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1、完整版教学课件完整版教学课件第二章 矿山废水第二章 矿山废水的处理和综合利用本章内容本章内容矿山废水污染矿山废水污染环境标准环境标准矿井水处理与利用矿井水处理与利用水处理水处理 设备设备矿井水的综合利用矿井水的综合利用第一节第一节 矿山废水污染矿山废水污染一、来源一、来源（一）矿井水（一）矿井水v在矿井开拓、采掘过程中渗入、流入、涌入在矿井开拓、采掘过程中渗入、流入、涌入和溃入井巷或工作面的水和溃入井巷或工作面的水,统称矿井水。矿井统称矿井水。矿井水的来源见下图。水的来源见下图。特特点点矿井水矿井水大气降水大气降水地表水地表水地下水地下水含水层水含水层水采空区水采空区水断层水断层水静储量静储量
2、动储量动储量水量大，水量大，破坏大，破坏大，长期处于停滞状态，长期处于停滞状态，含矿物质多，有腐蚀含矿物质多，有腐蚀与其他水源无联系，与其他水源无联系，易疏干，易疏干，有联系，危害大有联系，危害大v(二)废石场淋滤水湖北某露天矿，自湖北某露天矿，自1958年开采以来，废石的累计排年开采以来，废石的累计排放量就达放量就达1.0109t以上。以上。2005年的统计，我国煤矸石年排放量可达年的统计，我国煤矸石年排放量可达1.5亿亿t，利用率为利用率为43%，历年积存的煤矸石，历年积存的煤矸石20多亿吨。多亿吨。煤矸石中普遍含有硫分及其他有害元素。如煤矸石中普遍含有硫分及其他有害元素。如四川南四川南桐
3、煤矿矸石含硫量高达桐煤矿矸石含硫量高达18.93%。贵州大枝煤矿业矸贵州大枝煤矿业矸石含硫量达石含硫量达8%16.08%，煤，煤矸石中的黄铁矿经过风矸石中的黄铁矿经过风化及大气降水的长期淋溶作用，形成的硫酸或酸性化及大气降水的长期淋溶作用，形成的硫酸或酸性水及离解出的各种有毒有害元素如镉、汞、铅、砷水及离解出的各种有毒有害元素如镉、汞、铅、砷等渗入地下等渗入地下,导致土壤、地表水及浅层地下水的污染。导致土壤、地表水及浅层地下水的污染。另外另外,自燃后的矸石山会产生自燃后的矸石山会产生SO2等，遇水或淋溶后等，遇水或淋溶后会形成亚硫酸，造成土壤酸化，严重影响植物的正会形成亚硫酸，造成土壤酸化，严
4、重影响植物的正常生长。常生长。v(三)选矿废水v选矿废水主要来自湿法除尘排水，碎矿及筛分车间选矿废水主要来自湿法除尘排水，碎矿及筛分车间地面冲洗水，选矿药剂、车间设备冲洗水，冷却水，地面冲洗水，选矿药剂、车间设备冲洗水，冷却水，选矿废水等。选矿废水等。v在有色金属选矿中，处理在有色金属选矿中，处理1t矿石浮选用水矿石浮选用水47m3，重浮联选用水重浮联选用水2030m3，除去循环使用的水量，大，除去循环使用的水量，大部分外排。根据统计，每年采矿与选矿排出污水达部分外排。根据统计，每年采矿与选矿排出污水达12-15亿吨，占有色工业废水亿吨，占有色工业废水30%。二、矿山废水特点二、矿山废水特点1
5、利用率低，排放量大，且持续时间长利用率低，排放量大，且持续时间长；2污染范围大，影响地区广；污染范围大，影响地区广；3成分复杂，浓度极不稳定。成分复杂，浓度极不稳定。1利用率低，排放量大，且持续时间长利用率低，排放量大，且持续时间长；v全国煤矿年排矿井水约全国煤矿年排矿井水约45亿亿 m3，一般吨煤排，一般吨煤排放放2.5m3矿井水矿井水,焦作演焦作演马矿吨煤排水量高达马矿吨煤排水量高达65.15230.4m3。v水力采煤、水砂充填法水力采煤、水砂充填法采矿采矿,废水的排放量也废水的排放量也是不可忽视的。是不可忽视的。v闭矿后，还会有大量废闭矿后，还会有大量废水继续排出水继续排出,长时间持长时
6、间持续污染矿区环境。续污染矿区环境。选矿方法排废水量浮选法3.54.5t/1t矿石浮选磁选法69t/1t矿石浮选重选法2730t/1t原铜矿石日本足尾铜矿废水渡良濑川洪水泛滥数万公顷的农数万公顷的农田受灾田受灾田园荒芜田园荒芜鱼类窒息鱼类窒息数十万人数十万人无家可归无家可归美国美国仅由选矿的尾矿仅由选矿的尾矿池和废石堆所产生的池和废石堆所产生的化学及物理废水污染，化学及物理废水污染，致使致使14000多千米多千米长长的的河流河流水质恶化。水质恶化。在在美国的阿肯色、加美国的阿肯色、加利福尼亚利福尼亚等十几个州等十几个州内，主要内，主要河流河流都受到都受到金属矿山废水的污染，金属矿山废水的污染，
