■ 宓法国 刘宝全 杨阳
水资源是矿山企业生产运行的基础，也是制约矿山企业可持续发展的核心因素。我国矿山企业每年运行需消耗大量水资源，运行过程中会产生较大量的矿井水与选矿废水。传统管理模式下，企业采用“取水—用水—排水”的线性流程，由于未能对水资源进行高效利用，大量废水直接外排，进而导致部分地区出现由废水引发的环境问题。为契合绿色矿山建设的要求，全面提升水资源管理效率，本文重点分析矿山企业有效综合利用水资源的效益，并深入探讨其管理实践路径。
矿山企业有效综合利用
水资源的效益
1.获取良好的经济效益
综合利用水资源可直接为矿山企业创造经济效益。首先，通过废水循环、矿井水回用等方式，矿山企业能显著降低新鲜水用量，有效减少取水成本。矿井水经处理后用于生产与生活环节，可进一步降低取水费用。在水资源税改革背景下，地下水与地表水成本持续上升，使用非常规水源对企业生产运营具有明显优势。其次，水资源综合利用有助于减少环保税费支出，企业若能实现废水近零排放，可降低排污费与环保税。最后，通过高盐矿井水蒸发结晶工艺可提取工业级氯化钠、硫酸钠等副产品，通过选矿废水处理可回收有价金属，出售这些副产品能为企业带来额外收益。
2.获取良好的生态效益
综合利用水资源可产生良好的生态效益，具体体现在以下三方面。首先，有利于水资源保护。矿山疏干排水易导致区域地下水位下降，企业通过工业技术高效回用矿井水，能最大限度减少深层地下水开采，避免泉眼干涸、地面沉降等问题。其次，有利于水环境污染防治。选矿废水中含有一定量的浮选药剂与重金属，若直接排放，会直接污染湖泊与河流;矿山企业通过循环利用废水，可从根源消除废水外排风险，有效保护水生生态系统。最后，有利于改善矿区生态环境。经工艺处理后的废水用于矿区道路降尘、绿化或土地复垦等，既能明显节省优质水源、有效控制扬尘污染，又能显著提升矿区植被覆盖率，助力矿区生态系统修复。
3.获取良好的社会效益
综合利用水资源能够产生良好的社会效益。首先，矿山企业若能对矿井水进行有效处理，不仅可将处理后的矿井水用于自身生产，还能供应给周边村镇，满足农业灌溉或生活饮用需求，这既有效缓解了当地的用水压力，也有助于赢得当地居民对矿山企业工作的支持。
其次，矿山企业积极开展废水处理工作，在运营全过程中始终践行绿色发展理念，有利于获得社会各界的认可与赞誉，从而为自身的可持续发展奠定坚实基础。
矿山企业有效综合利用
水资源的路径
1.分级处理矿井水，实现梯级利用
矿山企业的非常规水资源主要为矿井水，综合利用矿井水资源的关键在于分级处理与梯级利用。矿山企业需根据不同用水单元的实际需求及矿井水的水质特点，构建科学合理的多级处理与梯级利用体系。
首先，体系的第一级为简单处理与井下利用：针对悬浮物含量较高但矿化程度较低的矿井水，工作人员可通过混凝沉淀、重介质沉淀及井下磁分离等技术进行有效处理，实现井下就地净化。净化后的水可用于井下消防、液压支架乳化液配比、喷雾除尘及采掘设备冷却等环节，既实现水资源就地利用，又显著降低矿井水提升至地表的能耗。对于水文地质条件复杂的矿井，工作人员可结合涌水量变化灵活调整井下水处理路径，在保障矿区生产安全的同时，进一步提高水资源利用率。
其次，体系的第二级为常规处理与地面广泛利用：将井下提升至地表的矿井水，通过混凝、沉淀、过滤等工艺去除悬浮物、有机物及铁锰等杂质，使其达到工业用水标准。处理后的再生水可用于矿区道路洒水降尘、绿化灌溉、车辆冲洗、厕所冲洗及循环冷却水补充等场景，实现水资源的最大化利用。针对大型矿山基地，企业可建设集中式矿井水处理厂，依托现有管网向各生产单元供应处理后的再生水，推动矿井水的规模化利用。
最后，体系的第三级为深度处理与高端应用：对于含盐量超过1000mg/L的高矿化度矿井水或含特殊污染物的矿井水，需采用超滤结合反渗透等高级工艺进行深度处理，实现高效脱盐以获得高品质淡水，可用于日常生活、精细化工生产或工业锅炉补水。而反渗透过程中产生的高浓度盐水，可通过机械蒸汽再压缩或多效蒸发技术处理，提取工业级氯化钠、硫酸钠等副产品，助力实现“零排放”目标与资源的最大化利用。分级处理体系的核心在于结合矿井水水质的动态变化，灵活调整处理工艺，为再生水匹配适宜的利用方向，最终实现水资源的综合高效利用。
2.选矿废水的“近零排放”和分质回用
选矿废水成分复杂，含有悬浮物质、残留浮选药剂与重金属离子等多种污染物，这增加了水资源综合利用的难度。企业处理选矿废水的关键技术路径为“分质分流、闭路循环、稳定性调控”。
