后進入水力循環(huán)澄清池,經(jīng)澄清和重力式無閥濾池過濾后,進入調(diào)節(jié)池(即清水池),再經(jīng)壓力式過濾器過濾后,進入電滲析器進行淡化處理,

出水經(jīng)紫外線消毒處理后,可作為生活飲用水。

澄清池污泥和濾池反沖水進入濃縮池,經(jīng)濃縮后進入板框壓濾機脫水后煤泥利用。酸性礦井水的處理與利用

一、成因

酸性礦井水主要來自高硫煤的開采。空氣進入煤巷后,在地下水的參與下,使煤層中或頂?shù)装逯械牧蜩F礦、有機硫經(jīng)過化學的、生物的作用形成游離的硫酸,使礦井排水呈酸性。

1直接投加石灰法

(1)消化

(2)一次曝氣

(3)中和與復分解

(4)二次曝氣

(5)沉淀

(6)污泥處理2石灰石中和滾筒過濾法3升流式變?yōu)V速膨脹中和塔法采用細小石灰石或白云石顆粒為濾料

裝入圓錐形的中和過濾塔中,當酸性水從濾塔底部自下而上通過時,水流將會浮起濾料,使濾料膨脹,在水流的作用下,濾塔中的顆粒將會處于相互摩擦運動的狀態(tài)，在中和的過程中濾料被消耗,產(chǎn)生的硫酸鈣被水及時帶走,這就保證了中和劑反應表面免于結垢,使中和反應沿著水流方向連續(xù)不斷地進行。當水流通過濾料時,水流下快上

慢,中和反應得以充分進行。為了提高Fe

2+離子的去除效果,在中和過程的同時補充溶解氧,在塔底部設了一個充氣裝置。中和塔出水中含有CO2

氣體,在曝氣塔中經(jīng)曝氣裝置吹脫后p

H值升高,Fe

2+離子氧化成Fe

3+離子而被除掉。

4石灰石—石灰聯(lián)合處理法

在第一階段采用石灰石中和酸性礦井水中的H+離子,使酸性水的p

H值接近6.0,然后投加石灰到

p

H值為8左右。進一步中和H+離子,同時將Fe

2+離子氧化成Fe

3+離子,抑制Fe

3+離子的水解。該工藝適合各種性質(zhì)的酸性礦井水的處理,對高價及低價鐵離子的去除都比較完全,而且污泥的沉降速度要比直接投加石灰法快。5濕地生態(tài)工程處理法

人工濕地的單元結構是在一定面積的土地上構筑一個透水或不透水的塘,然后在塘內(nèi)填充各種介質(zhì)。

介質(zhì)材料可以是土壤、砂、卵石、碎石、煤渣等,或者是這些材料的混合物。

在有污水通過的介質(zhì)上種植各種水生植物或花草。常用濕地植物有香蒲、燈心草、馬尾草、蘆葦及泥炭蘚等。(1)濕地生態(tài)工程處理法機理

濕地生態(tài)工程處理酸性礦井水可分為好氧過程和厭氧過程兩個步驟。好氧過程是指濕地通過吸附(主要是離子交換)、消耗(植物攝取)、簡易過濾等作用去除酸性水中的金屬。不同種類的植物去除金屬的機理和效率不一樣。如水蘚物種表面積大,是一種十分有效的離子交換介質(zhì)。而香蒲的表面積雖然不大,但是它對酸性水處理效率比其他植物更高,主要原因是香蒲能有效地聚集Fe

2+和Mn

2+。

在厭氧條件下,酸性礦井水的S

O42-在脫硫弧菌作用下被還原為H2

S,H2

S隨后又與溶解、吸附以及沉淀的金屬作用生成不溶性的金屬硫化物,這便是酸性水中的大部分金屬去除后的最后歸宿。死亡的植物沉下去為新的植物所替代,金屬則埋在濕地底部。我國濕地工程處理礦井水

地下水水位高的地區(qū)，塌陷區(qū)隨時間推移逐漸形成自然的濕地生態(tài)系統(tǒng)。

改造工作主要是對現(xiàn)有濕地充填或淺挖以及有選擇地種植一些對酸性水處理效果好的植物(如香蒲等)。

設計工作主要是設計進水流量,包括要求濕地接納最大進水量時,不產(chǎn)生淹沒濕地現(xiàn)象和防止快速徑流的沖刷。存在問題6生物化學處理法原理：利用氧化亞鐵硫桿菌在酸性條件下將水中Fe