7、河水中所含的有毒元河水中所含的有毒元素，如素，如 As、Cu、Pb元素等，都超过了允元素等，都超过了允许标准浓度。许标准浓度。2污染范围大，影响地区广；污染范围大，影响地区广；3成分复杂，浓度极不稳定。成分复杂，浓度极不稳定。选矿废水选矿废水有毒物质有毒物质（氰化物（氰化物）捕收剂、起泡剂等捕收剂、起泡剂等硫化二钠使硫离子浓度升高使用石灰等，使用石灰等，碱性调整剂，碱性调整剂，pH值超标值超标三、矿山废水的主要污染物三、矿山废水的主要污染物v水中污染物可分为几类？水中污染物可分为几类？酸、碱及一般无酸、碱及一般无机盐和氮、磷等机盐和氮、磷等植物营养物质植物营养物质各种重金属各种重金属（汞、隔、
8、铅、（汞、隔、铅、铬）和氰化物铬）和氰化物和氟化物和氟化物水体中比较容易分水体中比较容易分解的有机化合物，解的有机化合物，如碳水化合物，脂如碳水化合物，脂肪，蛋白质。肪，蛋白质。主要是苯酚，多环主要是苯酚，多环芳烃和各种人工合芳烃和各种人工合成的具有累积性的成的具有累积性的稳定的化合物，如稳定的化合物，如多氯联苯农药等。多氯联苯农药等。恶臭、细菌、热污染等污染恶臭、细菌、热污染等污染水中污染物水中污染物无机无毒物无机无毒物有机无毒物有机无毒物有机有毒物有机有毒物无机有毒物无机有毒物废水中所含的碳水化合物、废水中所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪、木质素等有蛋白质、脂肪、木质素等有机化合物。机化合物
9、。 有机污染物有机污染物油类污染物油类污染物酸、碱污染物酸、碱污染物氰化物氰化物重金属污染重金属污染氟化物氟化物可溶性盐类可溶性盐类矿山废水污染物矿山废水污染物危害：危害：l使水体使水体pH 值发生变化，消灭或抑制细菌及微生物的生长，妨碍水体值发生变化，消灭或抑制细菌及微生物的生长，妨碍水体自净；自净；l还可腐蚀船舶和水工构筑物。还可腐蚀船舶和水工构筑物。l若天然水体长期受酸碱污染，水质将逐渐酸化或碱化，从而产生生若天然水体长期受酸碱污染，水质将逐渐酸化或碱化，从而产生生态影响。态影响。l酸、碱污染不仅改变水体的酸、碱污染不仅改变水体的pH 值，而且还大大增加水中一般无机盐值，而且还大大增加水
10、中一般无机盐和水的硬度。和水的硬度。l酸、碱与水体中的矿物相互作用产生某些盐类，水中无机盐的存在酸、碱与水体中的矿物相互作用产生某些盐类，水中无机盐的存在能增加水的渗透压能增加水的渗透压,，对淡水生物和植物生长有不良的影响。，对淡水生物和植物生长有不良的影响。酸、碱污染物酸、碱污染物氰化物氰化物浮选铅锌矿石（1t)4.5-6.5m3 水含氰化物20-50g氰化物提金废水中含氰电镀氰化物含量1-6mg/L高炉和焦炉冶炼洗涤水中含氰化物31mg/L氰化物是剧毒污染物，在水中易降解，途径为：氰化物是剧毒污染物，在水中易降解，途径为：（1）CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- 除去氰化物总量除去
11、氰化物总量90%（2）水中游离氧使氰化物氧化生成）水中游离氧使氰化物氧化生成NH4+和和CO2-离子，逸出水体，这个过离子，逸出水体，这个过程占净化总量程占净化总量10%，2CN-+O2=2CNO-CNO-+2H2O=NH4+CO2-氰化物剧毒，一般只要误服氰化物剧毒，一般只要误服0.1g左右的氰化钠或氰化钾就会死亡，敏感的左右的氰化钠或氰化钾就会死亡，敏感的人甚至会服用人甚至会服用0.06g就死。当就死。当CN-含量达含量达0.3-0.5mg/Ll,鱼类死亡。鱼类死亡。v汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼和铋等。、钴、锰、钛、钒、钼和铋等。重金属污染重金
12、属污染进入人体转化为甲基汞，在脑组织中积累，破坏神经功能，无法进入人体转化为甲基汞，在脑组织中积累，破坏神经功能，无法用药物治疗，严重时造成全是瘫痪甚至死亡。用药物治疗，严重时造成全是瘫痪甚至死亡。中毒后，全身疼痛腰关节受损，骨节变形，有时还中毒后，全身疼痛腰关节受损，骨节变形，有时还引起心血管病引起心血管病。重重金金属属污污染染特特点点1不能被微生物降解，在各形态间转换、分散不能被微生物降解，在各形态间转换、分散2重金属毒性以离子态存在时最严重，重金属离子易被负电荷胶体吸附重金属毒性以离子态存在时最严重，重金属离子易被负电荷胶体吸附随水流迁移，一般富集在排污口下游一定范围内的底泥中。随水流迁
