“榆林市属于重度缺水区,但煤矿矿井水未能有效利用,仅榆神矿区、榆横矿区每年就有9200多万立方米矿井水外排浪费掉。国华锦界煤矿每天产生约10万立方米矿井水,利用率不到40%。咸阳市长武县陕西煤化能源公司未按要求使用正通煤业的矿井水,每年取用新鲜水超600万立方米,而正通煤业等多个煤矿每年则有超2500万立方米矿井水外排泾河。”
这是近日公布的《陕西省贯彻落实第二轮中央生态环境保护督察报告整改方案》所揭示出来的当地煤矿在矿井水处置方面存在的问题。
开采1吨煤产生约2吨矿井水,若随意外排泄漏将造成水害威胁、环境污染,处置好了则大有用处。尤其对于榆林等缺水地区而言,可作为理想的补充水源,大大减轻新鲜水取用负担。既然如此,大量矿井水为何没能用起来?多位人士证实,类似情况不止发生在陕西一地,用好矿井水真的这么难吗?
长期高排放、低利用
记者了解到,榆林、咸阳已着手推进整改,分别要求在今年12月底、2025年12月底前完成任务。
其中,榆林将严格落实《榆林市人民政府关于矿井疏干水综合利用的意见》,今年年底前,矿井疏干水利用率达到70%以上,完成榆神矿区多处矿井的疏干水综合利用工程。咸阳要求今年年底前完成正通煤业矿井水作为泾河生态基流用水可行性论证,2023年底前实现深度处理,将处理后的矿井水作为企业职工、周边群众生产生活用水水源,每年减少矿井水排放量50万立方米。此外,将启动陕西润中清洁能源有限公司(原陕西煤化能源公司)水资源综合利用项目,到2025年底,正通煤业矿井水的年综合利用量不少于600万立方米。
“实践证明,矿井水资源化利用不仅有利于矿区自身的可持续发展,从根本上消除过度外排影响,减少地下水开采、减轻地下水位下降,还有着直接的经济和社会效益。”中国煤炭加工利用协会节能环保部副主任颜丙磊表示,净化后的矿井水作为二次水源,用于农业灌溉、工业生产、居民生活等,水量稳定、水源可靠、季节性变化小,可在一定程度上缓解水资源紧张问题。
然而,利用率低的情况不是个例。有不愿具名的业内人士向记者举例,在宁夏宁东基地,2020年、2021年矿井水综合利用率分别为26%和37%,远低于规划要求的85%以上的目标。基地供水范围内有17座煤矿,其中大部分存在矿井水外排,年涌水量共约5322.3万立方米,实际利用仅为2446.1万立方米。“到2035年前,我国煤矿矿井水量每年有望稳定在60亿立方米以上,可作为长期稳定的非常规水资源;但目前平均利用率仅有35%,高排放、低利用的现象长期存在。”
技术、管理等皆是难题
事实上,多份文件已对煤矿矿井水利用提出要求。例如,生态环境部、国家发改委和国家能源局联合印发的《关于进一步加强煤炭资源开发环境影响评价管理的通知》明确提出,矿井水应优先用于项目建设及生产,鼓励多途径利用多余矿井水。国家发改委、水利部等五部委印发的《黄河流域水资源节约集约利用实施方案》强调,推进陇东、宁东、蒙西、陕北、晋西等能源基地的煤炭矿井水综合利用,并要求到2025年黄河流域矿井水利用率达到68%以上。
作用明显、政策支持,为何还是用不好?“虽说矿井水长年累月排放,但对其多重资源价值的认识依然不足,对处置利用的必要性、紧迫性和效益理解仍不到位,进而造成没有深入研究其特有规律,也未系统全面地进行化验分析。传统观念认为,井下排水又黑又脏,矿井宁肯从几十公里以外取水,也不肯利用近在身边的矿井水。”颜丙磊坦言。
当前还有技术、管理等现实难题。颜丙磊举例,矿区技术人员多为采矿、机电、土建等专业人士,给水排水专业人员非常缺乏。“水处理、开发利用等工作,专业性、综合性很强。而不少煤矿的水处理工程由非煤炭系统设计单位承担,缺乏对煤矿生产情况、排水水质特性的了解,易导致矿井水处置效果不稳定或难达目标,实现再利用就更难了。”
颜丙磊认为,对于自身需求有限的矿区,需结合周边用水需求,分质分级处理,实施产业化利用。矿井水产业化涉及工程建设、管网铺设、占地补偿、综合利用、环境保护等方面工作,这些都需要高投入及多方协调,依靠企业自身很难解决。
某大型煤化工企业负责人王某告诉记者,变废为宝的过程离不开技术、资金等条件支撑,但因通用技术缺乏、投入费用偏高,很多企业望而却步。“我们早在2015年便尝试使用周边煤矿的矿井水,现已建成一个综合利用项目,全部取代地下水。对于煤矿而言,处理净化或许不是强项,我们有经验可以做,加上靠近矿区的地理优势,一拍即合。但说实话,并非所有项目都具备这样的先天条件。”
把吃人的老虎关进笼子
“做好矿井水处置利用,相当于把老虎关进笼子。笼子结实可靠,垮不掉,倒不了,就不怕老虎跑出来吃人,就能够把矿井水驯服。”王某这样比喻。
值得关注的是,部分企业已展开探索。今年7月,国内首个高盐、高矿化度矿井水水域漂浮电站——国家能源集团宁夏电力宁东电厂3×5.98兆瓦漂浮分布式光伏发电项目正式竣工。
在陕煤集团澄合矿区,16座矿井水处理站、生活污水处理站先后建成。“我们在井下建立了污水处理系统,通过分解、吸附、沉淀,将矿井水中的煤泥等颗粒悬浮物有机分离,再通过地面污水处理站的磁分离系统提升矿井水水质标准。”该矿区所属山阳煤矿公司环保行政事务部负责人王鸽介绍说,经处置达标的水源,一部分用于井下回用、喷淋设施洒水降尘及矿区生活用水,富余部分优先送至周边村庄灌溉农田。
如何让更多的矿井水得到有效利用?颜丙磊建议,一方面需逐步构建管理机制、标准体系,形成以企业为主体、政府积极倡导、地方和相关部门大力配合协调的处置利用新机制。另一方面,重点抓好各种类型矿井水示范工程建设,可在全国分批分期建设,在此基础上予以推广。“同时要结合新项目建设、老项目升级改造,科学做好投资概算。”
中国矿业大学矿业工程学院教授王方田提出,煤矿矿井水成分复杂,还需根据水质特点展开专题研究。“针对含悬浮物矿井水、含特殊组分矿井水、高矿化度矿井水、洁净矿井水等不同类型,相应的处置要求、工艺技术、成本投入也不一样,比如悬浮物处理技术现已成熟,高矿化度矿井水零排放难度依然较大。煤矿还要根据实际需求,强化专业设施及人员储备。”