2+氧化成Fe

3+,然后用石灰石進行中和,以實現(xiàn)酸性礦井水的中和及除鐵。優(yōu)點：1、常溫條件下對二價鐵具有很高的氧化率。2、二價鐵氧化細菌無需添加任何營養(yǎng)液,只以亞鐵作為其生命的能源。在二價鐵氧化為三價鐵的過程中,氧化亞鐵硫桿菌從中獲得了能量,這種能量是由于Fe

2+氧化成Fe

3+時,電子通過生物氧化呼吸鏈中的電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)(ETS)而產(chǎn)生的。3、生物化學法處理后的沉淀物可以綜合利用,用于制取鐵紅、聚合硫酸鐵(P

FS)。4、K.Fujie、T.Noike等人研究表明,利用生物轉(zhuǎn)盤工藝來實現(xiàn)煤礦酸性礦井水生物

化學法處理是可靠的,并在日本建成兩座處理站。Ka

nji研究發(fā)現(xiàn),在生物轉(zhuǎn)盤工藝中,Fe

2+氧化速率屬于一級反應,即與Fe

2+濃度一次方成正比,與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速也有關系,隨著轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速提高,Fe

2+氧化速度增大。當水溫為10

~40度時,p

H值在1.5

~2.6范圍內(nèi),Fe

2+氧化速率不受p

H值大小影響。

存在問題

目前在國內(nèi)沒有到實際應用,均處于實驗室的研究水平,主要原因是該方法存在一些難以解決的問題,

如生化學處理法速度比物化方法要慢得多,因此,反應器的體積就相應增大,投資增加。

此外,由煤礦酸性礦井水成分復雜,常含有一些對微生物具有抑制作用的重金屬,如P

b、Zn等,從而造成利用該方法處理酸性礦井水的困難。(三)處理實例酸性水經(jīng)水泵提升至地面,一部分進入調(diào)節(jié)水池,作為配制電石渣堿性水的用水,

大部分則直接進入靜態(tài)混合器,與堿性水進行中和反應,出水經(jīng)沉淀池沉淀處理后,p

H值達到排放標準。當需要回用這部分出水時,需投加聚合氯化鋁混凝劑進行混凝沉淀處理,出水進入清水池可回用于工業(yè)用水。七、特殊污染型礦井水的處理與利用

堿性礦井水處理技術

利用廢酸或煙道氣進行中和處理堿性礦井水河南水城礦區(qū)和山東兗州礦區(qū)高氟礦井水的成因研究

地(礦)層中含氟礦物的溶解,是地下水中氟的來源;

有利的斷裂構造是含氟水向地下運移的通道并構成其富集單元;

水質(zhì)條件是氟運移和富集的載體;

地貌因素;

氣象因素等。含氟礦井水含氟礦井水的處理方法(1)鋁鹽沉淀法鋁鹽在一定的pH值下發(fā)生水解,其產(chǎn)物對水中膠體狀態(tài)的氟化物具有很強的吸附力。處理效果受水的pH值影響很大,一般水的pH值接近中

性時處理效果最佳。(2)石灰乳沉淀法石灰乳沉淀法是利用石灰乳中的Ca

2+與礦井水中氟結合生成Ca

F

2

沉淀,通過固液分離,實現(xiàn)除氟。(3)離子交換—吸附法離子交換—吸附法包括活性氧化鋁、離子交換樹脂、活性炭、過磷酸鈣、骨炭等

多種離子交劑或吸附劑以接觸床形式除氟。運行費用高,吸附劑或交換劑的吸附量或交換容量很有限,一般用于礦井水作為生活水源水除氟處理。飲用水,因其出水含有一定的鋁,長多采用對人體益的活性氧化鎂。

(4)電滲析法

電滲析法處理效率較高,但是運行費也高,一般用于高礦化度含氟的礦井水處理。

(5)電凝聚法

電凝聚法主要是指在電流作用下,鋁板電極表面向溶液溶出鋁離子Al3+,在水解過程和縮聚過程中,形成不同形態(tài)的鋁聚合體作為吸附介質(zhì),吸附去除水中氟離子和氟絡合物。電凝聚法用于除氟處理中時,進水p