13、移，一般富集在排污口下游一定范围内的底泥中。3被生物富集于体内，危害生物，通过食物链危害人类被生物富集于体内，危害生物，通过食物链危害人类4重金属进入人体后，能够和生理高分子物质（如蛋白质和酶）重金属进入人体后，能够和生理高分子物质（如蛋白质和酶）发生作用，使其失去活性，也可能在某些器官积累，造成慢性中毒，发生作用，使其失去活性，也可能在某些器官积累，造成慢性中毒，危害可能几十年才显现出来危害可能几十年才显现出来无机汞无机汞-毒性大的甲基汞毒性大的甲基汞复习与回顾v来源来源v特点特点v主要污染物主要污染物四、矿山废水污染的危害四、矿山废水污染的危害(一一)危及人体健康及动植物的生存危及人体健康
14、及动植物的生存水中含有的微生物和病毒，会引起各种传染病和疾病的蔓延；有害水中含有的微生物和病毒，会引起各种传染病和疾病的蔓延；有害物质时物质时,会引起中毒事故。会引起中毒事故。影响动植物生长，鱼虾绝迹。影响动植物生长，鱼虾绝迹。(二二)危害工农业生产危害工农业生产安徽硫铁矿安徽硫铁矿广东铅锌矿广东铅锌矿农田农田废石堆淋滤酸性水废石堆淋滤酸性水绝产田绝产田1000余亩，余亩，减产田减产田2000余亩余亩 以氰化钠作为铅锌分选抑制剂，以氰化钠作为铅锌分选抑制剂，水中含氰浓度超标水中含氰浓度超标污染农田数千余亩，污染农田数千余亩，并使数以万计的牲畜并使数以万计的牲畜死亡。死亡。工业生产工业生产工业工
15、业产品质量降低或产品质量降低或造成设备腐蚀造成设备腐蚀 井下酸性废水井下酸性废水腐蚀管道腐蚀管道和通排设和通排设备备 混凝土，木质机混凝土，木质机构，强度和稳定构，强度和稳定性大大降低性大大降低第二节第二节 环环 境境 标标 准准不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准不同功能类别分别执行相应类别的标准值。水域功能类别高的标准值严于水域功能类别低的标值。同一水域兼有多类使用功能的，执值严于水域功能类别低的标值。同一水域兼有多类使用功能的，执行最高功能类别对应的标准值。行最高功能类别对应的标准值。v我国污水排放标准分综合标准和部门、行业标准两种。v综合标准主要依据综合标准主要依
16、据污水综合排放标准污水综合排放标准(GB89781996)(GB89781996)的规的规定。该标准适用于现有单位水污染物的排放管理定。该标准适用于现有单位水污染物的排放管理, ,以及建设项以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。其投产后的排放管理。二、煤炭工业污水排放标准二、煤炭工业污水排放标准三、煤炭工业废水排放标准三、煤炭工业废水排放标准v煤炭工业废水包括采煤废水和选煤废水。采煤废水和选煤废水。煤炭工业煤炭工业包括现有及新包括现有及新(扩、改扩、改)建煤矿、选煤厂建煤矿、选煤厂废水有毒污染物
17、排放质量浓度不得超过表废水有毒污染物排放质量浓度不得超过表2-4规定规定的限值。的限值。一、采煤废水排放标准一、选煤废水排放限值一、选煤废水排放限值四、矿山水环境监测四、矿山水环境监测v矿山水环境监测主要针对矿山开发利用过程中的不同类型水体水质,是为了掌握矿山水环境质量状况以及水体中污染物的动态变化情况,通过对水的各项特性指标取样和分析测定,并进行记录或发出讯号的程序化过程。v进行环境监测的水体类型包括地表水(河流、湖泊和水库等)、地下水(矿井水、井水和泉水)以及污水(矿井废水、矿产品分选废水、尾矿废水和生活污水等)。矿山水环境质量现状监测和矿山废水污染源监测，矿矿山水环境质量现状监测和矿山废
18、水污染源监测，矿山环境影响评价过程实施的水环境现状监测以及矿山山环境影响评价过程实施的水环境现状监测以及矿山环境保护验收时进行水环境监测。环境保护验收时进行水环境监测。发生矿山事故（发生尾矿发生矿山事故（发生尾矿坝溃坝），进行区域水环坝溃坝），进行区域水环境监测境监测针对矿山开采对区域水环境的针对矿山开采对区域水环境的影响而进行的科学研究性监测影响而进行的科学研究性监测矿山废水监测矿山废水监测监视性监测监视性监测事故性监测事故性监测研究性监测研究性监测(一)矿山水环境监视性监测v1矿山地表水环境监测矿山地表水环境监测v(1)监测断面的布设v监测断面类型主要包括背景断面、对照断面、控制断面和消减
19、断面。背景断面v设置原则p远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及主要交通路线远离城市居民区、工业区、农药化肥施放区及主要交通路线p如果选定断面处于地球化学异常区如果选定断面处于地球化学异常区, ,应在异常区上、下游分应在异常区上、下游分别设置别设置; ;如遇有较严重的水土流失情况如遇有较严重的水土流失情况, ,应设在水土流失区的应设在水土流失区的上游。上游。未受人类活动或生未受人类活动或生产活动影响的水系产活动影响的水系源头处或未收污染源头处或未收污染的上游河段的上游河段指具体判断某一区域水环境污染程度时指具体判断某一区域水环境污染程度时,位于该区域所有位于该区域所有污染源污染源上游上游处处
