煤层气开采工艺与环境污染防治

煤层气开采过程中水污染和大气污染是主要的污染，生产企业要重视环保工作，做到预防和治理并重，尽量减少环境污染。

（1）大气污染防治。

①减少煤层气放空。在煤层气生产过程中，有时迫不得已要放空，但要做好场站管线设计，大管线沿线合理设计截断阀，使每次放空量减少；放空前把管线余气输往低压系统或低压用气户，把管线压力降低，以减少放空气量。

②减少排污跑气。站场排污、管线放水器放水和通球清管作业应平稳操作，尽量减少排污过程中煤层气放入大气。

③减少设备管线泄漏。做好设备维护保养，加强输气干线监控，发现泄漏及时处理，减少设备管线泄漏。

④放空煤层气要烧掉。

（2）水污染防治

在国外，煤层气产出水作为一种宝贵的资源被充分利用，煤层气产出水的涌出量越大，资源利用率就越高，所产生的价值就越大。许多发达国家在对煤层气产出水适当地处理之后，其中的一部分回用于煤矿的井下用水，其他部分在达到相应标准后进行回用。自20世纪70年代以后，发达国家通过开展综合区域治理规划，以求在整体上达到最佳环保要求，明确环保达标、技术可行、经济集约的要求。目前，国外主要将处理后的煤层气产出水用于水力采煤、水力充填以及选煤。

在俄罗斯，煤层气产出水有一半以上处理后用于选煤；还有相当一部分煤层气产出水用于设备冷却、锅炉循环、除尘、降温以及作为生活用水的补充用水。(www.xing528.com)

在美国，煤层气产出水多数呈酸性，通常是对酸性矿井水进行稀释，然后再排入水体。后来通过研究发现，结合预曝气法与中和法，处理酸性矿井水的效果更好。

在日本，煤层气产出水除了一部分用来选煤以外，剩下的煤层气产出水经过处理去除悬浮物以后都排入地表水体。日本处理矿井水采用的技术有固液分离技术、中和法、氧化处理、还原法、离子交换法等。

在英国，煤层气产出水15%用作工业用水，其余部分均排入地表水系。处理中主要是对含悬浮物的矿井水进行沉淀处理、对水中铁化合物的去除、对矿井水中溶解盐的去除。

我国的煤层气产出水的特点是涌水量大，pH值一般呈中性，主要污染物是可溶性无机盐和悬浮物。我国目前采用的煤层气产出水净化处理方法通常有预沉淀、加药混凝、过滤等。根据煤层气产出水的分类，其处理方法主要有以下几种。

①含悬浮物煤层气产出水。含悬浮物煤层气产出水可占我国煤炭生产矿井排水总量的一半以上，这类煤层气产出水污染轻、处理简单，处理技术已经十分成熟。较为常用的处理方法有混凝、沉淀、过滤、消毒等，并且经过简单处理后即可回用于生产生活中。聚合氯化铝是最为常用的混凝剂，聚丙烯酰胺是较为常用的助凝剂。

②高矿化度煤层气产出水。脱盐是处理高矿化度废水最关键的步骤。电渗析法和反渗透法是目前煤层气产出水脱盐的常用方法。除了含盐量高之外，高矿化度矿井水还含有悬浮物、胶体微粒、煤粉等污染物质，这些物质会降低反渗透膜的效率和使用寿命。因此，预处理是在对煤层气产出水进行脱盐处理之前的必要步骤。高矿化度煤层气产出水的预处理通常使用的方法有混凝、沉淀、过滤处理去除悬浮物等杂质；吸附去除水中的油类污染物质；氧化法去除Mn2＋、Fe2＋等金属离子，防止此类金属离子在反渗透膜表面生成不溶于水的沉淀物质；消毒剂杀灭煤层气产出水中的大肠杆菌、寄生虫等微生物，防止这些微生物及其分泌物附着在膜表面。

③酸性煤层气产出水。酸性煤层气产出水的成分相对较为复杂，主要污染成分为等，将其处理成生活用水，处理成本相对很高。所以，酸性煤层气产出水一般是处理后排入地表水体或回用于对水质要求较低的工业用水。20世纪70年代，我国的酸性矿井水处理开始起步，中和法是目前处理酸性矿井水最常用的手段，除此之外还有湿地处理法及生物化学处理法。目前俄罗斯最新研制了应用气浮法处理煤层气产出水。

总的来讲，煤层气产出水应根据水质有针对性地进行处理，并实现综合利用。