H值要求不超過6.5,所以該法很少在煤礦應用。(三)含放射性污染物礦井水處理技術南桐礦務局硯石臺煤礦含放射性礦井水處理實例第四節(jié)礦井水的綜合利用

一、改革工藝,抓源治本

二、循環(huán)用水,一水多用

三、化害為利,回收利用第三章礦區(qū)大氣污染與防治第一節(jié)

礦區(qū)常見大氣污染物性質(zhì)及危害

一、礦區(qū)大氣污染物分類及其性質(zhì)礦區(qū)大氣污染物按其性質(zhì)可分為氣態(tài)污染物和氣溶膠污染物兩大類。氣態(tài)污染物含硫氧化物含氮氧化物含碳氧化物碳氫化合物鹵素化合物a硫的氧化物

主要指二氧化硫（S

O2

）、三氧化硫（S

O3

）、硫化氫（H2

S

）和硫酸鹽等。S

O2

主要來源：含硫煤和石油等燃料的燃燒含硫氧化物是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一氮的氧化物

造成大氣污染的含氮氧化物主要有NO和NO2

以及它們可能產(chǎn)生的二次污染物。主要來源：自冶煉廠的生產(chǎn)過程、鍋爐煙氣、露天開采及井工開采的炸藥爆炸以及礦區(qū)運輸、裝載、鏟運等使用汽油、柴油為燃料的設備所排放的尾氣。

燃料燃燒生成的氮氧化物主要是NO。含氮氧化物也是形成酸雨或酸沉降的主要前體物之一碳的氧化物

大氣中碳的氧化物主要是CO和CO2

，CO是大氣的主要污染物之一。CO的形成原因：燃料燃燒不完全碳的氧化物來源：礦區(qū)含碳氧化物主要來自冶煉生產(chǎn),礦山爆破作業(yè),汽油、柴油等內(nèi)燃設備排放的尾氣以及煤和礦石的自燃等。美國曼哈頓地區(qū)交通量與CO含量的關系其它污染物碳氫化合物：氟氯烴化合物

一般是指可揮發(fā)的所有碳氫化合物（Cl~C8

）

制冷劑、滅火劑、發(fā)泡劑等，如CFCl3

（氟利昂11

）、CF

2

Cl2

（氟利昂12

）等。

主要指氟化氫（HF

）、氯化氫（HCl）和氯氣（Cl2

）等污染物。鹵化物(二)氣溶膠污染物氣溶膠污染物粉塵

煙塵液滴霧破碎、篩分、研磨、鉆孔、爆破、運輸冶煉和燃燒過程礦物高溫升華、蒸餾及焙燒時產(chǎn)生的固體粒子,加熱熔融產(chǎn)生蒸氣.顆粒比一般粉塵小在常溫常壓下是液體的物質(zhì),能在靜止條件下沉降,在紊流條件下保持懸浮狀態(tài),粒徑范圍在2

0

0

μm以下的液體粒子。常溫常壓下能懸浮于氣體中的微小液體,是在蒸氣的凝結、液體霧化和化學反應等過程中形成的,屬于液態(tài)凝聚性氣溶膠,如酸霧、堿霧、水霧等。其他資料補充---顆粒污染物（氣溶膠）

指所有包含在大氣中的分散的固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)，其直徑約為0.002

μm---1

00

μm。大氣質(zhì)量評價中通用的重要污染指標：總懸浮顆粒物（TS

P

）:

指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑≤1

00

μm的顆粒物的總稱。顆粒污染物（氣溶膠）指能懸浮在空氣中空氣動力學當量直徑≤100μm的顆粒物的總稱。

TSP

能在大氣中長期漂浮物，粒徑小于10μm的顆粒物。

飄塵

用降塵罐采集到的大氣顆粒物，在

TSP中粒徑大于10μm的顆粒物。

降塵

空氣動力學當量直徑≤10μm的顆粒

可吸入粒子二、礦區(qū)大氣污染的危害

大氣污染物進入人體的途徑1、顆粒污染物對人體健康的危害

造成血液中毒；

造成細胞破壞，侵入肺組織或淋巴結可引起塵肺直接危害（一）直接危害---人體健康1、顆粒污染物對人體健康的危害

造成血液中毒；

造成細胞破壞，侵入肺組織或淋巴結可引起塵肺間接危害影響礦區(qū)生態(tài)環(huán)境,破壞農(nóng)作物生長,影響人們正常生活環(huán)境,對礦山造成經(jīng)失。如某選冶廠,由于排入大氣中S