20、,能够提供这一区域水环境本底值的断面能够提供这一区域水环境本底值的断面,有别于背景断面有别于背景断面,但可以提供受污染前的环境背景情况。但可以提供受污染前的环境背景情况。对照断面控制断面为了解水环境受污染程度及其变化情况为了解水环境受污染程度及其变化情况的断面，主要用来反映矿山排污区的断面，主要用来反映矿山排污区(口口)排放的矿井污水对地表水体的影响，排放的矿井污水对地表水体的影响，因此应设置在排污区因此应设置在排污区(口口)的下游，污水与的下游，污水与地表水体基本均匀处地表水体基本均匀处。消减断面工业废水或生活污水在水体内流经一定距离工业废水或生活污水在水体内流经一定距离而达到最大程度混合，
21、污染物受到稀释、降而达到最大程度混合，污染物受到稀释、降解，其主要污染物浓度有明显降低的断面，解，其主要污染物浓度有明显降低的断面，主要反映水体对污染物的稀释净化情况，设主要反映水体对污染物的稀释净化情况，设置在控制断面下游，主要污染物浓度有明显置在控制断面下游，主要污染物浓度有明显下降处。最后一个排污口，下降处。最后一个排污口，1500m外。外。v(2)监测点位的布设水深水深v(3)监测时间和监测频次的设置监测时间和监测频次的设置p饮用水水源地、各行政区交界断面中需要重点控制的监测断饮用水水源地、各行政区交界断面中需要重点控制的监测断面每月至少监测一次面每月至少监测一次,全年不少于全年不少于
22、12次。次。p较大河流、湖泊、水库上的监测断面较大河流、湖泊、水库上的监测断面,逢单月监测一次逢单月监测一次,全年全年六次六次,监测时间可设在丰水期、枯水期和平水期监测时间可设在丰水期、枯水期和平水期,每期监测两每期监测两次。次。p水系的背景断面每年采样一次。水系的背景断面每年采样一次。p如某必测项目连续三年均未检出如某必测项目连续三年均未检出,且在断面附近确定无新增且在断面附近确定无新增排放源排放源,而现有污染源排污量未增加的情况下而现有污染源排污量未增加的情况下,每年可监测一每年可监测一次。一旦检出次。一旦检出,或在断面附近有新的排放源或现有污染源有或在断面附近有新的排放源或现有污染源有新
23、增排污量时新增排污量时,即恢复正常监测。即恢复正常监测。p有废水排入、污染比较严重的湖泊和水库有废水排入、污染比较严重的湖泊和水库,应根据实际情况应根据实际情况酌情增加监测次数。酌情增加监测次数。v(4)监测项目的设置监测项目的设置原则：原则：p选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目。选择国家和地方的地表水环境质量标准中要求控制的监测项目。p选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物为监测项目选择对人和生物危害大、对地表水环境影响范围广的污染物为监测项目p选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目。选择国家水污染物排放标准中要求控制的监测项目。p选择有选择有“标准分
24、析方法、标准分析方法、“全国统一监测分析方法的监测项目。全国统一监测分析方法的监测项目。2矿山地下水环境监测矿山地下水环境监测v(1)监测点位布设原则监测点位布设原则(2)监测点监测点(监测井监测井)设置方法设置方法背景监测井的布设。在污染区外围地下水水流上方垂水流方向背景监测井的布设。在污染区外围地下水水流上方垂水流方向,设置一个或设置一个或数个背景监测井。数个背景监测井。污染控制监测井的布设。根据当地地下水流向、污染源分布状况和污染物在污染控制监测井的布设。根据当地地下水流向、污染源分布状况和污染物在地下水中散形式地下水中散形式,采取点面结合的方法布设污染控制监测井采取点面结合的方法布设污
25、染控制监测井,监测重点是供水监测重点是供水水源保护区。水源保护区。渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗透性较大渗透性较大的地区以的地区以条带条带状状污染扩散污染扩散,监测井应沿地下水流向布设监测井应沿地下水流向布设,以平行及垂直监测线进行控制。以平行及垂直监测线进行控制。渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含渗坑、渗井和固体废物堆放区的污染物在含水层渗透性小水层渗透性小的地区以点状污染的地区以点状污染扩散扩散,可在污染源附近可在污染源附近按十字形布设监测线进行控制。按十字形布设监测线进行控制。污灌区和缺乏卫生设施的居民区生活污水易对周围环境造成
