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神东煤炭集团创新驱动:实行全周期管理 实现煤炭水资源可持续利用

【字体:      】     打印      2024-01-13 17:02      来源: 黄河报·黄河网  

张多  

  在西北缺水地区建成超十万人生活、年产值超千亿元的大型煤炭生产基地,在水资源的保护和利用方面,神东煤炭集团有什么独家秘籍、创新之举?

  神东煤炭集团坚持以习近平生态文明思想为指导,强化战略导向,健全组织保障和目标责任体系,加大科技创新和管理创效力度,探索煤炭开采与生态保护相互协调的模式与技术,创新应用了“三水保护、三级处理、三种利用、三水管理”“四水四定四统筹”模式,提高管理效率,降低处理成本,在水资源极其匮乏的毛乌素沙漠边缘,实现了矿井水的资源化利用,走出了以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子,为建设世界一流企业扩容更大的生态空间,为黄河流域生态保护和高质量发展提供可借鉴的经验与示范。  

管理体系创新

  神东通过多年探索实践,开创性提出“生态水库”“适宜适度适应”和“水流动而不流失”等多种管理理念,创新应用“三水保护、三级处理、三种利用、三水管理”“四水四定四统筹”模式,这些模式基于一项重要原则——“能管理,就无需处理”。

  “生态水库”理念

  为了水资源的可持续利用,神东依托采煤沉陷区,通过实施水保工程、水源涵养工程、保水采煤等措施,开展地下水库和地面4生态水库建设(植物层储水、地表储水、包气带储水、潜水层储水)与示范,最大程度保留水资源。该系统不仅可以提供清洁的水源,还可以维护生态系统的平衡,促进物种多样性和生态可持续性发展。

  “适宜适度适应”理念

  神东还认识到,在管理过程中遵循“适宜适度适应”的原则,能够最大程度地减少资源消耗和成本投入。以用水的位置、用水量、用水水质反向确定处理环节、处理程度、处理量,以生态的方式解决环保的问题。细化优化预处理、膜处理、蒸发结晶三大环节,减少水处理环节,用适宜、适度、适应的处理工艺实现零能耗、零污染、零碳排,低成本运行。

  “水流动而不流失”理念

  “水流动而不流失”是神东在水资源管理方面的独特模式。通过实行煤矿水资源全周期管理,从矿井水的源头、储存、处理、利用、消耗等各环节进行跟踪监测,最大限度节约水资源,利用水资源,留住水资源,让水资源流动而不流失。  

技术体系创新  

  创新了“三水协同” 水资源保护与利用技术体系

  神东创新了“三水协同”水资源保护与利用技术体系。其中,水资源协同保护系列技术包括大气降水水土保持、地表水水源涵养、地下水保水开采等技术;水环境协同处理系列技术包括井下采区沉淀过滤、地面处理厂除氟除盐等技术;水生态协同利用系列技术包括生产用水闭路循环、生活用水分质分级、生态用水节约集约等技术。

  1.水资源协同保护技术体系

  神东通过实施水平沟、鱼鳞坑等水保措施拦蓄雨水,增加地表植被盖度和雨水下渗补给,从而保护地下水资源;通过水源涵养林营造、风沙区及坡沟道治理等措施,复苏河湖生态环境,保障沟道生态基流;通过实施超长工作面整体沉降减损技术,减少基岩破碎导水通道;实现地下水资源保护。

  2.水环境协同处理技术体系

  神东利用采区矸石对水体的过滤净化和自然压差输水特点,经沉淀过滤后实现井下水直接复用;采用混凝沉淀处理的矿井污水,出水水质可满足《煤炭工业污染物排放标准》;按照地表Ⅲ水质标准建设反渗透分盐结晶深度处理系统。

  3.水生态协同利用技术体系

  按照分级分质利用的原则,生产复用量占矿井水产生量的46.3%;按照多级循环用水的原则,生活杂用量占矿井水产生量的5.2%;根据沉陷区生态复垦时空分布进行分区、分级、分利用,生态用水量占矿井水产生量的48.5%。

  技术创新点

  1.锰砂过滤保护+改性羟基磷灰石(Fe-Ga)除氟技术,解决了矿井水铁、锰浓度高,对吸附滤料冲击失活的难题

  神东矿区矿井水拥有两大特征污染物:氟化物和总溶解性固体物质(TDS)。神东首创在羟基磷灰石吸附除氟前端增加锰砂过滤保护技术,解决了矿井水铁、锰浓度高,对吸附滤料冲击失活的难题,有效提高矿井水中氟化物的去除效果。

  2.矿井水碳酸钠冷冻结晶技术,解决了高盐高碱度矿井水零排放治理难题

  神东利用碳酸钠及在氯化钠溶液中的溶解平衡特性,首次在矿井水零排放系统突破应用2万吨水每天一水碳酸钠冷冻结晶技术,回收提纯后的氯化钠达到工业干盐二等品质,纯度≥97.5%,既实现废水零排目标,又实现了对副产品盐的资源化回收利用。

  3.全天候节水生态灌溉技术,既满足灌溉季的节水要求,又解决了西北地区冬季灌溉用水难题

  全天候节水生态灌溉技术通过集成灌溉管路深层铺设技术及灌溉时序控制技术,实现了神东矿区灌溉季不浪费水,非灌溉季有水可灌,灌溉用水定额小于0.3吨水每平方米每年,年灌溉面积170平方千米。

  4、布尔台区域矿井水循环利用智慧系统研究与示范

  神东研究建立面向煤矿矿区矿井水综合利用智慧系统体系架构,划分为数据采集、传输、存储、处理、展示等功能层次;定义面向煤矿矿区矿井水综合利用的信息模型,包括水体、监测设备、控制设施、通用业务模块、显示模板等,通过统一的信息模型提升系统的开放能力,第三方能够据此信息模型向本系统提供更加高级的业务功能,在布尔台矿井水处理厂建设矿井水循环利用智慧园系统示范工程。

责任编辑:齐欣然

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