O2對礦區(qū)附近農(nóng)作物造成損害,被訴賠款額從1

9

9

0年的3.5

2萬元上升至1

9

9

5年的3

2.3萬元。主要表現(xiàn)在：

(1)刺激和腐蝕作用

(2)窒息作用（CO、H2

S、CH4

）

(3)急性或慢性中毒作用

(4)引起職業(yè)病

(5)降低能見度第二節(jié)露天礦大氣污染與防治

一、露天礦粉塵的來源

礦山生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié),如剝離、鑿巖、爆破、破碎、裝運、選礦等,都產(chǎn)生大量的粉塵。在露天礦區(qū),防治大氣污染的主要對象是露天采場。8

5

%41

.

30

%1

0

%13

.

10

%5

%45

.

60

%0

%90

%80

%70

%60

%50

%40

%30

%20

%10

%鑿巖裝運爆破干式無防塵濕式鑿巖6

.

3

0

%1

.

1

9

%9

1

.

3

3

%0

.

5

7

%0

.

6

1穿孔設備裝載設備運輸設備鑿巖設備推土設備鑿巖產(chǎn)塵連續(xù)的,地點分散、時間長、細塵多,難以控制,是礦山防塵工作的重點。爆破短時間內(nèi)集中產(chǎn)生大量的粉塵,并伴有大量炮煙。無有效通風排塵措施,不僅爆破地點的粉塵、炮煙長時間達不到國家規(guī)定的衛(wèi)生標準,還會污染和影響其他作業(yè)區(qū)。開挖較深的露天礦,由于通風條件差,污染可能持續(xù)時間較長。裝運主要是由于已落粉塵重新飛揚所致,因此也叫再生性粉塵,產(chǎn)塵量與巖礦濕度、硬度、裝載高度及當時的氣候條件有關,隨著采掘機械化程度的提高,粉塵產(chǎn)生量也會隨之增加鑿巖、爆破、裝運產(chǎn)塵特點比較二、露天礦粉塵的類型(1)按粉塵產(chǎn)生的原因,分為自然粉塵和生產(chǎn)性粉塵兩大類。(2)按粉塵的化學性質(zhì),分為有毒性粉塵和無毒性粉塵。

三、露天礦粉塵的特點粉塵的特點主要包括粒度、分散度、濃度、濕潤性、荷電性等(一)露天礦粉塵的粒度

(二)露天礦粉塵的分散度粉塵分散度是指粉塵整體組成中各種粒度的塵粒所占質(zhì)量或數(shù)量的百分比。作業(yè)場所的粉塵有各種不同的粒徑,若小顆粒所占百分比大,就稱為分散度高,反之則稱為分散度低。粉塵的顆粒越小,越難于捕獲和沉降,越易被吸入人體內(nèi),因此,粉塵的分散度越高,其危害性也就越大。粒徑>10

μm5

-10

μm2

-5

μm<2

μm百分比2

.5

%-7

%4

%-11

.5

%25

.5

%-35

%46

.5

%-60

%(三)露天礦粉塵的濃度粉塵濃度是表示粉塵量大小的參數(shù)之一,指空氣中所含浮塵的數(shù)量度量方法:

每立方米空氣中所含浮塵的質(zhì)量,單位為m

g/m

3

,其測量方法稱為質(zhì)量法;

每立方厘米空氣中所含浮塵的粒數(shù),單位為粒/cm

3

,其測定方法稱為計數(shù)法。(四)露天礦粉塵的濕潤性

粉塵被水濕潤后容易沉降下來。根據(jù)粉塵被濕潤的難易程度,分為親水性粉塵和疏水性粉塵。粉塵的濕潤性,隨氣壓的增加和它與水接觸時間的增加而增加,隨塵粒的變小與氣溫的上升而降低,其還與粉塵的巖(礦)成分有關。(五)露天礦粉塵的荷電性