26、大面积块状污染污灌区和缺乏卫生设施的居民区生活污水易对周围环境造成大面积块状污染,应以应以平行和垂直于地下水流向的方式布设监测点。平行和垂直于地下水流向的方式布设监测点。区域内的代表性泉、自流井、地下长河出口应布设监测点。区域内的代表性泉、自流井、地下长河出口应布设监测点。v(4)监测频次与时间的设置监测频次与时间的设置v(5)监测项目的设置监测项目的设置3矿山废水环境监测矿山废水环境监测v(1)监测点位布设原则监测点位布设原则(2)监测时间和频次监测时间和频次u监督性监测每年不少于监督性监测每年不少于1次次,如果被重点排污单位如果被重点排污单位,应增加到每年应增加到每年24次。次。u矿山企业
27、按照矿山废水生产周期和生产特点确定监测频率矿山企业按照矿山废水生产周期和生产特点确定监测频率,一般每个生产一般每个生产日至少日至少3次。次。u周期在周期在8h以内的以内的,每小时采样每小时采样1次次;周期大于周期大于8h的的,每每2h采样采样1次次,每个生产周每个生产周期采样次数不少于期采样次数不少于3次。采样的同时测定流量。绘制矿山废水污染物排放曲次。采样的同时测定流量。绘制矿山废水污染物排放曲线线(浓度浓度时间、流量时间、流量时间、总量时间、总量时间时间),并与所掌握资料对照并与所掌握资料对照,如基本一如基本一致致,即可据此确定企业自行监测的采样频次。根据管理需要进行污染源调查即可据此确定
28、企业自行监测的采样频次。根据管理需要进行污染源调查性监测时性监测时,也按此频率采样。也按此频率采样。u有污水处理设施并能正常运转使污水能稳定排放有污水处理设施并能正常运转使污水能稳定排放,污染物排放曲线比较平污染物排放曲线比较平稳时稳时,监督监测可以采瞬时水样监督监测可以采瞬时水样;对于排放曲线有明显变化的不稳定排放污水对于排放曲线有明显变化的不稳定排放污水,要根据曲线情况分时间单元采样要根据曲线情况分时间单元采样,再组成混合样品。正常情况下再组成混合样品。正常情况下,混合样品的混合样品的单元采样不得少于两次。如排放污水的流量、浓度甚至组分都有明显变化单元采样不得少于两次。如排放污水的流量、浓
29、度甚至组分都有明显变化,则应采集等比例混合水样则应采集等比例混合水样,使样品更具有代表性。使样品更具有代表性。(3)监测项目监测项目通知v每周三晚上19：00-21：00v1号教学楼3楼休息室辅导答疑复习与回顾v1地表水环境质量标准v2煤炭工业污水排放标准v3煤炭工业废水排放限值v4矿山水环境监测v(1)矿山环境影响评价过程中地表水环境监测矿山环境影响评价过程中地表水环境监测4矿山环境影响评价过程中进行的矿山环境影响评价过程中进行的水环境监测水环境监测 矿山地表水环境影响评价等级的确定矿山地表水环境影响评价等级的确定根据矿山项目根据矿山项目废水排放量、废水水质情况废水排放量、废水水质情况以及以
30、及受纳地表水体受纳地表水体的情况的情况确定地确定地表水环境影响评价等级。判定依据见表表水环境影响评价等级。判定依据见表2-13。不包括间接冷却水、循环水及其他含污染物极少不包括间接冷却水、循环水及其他含污染物极少的清净下水的排放量，但包括含热量较大的冷却的清净下水的排放量，但包括含热量较大的冷却水的排放量水的排放量分为分为复杂、中等、简单复杂、中等、简单三类。三类。复杂：复杂：污染物类型污染物类型=3，或者含，或者含2类污染物，但需预测类污染物，但需预测浓度水质参数浓度水质参数=10；中等：中等：污染物类型污染物类型=2，且需预测浓度水质参数，且需预测浓度水质参数=7；简单：简单：污染物类型污
31、染物类型=1 ，但需预测浓度水质参数，但需预测浓度水质参数=150m3/s中河：中河：15-150m3/s大河：大河：=10m当平均水深当平均水深=25km2湖（库湖（库):=50km2中湖（库中湖（库):2.5-25km2湖（库湖（库):5-50km2小湖（库小湖（库):2.5km2湖（库湖（库):5km2v矿山水环境影响评价中监测点位的设置矿山水环境影响评价中监测点位的设置v 矿山水环境影响评价中监测项目的设置矿山水环境影响评价中监测项目的设置v(2)矿山环境影响评价中地下水环境监测矿山环境影响评价中地下水环境监测v矿山地下水环境影响评价等级的确定矿山地下水环境影响评价等级的确定v矿山地下
