【摘 要】煤炭是我國最主要的能源之一,煤礦區的開發和運輸經常伴隨著一系列的環境問題和污染物處理問題。礦區的污染物主要是指水污染物和大氣污染物,如何最大限度的減少污染物的排放,如何將排放的污染物進行有效的利用,這些問題都需要進行深度的研究。本文對盤江礦區的主要污染物及其危害進行了了解,并針對污染物的減排提出相應的對策。
【關鍵詞】煤礦;污染物;減排;綜合利用
據相關統計數據表明,我國煤炭的產量和消耗量已經達到了30億噸,煤炭產量已經達到世界的40%。盤江礦區位于我國貴州省的西部,礦區交通發達,煤炭儲量較高,四十余年來為貴州乃至華南、華東工業經濟建設能源需求做出了較大的貢獻。同時也由于歷史欠賬多,產業結構不盡合理,增長方式粗放,較易造成本已脆弱的生態環境影響。煤炭開采過程中產生的污染物不僅對環境造成了嚴重的影響,也逐漸對居民特別是煤礦開采區的居民身體健康造成一定的損害。“十二五”期間,盤縣人民政府要求盤江礦區主要污染物化學需氧量(COD)在“十一五”的基數上降低11.22%,氨氮(NH3-N)降低40%,二氧化硫(SO2)降低14.12%,氮氧化物(NOx)降低25%。如何做好盤江礦區的主要污染物減排工作,對改善礦區的環境質量及公司的長足發展都顯得尤為重要。
1.盤江礦區的主要污染物及其危害
1.1水污染物
煤礦中的工業廢水主要包括煤泥水和礦井外的排水,其中礦井水的主要成分是泥砂、煤粉和巖粉,這些成分懸浮在普通礦井水中會造成礦井水性質的改變。此外煤泥水的主要懸浮物是煤粉和泥質頁巖,煤泥水具有一定的毒性,濃度以及毒性都遠遠大于礦井水。無論是煤泥水還是礦井水,如果不經處理直接排放,對當地水體、農田以及環境都將造成嚴重的危害。
1.2大氣污染物
煤礦開采企業的大氣污染物,主要包括燃燒廢氣中的污染物、加工、生產過程中產生的粉塵污染物及煤層氣(瓦斯氣)等。盤江礦區的大氣污染物,主要指為職工提供熱水的燃煤生活鍋爐燃燒過程中產生的二氧化硫、煙塵及氮氧化合物等。還有煤炭開采和洗選加工過程中產生的粉塵及煤炭開采過過程中產生的瓦斯氣等。煤礦區的工業廢氣以及煤層中的瓦斯氣在威脅植被、水體以及人類健康的同時,還造成了生態環境的失衡。
1.3固體廢棄物
煤礦固體污染物的典型特點是數量大、回收困難和污染嚴重,其中主要的固體廢棄物包括煤矸石和煤泥。我國多數的煤礦開采企業并沒有完善的污染物處理機制,大量的固體污染物被堆放在農業用地和河流旁邊,這不僅造成了植被的破壞和水體的污染,還污染了當地的土壤和空氣,對當地居民的正常生活生產造成威脅。污染物沒有得到有效的利用,資源浪費和經濟損失嚴重。
2.盤江礦區的水污染減排方法和途徑
盤江礦區的水污染物的減排主要是指化學需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的減排,其中化學需氧量是判斷水中有機物質含量的主要指標,化學需氧量越大則水體污染越嚴重。煤礦中的工業廢水主要包括了礦井水和煤泥水,因此,盤江礦區的水污染減排也主要是針對上述的水體污染物進行的。
2.1進行產業結構調整,取締、關停生產工藝落后、污染嚴重的生產項目
盤江股份公司先后關停了工藝落后、排放污染物嚴重超標的金佳礦一期、二期洗煤廠以及盤北選煤廠,確保COD等污染物排放總量得到有效控制。
2.2投入大量資金及技術實施新建污染減排工程
建設與礦井生產能力匹配的礦井水處理系統。盤江礦區礦井水處理主要是采用混凝沉淀工藝。礦井水先進入初沉調節池,進行水量調節并沉淀去除較大顆粒的懸浮物,采用機械刮泥和刮油機進行預處理,先去除大部分粗顆粒的懸浮物,然后通過渣漿泵將污水提升到高效絮凝迷宮斜板沉淀池進一步去除懸浮物,在沉淀池內投加混凝劑與助凝劑(多為PAC和PAM),沉淀池出水即可達到排放標準。盤江礦區的礦井水實現了穩定達標排放,外排礦井水中COD和SS的平均濃度達到了30mg/L以下。
2.3大力實施煤泥水處理設施
