選煤廠煤泥水處理系統的優化改造研究

孫少文

（山西大同煤礦集團大地選煤公司同忻選煤廠, 山西 大同 037001）

引言

我國煤礦行業目前正處在高速發展的時期，同時帶動洗煤行業翻天覆地的技術變革，煤礦開采技術越來越成熟，隨之對洗煤廠洗煤工藝的要求也越來越高。我國國內目前大多數洗煤廠都采用濕法洗煤，濕法洗煤會造成大量的洗煤廢水，對洗煤廢水的處理便成了首先需要解決的問題[1]。煤泥水中含有大量的煤粉顆粒，當煤粉顆粒與水混合在一起，形成了洗煤廢水。假如能夠對洗煤廢水做到全部高效處理，便能夠解決煤泥水對周圍環境的的污染，同時煤泥水通過脫水能夠實現煤泥水的全部回收利用，還可以為企業帶來一定的經濟效益，洗煤廢水經過處理后的清水能夠二次利用，減少了企業大量清水的使用，具有一定的經濟效益。

1 現有煤泥水主要污染物

1）煤泥水中有許多懸浮的顆粒物，并且有許多混合物作為懸浮物混合在水體中。煤泥水中由于主要污染物為固體顆粒物，造成了煤泥水的懸浮物指標明顯超出了國家地表水要求標準。洗煤廢水中的主要懸浮物是由于煤塊破碎時產生的小顆粒以及輸送過程中與土結合的細小土粉存在水中形成的。當洗煤廠水體中有大量懸浮物存在時，會導致水體的透光度明顯下降，濁度會明顯變渾濁。當水體的透光度發生變化時，會影響到水體中的生物進行光合作用，從而導致水體中微生物的正常生長，由于水體中生物的生活環境受到了影響，會破壞水體的自凈能力，當水體自凈能力下降時會使得水體中產生更多的污染。

2）由于煤礦本身是一種黑色的礦物質，并且煤本身帶有一定的油性。當煤與洗煤水體接觸時，會對水體產生一定的染色效果，會使水體變為黑水，并在水面表層產生一層油性物質。

3）我國煤泥分選大都是采用浮選的方法，當浮選時就需要通過各種化學藥劑使煤泥水中的污染物進行絮凝，尤其使用起泡劑、醇類作為浮選劑時會使得水體中的一些指標發生明顯變化。當煤水分離后，煤泥需要通過板框機進行壓濾、濃縮，為了使板框機壓濾效果更好、脫水率更高，在壓濾過程中，常加入絮凝劑，由于這些藥劑的不當使用會使得水體中的某些指標明顯增加，當水體外排時，會產生嚴重的后果，污染周圍環境[2]。

4）由于煤體是長時間在地殼運動中形成的，從而導致煤中含有多種游離的金屬礦物質，當金屬礦物質隨著煤進入到水體中時，金屬離子會對水體產生污染作用。

2 煤泥水處理工藝簡介

我國目前使用最為廣泛的洗煤廢水處理工藝主要為：煤泥分選、濃縮沉淀或氣浮、壓濾。

煤泥的分選主要是以浮選機為主，我國對浮選機的研究主要集合在對設備本身結構、原理和浮選過程中添加的藥劑進行研究。目前浮選機的結構及原理已經日漸成熟，藥劑方面的研究主要是保證添加藥劑能夠對煤泥的表層性進行改變，從而使得煤泥顆粒逐步變大，使煤泥的分選效果更佳[3]。

目前現有的濃縮沉淀或氣浮的方法主要有：混凝沉淀，通過在過程中加入有機高分子絮凝劑、無機高分子絮凝劑，兩者混合使用添加在水體中，能夠使水體中的固體顆粒絮凝成大顆粒狀；重力濃縮沉淀，主要是利用斜管/斜板沉淀池將水中的污染物進行重力沉淀，通過利用水上升流或平流式固體顆粒與水體的流速、密度不同，使固體顆粒沉降到沉淀池底部，從而達到洗煤廢水的沉淀效果。重力濃縮過程中目前都結合結團絮凝工藝進行改善，結團絮凝工藝能夠通過控制藥劑的添加速度、水流流速等使得水中的細小固體顆粒絮凝成大顆粒狀，保證了沉淀的效果，達到高效去除水中污染物的效果。

煤泥脫水是煤泥水處理的最后環節，通過煤泥脫水能夠實現煤泥與水的徹底分離，目前使用較多的是板框式壓濾機，板框式壓濾機能通過高壓力實現煤水的脫離。

3 優化改造措施

傳統的洗煤廠的煤泥水處理措施主要是按照成熟的系統進行設計、建造的，在傳統的工藝中有許多可以再次回收利用的藥劑。通過將重力濃縮沉淀下來的煤泥內部含有許多可再次利用的水處理藥劑，通過將沉淀物進行加壓到壓濾機的煤泥收集池中，與煤泥池中的沉淀物相混合使得沉淀池內的物質有了更好的絮凝作用，首先保證了沉淀池內的污染物能夠有更好的沉淀效果，再有就是當壓濾脫水時，藥劑能夠使得壓濾設備能夠有更高的脫水率，降低了壓濾設備的能耗，既提高了沉淀池的沉淀效果，又提高了壓濾效果。同時在混凝沉淀過程中往往單獨加入某一種水處理劑，通過利用電石渣與聚鋁聯用能夠高效將水中的懸浮物進行處理，而且處理效果穩定，各項都達到了水處理指標，處理后的水量能夠全部回用于洗煤，同時電石渣等廢棄物的回用能夠達到一定的利用效果。

4 結語

煤炭行業開采技術的高速發展，對洗煤行業水處理技術的要求越來越高，同時洗煤廠水處理工藝的問題變得越來越突出。通過研究問題并給出優化措施，利用電石渣與聚鋁的聯用提高了絮凝沉淀效果，實現了廢棄物再利用，經濟效益顯著。