32、水环境调查范围的确定矿山地下水环境调查范围的确定类建设项目地下水环境现状调查范围一般采用下式计算类建设项目地下水环境现状调查范围一般采用下式计算,对尚无相关水文地质对尚无相关水文地质勘察工作的地区勘察工作的地区,可以参考表可以参考表2-20确定。确定。类建设项目地下水环境现状调查范围应包括项目建设和运营过程中地下水水位类建设项目地下水环境现状调查范围应包括项目建设和运营过程中地下水水位变化影响区域以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。变化影响区域以及可能与建设项目所在的水文地质单元存在直接补排关系的区域。类建设项目地下水环境现状调查范围应同时包括类建设项目地下水环境现状调
33、查范围应同时包括类和类和类的调查范围类的调查范围v 矿山地下水环境影响评价中监测点位的设置矿山地下水环境影响评价中监测点位的设置v矿山地下水环境影响评价中监测频率的设置矿山地下水环境影响评价中监测频率的设置v矿山地下水环境影响评价中监测项目的设置矿山地下水环境影响评价中监测项目的设置地下水环境监测点采用控制性布点与功能性布点相结合的原则地下水环境监测点采用控制性布点与功能性布点相结合的原则,监测点应重点布监测点应重点布置在不同的水文地质单元、主要含水层、易污染含水层和已污染含水层置在不同的水文地质单元、主要含水层、易污染含水层和已污染含水层,以及主以及主要环境水的易发区或已发区等。要环境水的易
34、发区或已发区等。一级评价项目的地下水水质监测点应大于一级评价项目的地下水水质监测点应大于7个点个点(含含7个点个点)。二级评价项目的地。二级评价项目的地下水水质监测点不得小于下水水质监测点不得小于5个点。三级评价项目的地下水水质监测点不得小于个点。三级评价项目的地下水水质监测点不得小于3个点。个点。v5.矿山建设项目环境保护验收时进行的水环境监测矿山建设项目环境保护验收时进行的水环境监测v(1)监测布点与采样监测布点与采样v验收监测应在项目正常生产工况且达到设计规模验收监测应在项目正常生产工况且达到设计规模75%以上的运行情况下以上的运行情况下进行进行,并记录监测时的生产工况、生产规模和其他有
35、关参数。并记录监测时的生产工况、生产规模和其他有关参数。v对生产稳定且污染物排放有规律的排放源对生产稳定且污染物排放有规律的排放源,应以生产周期为采样周期应以生产周期为采样周期,采采样不得少于样不得少于2个周期个周期,每个采样周期内采样次数一般应为每个采样周期内采样次数一般应为35次次,但不得少但不得少于于3次。次。v对有污水处理设施并正常运转或建有调节池的建设项目对有污水处理设施并正常运转或建有调节池的建设项目,其污水为稳定排其污水为稳定排放的可采瞬时样放的可采瞬时样,但不得少于但不得少于3次。对污水处理设施处理效率测试的采样次。对污水处理设施处理效率测试的采样频次可适当减少。频次可适当减少
36、。v(2)监测项目监测项目v经环境保护行政主管部门批准的环境影响报告书和建设项目经环境保护行政主管部门批准的环境影响报告书和建设项目的环境保护设计中确定需要监测的因子的环境保护设计中确定需要监测的因子, ,对建设项目投入生对建设项目投入生产或者使用后产生的新污染因子产或者使用后产生的新污染因子, ,须经国家或地方环境保护须经国家或地方环境保护行政主管部门批准增加监测项目。行政主管部门批准增加监测项目。(二二)矿山水环境研究性监测矿山水环境研究性监测vpH值呈现酸性特征值呈现酸性特征,可能与区域背景值高有关系可能与区域背景值高有关系;v受酸性矿井水影响的洪水表现为富含重金属污染物受酸性矿井水影响
37、的洪水表现为富含重金属污染物,说明洪水期矿山废水说明洪水期矿山废水对区域水生态环境影响大对区域水生态环境影响大;v受酸性矿井水影响的溪水也表现出较高的重金属含量受酸性矿井水影响的溪水也表现出较高的重金属含量,可见可见,矿山开采产矿山开采产生的废水对水环境的影响是严重的。生的废水对水环境的影响是严重的。受酸性矿井水影响的洪水受酸性矿井水影响的溪水未受酸性矿井水影响的支流水各监测点各监测点pH值随随着距离的增加值随随着距离的增加,酸性矿井水对河流的影响逐渐变小酸性矿井水对河流的影响逐渐变小,矿山尾矿池下游矿山尾矿池下游30km 以后才发现了部分微生物以后才发现了部分微生物,4050km以后逐渐以后
38、逐渐发现大量的微生物。发现大量的微生物。2.贵州煤矿水环境监测贵州煤矿水环境监测p主要污染因子比未受污染水体要高主要污染因子比未受污染水体要高,说明受影响水体化学组成已经发说明受影响水体化学组成已经发生改变生改变,显示了高硫酸盐含量、高溶解性金属含量和低显示了高硫酸盐含量、高溶解性金属含量和低pH值的酸性矿井值的酸性矿井水的特征。水的特征。p随着传输距离的增加随着传输距离的增加,溶解性的硫酸根、铁离子、铝离子和锰离子等溶解性的硫酸根、铁离子、铝离子和锰离子等被沉积的矿物吸附被沉积的矿物吸附,水中的浓度呈现降低的趋势水中的浓度呈现降低的趋势,最后可以达到自然背景最后可以达到自然背景值。值。五、矿