煤泥水要從源頭起進行治理,實現煤泥水的循環利用。煤炭開采企業要利用濃縮機以及循環水池將煤泥水進行澄清沉淀,將細煤回收,并且使濾液回流到循環水池,實現煤泥水的循環利用。煤泥水的處理流程很多,包括了簡單的煤泥沉淀池處理和濃縮機、壓濾機聯合處理等,基本上實現了煤泥水的過濾沉淀和回收再利用。盤江礦區的煤泥水處理都實現了一級閉路循環,有效實現了主要污染物的減排。
2.4提高礦井水的綜合利用率
盤江礦區各生產礦井將處理達標后的礦井水用于礦井下除塵、洗煤廠洗煤補充水、打掃衛生用水以及綠化用水等,有效的減少了礦井水的排放,極大的減少了COD的排放。
2.5生產再生水,將礦井水深度進化為生活飲用水
2008年,盤江股份公司金佳礦實施了將礦井水深度進化為生活飲用水的COD減排工程,處理達標后的礦井水進入運行操作簡單的無閥濾池,過濾水進入清水池,采用二氧化氯消毒處理后出水達到國家飲用水標準供居民使用。工程建成后將去除大量的污染物,項目實施后每年可減排污水量為1138.8萬噸,SS年最大減排量約569.4噸,COD年最大減排量569.4噸。
3.盤江礦區大氣污染物減排方法和途徑
盤江礦區的大氣污染物主要是二氧化硫、氨氮化物和煤層氣瓦斯,礦區的大氣污染物不僅造成了大地空氣的污染,還具有巨大的安全隱患和健康隱患。目前盤江礦區通過關停燃煤鍋爐及使用清潔能源等措施基本上實現了對大氣污染物的減排。
3.1燃煤鍋爐改造、瓦斯余熱替代燃煤鍋爐、使用清潔能源等實現污染物減排
3.1.1燃煤鍋爐改燒瓦斯氣
盤江礦區從2003年開始根據生產單位實際情況將部分燃煤鍋爐改為燃燒瓦斯氣,不僅減少了瓦斯的危害,還節省了能源,減少了環境污染。
3.1.2利用瓦斯余熱替代燃煤鍋爐
2009年4月,盤江礦區還建立了瓦斯電站的經營管理公司,目前已建成瓦斯發電站14個,總裝機規模達到6.18萬KW,實現了瓦斯的綜合利用。同時,瓦斯發電站可實現熱電聯產,通過發電機組尾氣余熱的回收利用,能夠滿足礦區職工洗浴熱水的需求,替代現有燃煤鍋爐,減少礦區燃煤鍋爐使用產生的SO2排放量。2011年底,通過利用瓦斯發電站余熱,盤江礦區已取締燃煤鍋爐20余臺,每年SO2減排量達80余噸。
3.1.3使用清潔能源
新礦井不設燃煤鍋爐,使用太陽能等清潔能源,有效控制新污染源的產生,減少大氣污染物的產生。
3.2燃煤電廠上脫硫脫銷設施
電廠通過采取壓濾系統、水膜沖塵以及沉淀池等措施,實現電廠污染空氣的減少,目前電廠還經常采用燃煤煙氣脫硫脫銷技術來對二氧化硫進行處理,其中脫硫產物的處理方式主要包括回收法和拋棄法來對大氣污染物的排放進行控制。我國很多政策明確規定大型的電廠要預留脫硫脫銷空間,對污染物進行控制,改善環境,實現經濟的可持續發展。目前,盤江礦區因多種因素制約尚未實施矸石電廠的脫硫脫硝工程。
4.固體污染物的處理
固體污染物在實際上來講,其利用價值遠在廢氣污染物和水體污染物之上。煤矸石可以作為建筑和鋪路的材料以及相關的燃料,在對煤矸石進行相關處理后還可以作為生產水泥的原料。而煤泥更是有著較為廣泛的利用途徑,比如矸石電廠發電使用、家庭燃用或者是磚廠燃用。在對煤矸石和煤泥進行處理以后,可以恢復堆放地的植被,減少環境的污染,加強對土地的利用。
盤江礦區建成了裝機容量7.5萬KW的火鋪煤矸石電廠和老屋基煤矸石電廠,每年可利用煤泥、煤矸石等固體廢棄物60余萬噸,發電近2億度,不僅實現了礦區固體污染物的回收利用,還保證了盤江地區穩定的電源,有效的減少了礦區的污染,實現了礦區產業鏈的拉長和循環經濟的新發展。
5.結語
綜上所述,煤礦的污染物主要包括固體、氣體和液體污染物,盤江礦區的煤炭生產企業已經具備了相關的污染物處理技術和處理設備,對污染物的減排起到一定的作用。新時期國家和政府以及生產企業要自覺踐行科學發展觀的要求,進一步探索新技術新手段的應用,減少煤礦污染物的排放,提高我國環境質量,實現盤江礦區以及全國煤礦區域污染物的循環再利用。 [科]
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