粉塵的荷電性是指懸浮于空氣中的粉塵通常帶有電荷的性質(zhì)。這種電荷的產(chǎn)生是由于破碎時摩擦、粒子間撞擊或放射性照射、電暈放電等原因所致。

塵粒的荷電量主要取決于它的大小和重量,還與濕度和溫度有關,濕度增大帶電量減少,溫度升高則帶電量增多。

粉塵荷電后,其凝聚性有所增強,使塵粒增大而較易沉降和被捕獲,帶電塵粒也較易沉降于支氣管和肺泡中,增加了對人體的危害。(六)其他

露天礦粉塵的其他特點如粉塵的溶解度、燃爆性、硬度與形狀及其化學成分等。溶解度指粉塵溶解于水中的能力。一般有毒性粉塵溶解度越大,則對人體越有害,機械刺激性粉塵則相反。燃爆性,如煤、硫黃、鋁、鋅等,在一定的濃度范圍內(nèi)和適當?shù)臈l件下能引起燃燒與爆炸,造成井下事故。塵粒的硬度與形狀也是對人體形成危害的重要因素之一,如硅質(zhì)粉塵硬度大,具尖棱狀形態(tài),作用于呼吸道、黏膜、皮層,由于機械刺激作用可造成對人體的傷害。塵粒的化學成分與礦物成分也是對人體形成危害的重要因素之一,有毒性粉塵會引起中毒,放射性粉塵會導致放射性病變。四、影響露天礦大氣污染的因素

(一)地質(zhì)條件、采礦技術、地理和諸因素對露天礦大氣污染的影響

(二)氣象條件對露天礦大氣污染的影響

(三)采、裝、運設備能力對露天礦大氣污染的影響

(四)礦巖的濕度與空氣含塵量的關系(一)地質(zhì)條件、采礦技術、地理和氣象諸因素對露天礦大氣污染的影響1礦山的地質(zhì)條件是確定剝離礦體上覆巖層和開采技術方案的依據(jù),影響露天礦大氣污染的主要因素有當?shù)刂鲗эL向、開采方向、階段高度和邊坡角等。2地形和地貌對露天礦區(qū)通風效果有著重要影響.

露天礦處于山坡，利用通風；處于盆地引起大氣污染。(二)氣象條件對露天礦大氣污染的影響

1氣象條件是影響大氣污染的重要因素。長時間無風或微風,特別是大氣逆溫現(xiàn)象,造成大氣成分發(fā)生嚴重惡化。風速和日照輻射強度是確定露天礦自然通風方案的主要氣象資料。為了評價它們對大氣污染的影響,應當研究露天礦區(qū)常年風向、風速和氣溫的變化。在塵源和毒氣產(chǎn)生強度不變的條件下,露天礦大氣局部污染因素:產(chǎn)塵點的風速、風向、紊流脈動程度、塵源到取樣地點的距離以及露天礦入風風流中的污染情況。露天礦工作臺階上的風速與露天礦的通風方式、氣象條件和露天臺階布置狀況有關。粉塵含量和有害氣體的濃度隨氣流速度變化的過程是不相同的。風速濃度(三)采、裝、運設備能力對露天礦大氣污染的影響當其他條件相同時,空氣含塵量與礦山機械的生產(chǎn)能力的關系

第一階段：含塵量增長速比生產(chǎn)能力增產(chǎn)速度慢(四)礦巖的濕度與空氣含塵量的關系五、露天礦大氣污染的防治

(一)爆破塵毒污染防治技術

通風防塵毒、工藝防塵毒和濕式防塵毒等方法

工藝防塵毒主要包括保證堵塞長度、采用孔底起爆裝置、控制炸藥的包裝材料、完善炸藥配方、采用高臺階擠壓爆破或松動爆破等。

濕式防塵毒主要有充水藥室爆破、水塞爆破、膠糊填塞炮孔、爆破區(qū)灑水泡沫覆蓋爆區(qū)、使用噴霧器實現(xiàn)人工降雨和人工降雪、表面活性劑溶液降塵毒等?？淄饪變?nèi)爆破后通風裝置(二)露天礦運輸路面揚塵防治技術與路面狀況、汽車行駛速度、季節(jié)干濕因素有關1路面灑水2