39、井水的处理与利用五、矿井水的处理与利用v井下排水的水量和水质与矿产资源形成和赋存条件井下排水的水量和水质与矿产资源形成和赋存条件及所处地层的岩性有关。及所处地层的岩性有关。v矿井水利用原则是矿井水利用原则是先生产先生产后生活后生活,先井下后井上先井下后井上。用。用水对象主要包括井下防尘水对象主要包括井下防尘用水、选煤厂用水、水力用水、选煤厂用水、水力采煤用水、生活用水以及采煤用水、生活用水以及洗澡用水等。洗澡用水等。分体式给水净化组分体式给水净化组合工艺合工艺一体化净水器一体化净水器处理效果好处理效果好,出水水出水水质及运行均稳定可质及运行均稳定可靠靠,对进水水质变化对进水水质变化适应性强。适
40、应性强。占地面积小占地面积小,操作方便操作方便,可实现可实现自控。自控。占地面积大占地面积大进水水质适应性较进水水质适应性较差差,处理水量有时处理水量有时候达不到设计要求候达不到设计要求,实际运行处理量一实际运行处理量一般在额定处理量的般在额定处理量的70%左右。左右。v影响处理效果的主要因素有混凝剂、进水悬浮物含量、影响处理效果的主要因素有混凝剂、进水悬浮物含量、水温和水温和pH值值pH值直接影响到混凝剂的水解和缩聚反应。硫酸铝硫酸铝,pH值为值为57.5;硫酸亚铁硫酸亚铁,pH值值为为8.19.6;三氯化铁三氯化铁,pH值为值为68.4;碱式氯化铝碱式氯化铝,pH 值为值为59。v金属矿山
41、酸性废水的治理技术包括金属矿山酸性废水的治理技术包括中和沉淀法、硫中和沉淀法、硫化沉淀浮选法、人工湿地法、微生物法等。化沉淀浮选法、人工湿地法、微生物法等。采用石灰或石灰石为中和剂进行中和处理。采用石灰或石灰石为中和剂进行中和处理。（1）直接投加石灰法）直接投加石灰法（2）石灰石中和滚筒法）石灰石中和滚筒法（3）升流式变滤速膨胀中和法）升流式变滤速膨胀中和法利用硫化剂利用硫化剂（Na2S、H2S、NaHS、CaS、FeS）将水溶）将水溶液中的重金属离子转化为不溶性或难溶性沉淀液中的重金属离子转化为不溶性或难溶性沉淀,然然后加入表面活性剂改变沉淀物表面的疏水性后加入表面活性剂改变沉淀物表面的疏水
42、性,疏水疏水性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮性沉淀物与起泡剂发生黏附上浮,从而达到去除或从而达到去除或回收溶液中重金属离子的目的。该方法中浮选剂回收溶液中重金属离子的目的。该方法中浮选剂主要有捕收剂和起泡剂。捕收剂是用以增强沉淀主要有捕收剂和起泡剂。捕收剂是用以增强沉淀物的疏水性和可浮性的药剂物的疏水性和可浮性的药剂,而起泡剂主要是用于而起泡剂主要是用于降低水的表面张力降低水的表面张力,使浮选泡沫具有适当的稳定性。使浮选泡沫具有适当的稳定性。利用自然湿地生态系统中的物理、化学、生利用自然湿地生态系统中的物理、化学、生物的协同作用，沉淀、吸附、阻隔、微生物物的协同作用，沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分
43、解、硝化、反硝化以及植物吸收等途同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途径去除悬浮物、有机物、径去除悬浮物、有机物、N 、 P和重金属等。和重金属等。人工湿地法具有处理方法成本低、易于管理、人工湿地法具有处理方法成本低、易于管理、对有机物的吸附去除能力强。对有机物的吸附去除能力强。微生物法处理酸性废水是根据硫循环原理，微生物法处理酸性废水是根据硫循环原理，利利 用用 硫硫 酸酸 盐盐 还还 原原 菌通过异化硫酸盐的生菌通过异化硫酸盐的生物还原反应物还原反应,将硫酸盐还原为将硫酸盐还原为H2S,通过微生通过微生物氧化作用将物氧化作用将 H2S氧化为单质硫。氧化为单质硫。第三节 矿井水处理与利用v一
44、、来源v二、分类v三、处理与利用v1、洁净矿井水、洁净矿井水v特点：水质呈中性或弱碱性特点：水质呈中性或弱碱性,低浊度低浊度,低矿化度低矿化度,无有毒有害元素或其含量无有毒有害元素或其含量很低很低,基本符合生活饮用水标准。基本符合生活饮用水标准。v利用方式：可设专用输水管道给予利用利用方式：可设专用输水管道给予利用,一般采用清污分流方式一般采用清污分流方式,保证其保证其在排出过程中不混入其他矿井水和煤粉、岩粉在排出过程中不混入其他矿井水和煤粉、岩粉,将洁净矿井水和已被污染将洁净矿井水和已被污染的矿井水利用各自单设的排水系统的矿井水利用各自单设的排水系统,分而排之。分而排之。p徐州矿区的新河矿太