第一，分质分流是选矿废水处理的根基。传统管理模式下，企业会将全部废水混合后统一处理，这不仅增加了处理难度，更提高了处理成本。基于此，企业对处理方式进行了有效改进，结合水质特征与污染程度，将废水按类别分别处理。例如，可详细划分为地面冲洗水、设备冷却水等轻度污染水，尾矿浆溢流水、精矿浓度溢流水等重度污染水，以及碱性废水、酸性废水。同时，高级氧化与化学沉淀是选矿废水处理的核心环节。针对松醇油、黑药、黄药等难以通过常规沉淀去除的残留浮选药剂，工作人员可应用电化学氧化、芬顿氧化、臭氧氧化等高级氧化工艺，将有机药剂有效分解为水和二氧化碳，最大限度减少其对后续浮选环节的干扰。针对重金属离子，则可通过石灰中和沉淀法或硫化沉淀法进行处理，待重金属转化为难溶化合物后，彻底去除沉淀物。
第二，构建尾矿库回水系统有助于实现闭路循环。尾矿库不仅可用于存储尾矿，还能作为天然净化反应器。工作人员可延长水力停留时间，通过自然沉淀、光照分解及微生物降解等一系列处理步骤，有效净化水质。构建高效回水系统，将尾矿库上清液泵送回选厂高位水池，有助于达到选矿用水闭路循环标准。若矿山地形条件较好，工作人员可采用分级筑坝方式，显著增加回水澄清距离，保障回水水质。
第三，调控水质稳定性有利于保障选矿指标。随着水循环次数增加，废水中会不断积累残留药剂、盐分及有害离子，导致浮选效率明显降低，难以获得合格精矿。企业需建立科学的旁路处理机制：当循环水电导率或特定离子浓度超出预设范围时，部分废水将自动分流进入脱盐系统，产水返回循环系统，浓盐水则可自动用于尾矿输送或蒸发处置。同时，工作人员需深入研究浮选动力学，综合分析回水中不同组分对浮选指标的影响规律，通过调整抑制剂用量、增加活化剂用量等方式，保障水质稳定性，最大限度降低回用水对选矿回收率与精矿质量的影响。此外，该环节操作需结合工程实际情况，不断调整与完善处理机制，确保其更贴合实际需求，从而提升处理效率。
3.利用生活污水和辅助设施废水
生活污水在矿区总水量中占比虽低，但污染负荷较高，其中包含大量有机物、氨氮等污染物，若直接排放会对矿区周边土壤、水体造成污染，因此企业主要采用“就地处理、就近回用”的方式进行处理，最大程度降低污染同时实现水资源循环。工作人员选用一体化生化处理装置处理生活污水，该装置具有占地面积小、运行稳定、出水水质好等优势，无需占用大量地面空间，适配矿区土地资源紧张的特点，采用地埋式“厌氧—缺氧—好氧”工艺，结合膜生物反应器可取得较好的处理效果，能高效降解污水中的污染物质，保障出水稳定性。经有效处理后，生活污水的氨氮与COD等指标均符合城市污水再生利用要求，高品质再生水可用于矿区办公楼冲厕、道路洒水、职工浴室用水、景观水体补水及绿化灌溉，全方位覆盖矿区非生产性用水场景，有助于减少新鲜水用量。对于大型矿区，企业可建设集中式污水处理厂，统一收集处理全域生活污水，实现处理工艺的规模化与管理的规范化，将处理后的水应用于全部生活区域，有效实现“污水—再生水—利用”的微循环，进一步提升水资源回用率。辅助设施废水包括化验室废水、循环冷却排污水及锅炉排污水等，尽管水量较小，但不同类型废水的水质差异较大。针对化验室废水，因其含有多种化学试剂，工作人员需单独收集，经中和、氧化等预处理后，方可进入综合处理系统。而循环冷却排污水与锅炉排污水污染性较低，工作人员可直接用于灰渣加湿、煤场喷淋等环节。
4.建立雨水采集和调蓄系统
雨水是矿山企业的一项非常规水源，企业综合利用雨水主要遵循“收集储存、削峰补枯、生态利用”的原则。首先，企业需要构建完善的海绵矿区雨水收集系统，充分利用运输道路边沟、排土场平台、露天采坑等设施的优势，持续优化排水系统及运输道路，最大化收集与利用路面径流;在排土场平台建设截水沟，收集的雨水可引入下游蓄水池;露天采坑则可合理改造为雨水调蓄池。通过这一系列雨水收集设施，使雨水成为矿区的可利用资源。其次，制定雨水季节性调蓄策略。我国多数矿区所在区域降雨集中于夏季，矿山企业需建设容量充足的雨水调蓄池，在雨季尽可能收集和储存雨水，在枯水期利用调蓄池中的雨水补充生产用水。最后，注重生态利用与水质保持的有效结合。雨水收集池应兼具生态功能与景观功能，工作人员可适量种植水生植物，通过植物净化水质，营造美观的矿区水景观。在土地复垦、绿化灌溉与生态修复等环节，应优先使用收集的雨水保障生态用水需求，同时尽量减少对优质水源的占用。对于煤矸石山、排土场的复垦绿化而言，雨水利用成本低、效果好，是生态修复的重要支撑。在实施该环节时，需结合矿山实际情况，在不影响矿业生产各方面的前提下，最大限度扩大复垦绿化面积，从而提升雨水采集与利用效率。
结语
综合以上内容可知，矿山企业有效综合利用水资源可以获得良好的经济效益、生态效益与社会效益。企业建立完善的水资源综合利用体系：矿井水处理后的余量可补充选矿用水;循环利用选矿废水有助于减少对新鲜水的需求;生活污水再生水可有效用于绿化灌溉与生活杂用;雨水作为弹性水源，能够调节水资源的供需平衡。矿山企业通过对矿井水、选矿用水、生活污水、雨水等多水源的协同调配，最大程度提升水资源利用效率，提高水资源管理质量。
(作者单位：宓法国，河南全沣水井钻探工程有限公司;刘宝全、杨阳，河南省忠正绩效评价咨询有限公司)