45、原组岩溶水水质优良徐州矿区的新河矿太原组岩溶水水质优良,涌水量大而稳定涌水量大而稳定,该矿在该矿在1998年年6月建成井下、井上供水管网月建成井下、井上供水管网,每年可供矿井水每年可供矿井水1095万万t以上以上,日平均供日平均供水水3万万t,能满足徐州市区能满足徐州市区35万人的生活饮用要求万人的生活饮用要求.p兖州矿区鲍店煤矿开采兖州矿区鲍店煤矿开采3煤层时煤层时,来自灰岩的地下水水量丰沛来自灰岩的地下水水量丰沛,水质优良水质优良,且且微量元素微量元素Sr的含量优于国家饮用天然矿泉水的水质标准的含量优于国家饮用天然矿泉水的水质标准,该矿将其作为矿该矿将其作为矿泉水进行了开发。泉水进行了开发
46、。p西锶矿泉水（西锶矿泉水（pH7.45-7.8,Sr0.677-0.95mg/l,Li0.08mg/l,Zn0.05mg/l.)2含悬浮物矿井水含悬浮物矿井水v特征：来自矿井水流经采掘工作面时带入的煤粒、煤粉、特征：来自矿井水流经采掘工作面时带入的煤粒、煤粉、岩粒、岩粉。多呈灰黑色岩粒、岩粉。多呈灰黑色,异味异味,浑浊度也比较高浑浊度也比较高,pH值呈中性值呈中性,含盐量小于于含盐量小于于1000mg/L,金属离子含量微量或者未检出金属离子含量微量或者未检出,不含不含有毒离子。有毒离子。v处理工艺：我国北方一些矿区处理工艺：我国北方一些矿区(如平顶山、焦作、开滦、如平顶山、焦作、开滦、峰峰、
47、郑州、邯郸峰峰、郑州、邯郸)及华东、东北的大部分矿井的外排矿井及华东、东北的大部分矿井的外排矿井水属这类矿井水水属这类矿井水, 当做饮用水水源加以处理。经混凝、沉淀、当做饮用水水源加以处理。经混凝、沉淀、过滤消毒等工序处理。过滤消毒等工序处理。v处理实例处理实例平顶山矿区年矿井涌水量平顶山矿区年矿井涌水量4300多万吨，以高悬浮物矿井水为主。多万吨，以高悬浮物矿井水为主。目前目前,集团已有集团已有5个矿采用一体化净水器处理水质污染较轻的矿井个矿采用一体化净水器处理水质污染较轻的矿井水水,已有已有11个矿建设了矿井水处理厂以处理水量大、浊度高的高悬个矿建设了矿井水处理厂以处理水量大、浊度高的高悬
48、浮物矿井水浮物矿井水,处理能力处理能力150015000m3/d之间之间,用于生产和生活。用于生产和生活。v平煤集团矿井水实际涌水量平煤集团矿井水实际涌水量44.68Mt,合计复用量合计复用量38.58Mt,复复用率达到用率达到86.34%。v矿井水资源化矿井水资源化,年均节约新鲜水年均节约新鲜水385Mt,产生直接经产生直接经4300多万多万元元,分别减少分别减少COD、悬浮物排放量约、悬浮物排放量约2600t和和11400t。v新鲜水向农村供给新鲜水向农村供给,对改善煤矿与地方关系、促进工农共同对改善煤矿与地方关系、促进工农共同发展起到积极作用发展起到积极作用 门头沟煤矿矿井水处理与利用门
49、头沟煤矿矿井水处理与利用悬浮物、浊度、悬浮物、浊度、色度及肉眼可见色度及肉眼可见物四项指标超物四项指标超复习v1矿山环评水环境监测v2矿山水环境研究性监测（大宝山矿区和贵州煤矿）v3金属矿山酸性废水处理v4煤矿矿井水的处理与利用郑州矿区矿井水处理与利用郑州矿区矿井水处理与利用混凝剂PFS净水剂和聚氯化铝PAC3高矿化度矿井水的处理与利用高矿化度矿井水的处理与利用1概括概括苦咸水或矿井苦咸水苦咸水或矿井苦咸水,是指含盐量大于是指含盐量大于1000mg/L的矿井水。的矿井水。矿井水的含盐量主要来源于矿井水的含盐量主要来源于 Ca2+ 、Mg2+ 、Na+ 、K+ 、SO42- 、HCO3- 、Cl
50、- 等离子等离子,其其硬度硬度往往较往往较高高,(以含以含CaO计计)可达可达1000mg/L。受采煤等作业的影响受采煤等作业的影响,这类矿井水还含较高的煤粉、岩粉等悬浮物这类矿井水还含较高的煤粉、岩粉等悬浮物,浊度大浊度大。据调查据调查,这类矿井水水量约占我国北方国有重点煤矿矿井涌水量的这类矿井水水量约占我国北方国有重点煤矿矿井涌水量的30%,主要分布于甘主要分布于甘肃、宁夏、内蒙古西部、新疆的大部分矿井及陕西的中部和东部、河南西部等矿区。肃、宁夏、内蒙古西部、新疆的大部分矿井及陕西的中部和东部、河南西部等矿区。原原因？因？与气候有关与气候有关 ，西北地区，西北地区与煤系地层有关与煤系地层有