淺談高效濃縮器在洗煤廠污水處理中的應用

楚風旭?李雍

摘 要：煤炭是非常重要的能源，是工業生產的原材料。在煤炭開采和洗選過程中，往往會產生大量含有煤泥水的生產污水，若處理不當，勢必會加劇水體污染程度，甚至威脅人類健康。針對洗煤污水特性， 當前多采用“絮凝法為主、 過濾法為輔”的處理方法，但這種處理方法具有過濾性能差、占地面積大、水處理成本高等缺陷，基于經濟性考慮，本文提出了一種高效濃縮器污水處理方案，希望能夠有效提高洗煤廠污水處理水平。

關鍵詞：高效濃縮器;洗煤廠;污水處理

洗煤工作是煤炭深加工必不可少的工序，原煤開采過程中會存在很多雜質，洗煤就是通過水流沖擊作用，將成分、比重不同的原煤進行等級劃分，并將原煤內存在的塵土、廢石一并去除，最終達到降低灰分和硫分含量的目的。然而，在洗煤過程中，往往會產生含有大量懸浮物、煤泥、泥砂的污水，據相關研究表明，若不經處理，煤泥水中的懸浮物濃度將超過5000mg/L。加之煤炭自身具有疏水性特點，在水中一些微小煤粉相對較為穩定，甚至水中還會懸浮一些超細煤粉，即便是靜置多月，仍無法自然沉淀。基于此，本文提出了一種高效濃縮器污水處理方案，希望在混凝沉淀的基礎上，改善污水凈化效果，降低成本，達到經濟效益、社會效益、環保效益最大化。

1 洗煤廠污水成分

相比生活污水，洗煤污水無論是在成分方面，還是處理工藝方面均較為復雜。為了保證洗煤廠污水處理效果，必須先了解洗煤廠污水成分。懸浮物、油類物質及有機藥劑是洗煤廠污水的主要成分，具體情況如下：

1）懸浮物。洗煤污水中懸浮物含量較多，此類污染物的主要成分為細微的礦物顆粒，如高嶺土、煤粉等。煤炭有機物顏色多為黑色，此類物質具有特殊的變色性，因此，當水體內此類物質含量較多時，將會影響水質顏色，且透光性不足。

2）油類物質。油類物質也是洗煤廠污水的主要成分之一，如輕柴油、煤油等浮選藥劑，或在清洗煤炭環節均會出現含量不同的油類物質。

3）有機藥劑。洗煤工藝中煤泥水處理屬于一個閉路循環工藝，主要工序為“過濾—脫水—濃縮—浮選”等。在整個工序中，需適量摻加各類藥劑，如抑制劑、起泡劑、絮凝劑等，洗煤過程中極易出現藥劑殘留現象，最終必將污染水質。

2 洗煤廠污水處理常見方法

泥水分離是洗煤廠污水處理的根本目標，希望通過污水處理，可以達到清潔用水的標準，并能做到洗煤廢水閉路循環的效果，保證煤泥含水量低，易于脫水。目前，常見的洗煤廠污水處理方法主要包括2大類，其一，原煤煤質好，經洗選所產生的洗煤污水。此類污水內雜質顆粒較大，濃度偏低，處理較為簡單，采用濃縮沉淀法便可獲取良好的處理效果。其二，地質年代短，原煤灰分、雜質含量多，經洗選所產生的洗煤污水。此類污水煤泥顆粒粒度小，濃度偏高，同時，顆粒表面附帶負電荷，處理難度較大，可采用混凝沉淀法。

2.1 重力濃縮沉淀法

重力濃縮沉淀法是一種最節能的污泥濃縮方法，是指在重力作用下，自然沉降分離的方式，無需外加能量。洗煤廠污水處理采用重力濃縮沉淀法時，多采用沉淀池、濃縮機等。例如，一些洗煤廠在煤泥水處理環節，煤泥水可經撈坑進入濃縮機，經分析，其溢流固體含量在10g/L以內。或選擇斜管沉淀池，煤泥水處理后，其流量在350m3/h左右，使用了3個30㎡的方形池。表面負荷為4m?/（m2˙h），洗煤廢水SS濃度為26.67g/L。

2.2 混凝沉淀法

混凝沉淀法是指在混凝劑作用下，使廢水中膠體和細微懸浮物凝聚成絮凝體，隨后分離除去的一種污水處理方法。在污水處理中，混凝沉淀法應用較為廣泛，其不僅能夠降低原水濁度、色度等水質的感觀指標，還能將多種有害、有毒污染物去除。洗煤污水處理中，洗煤污水性質不同，則采用的絮凝劑也略有不同。在洗煤污水處理中，混凝沉淀法的應用效果良好，具有較高的SS去除率。相比重力濃縮沉淀法，可有效提高污水處理的閉路循環效果，達到污水排放標準。然而，在實際應用中，此類方法絮凝劑用量較大，將大幅提高藥劑成本，甚至會腐蝕水處理設備。

總之，無論是重力濃縮沉淀法，亦或是混凝沉淀法，均具有一定優缺點，為此，本文提出了一種效果濃縮機處理方案，以期降低污水處理成本，滿足污水排放標準，這也是處理好洗煤污水和實現廢水閉路循環的重要措施。

3 高效濃縮器的優勢

基于高壓、高精密物理原理，高效濃縮器主要處理懸浮顆粒濃度低、量大的不溶性污水，構造如圖1所示。高效濃縮器的作用是通過高效濃縮設備處理后，污水濃度將大幅提高，隨后將污水流入沉淀池或板框式壓濾機內進行壓濾處理。污水經高效濃縮器處理之后，其處理負荷有所下降，能夠減少藥劑用量，經濟效益良好。

4 案例分析

為驗證高效濃縮器的應用效果，本文以某洗煤廠污水處理為研究對象，正常生產狀態下，洗煤污水量基本上可達到9 000 kt/a，污水處理中所需藥劑費用將在20萬元/月以上，此外，還需修筑多個規模較大的絮凝池、沉淀池，這樣才能保證污水處理系統運作正常。當選用高效濃縮器之后，可通過高壓運行，僅需安裝高壓水泵，操作方便，工藝簡單，圖2為具體流程圖。當高效濃縮器處理完洗煤廢水、礦井水后，清水可直接進入工藝循環水系統，原后續處理系統則無需使用，僅用于設備大檢修，或出現設備漏油等故障時用做事故應急處理，從而快速、及時地通過該應急處理系統將污水內有機污染物去除。相比其他污水處理方法，高效濃縮器是基于絮凝法處理系統的基礎上，對原系統改變不多，僅是將一臺濃縮器設備增設到原工藝流程當中。但在處理效果方面，卻遠遠高于絮凝法，可以快速回用或將污水中的大部分水排出。在無油污等條件下，甚至可以大幅降低藥劑費用，實現經濟效益最大化。

5 結束語

綜上所述，污水處理于洗煤生產而言至關重要，高效濃縮器在洗煤廠污水處理中的應用，是傳統絮凝法污水處理系統的一種改進措施，通過高效濃縮器的合理運用，可以加快污水處理速度，快速回用或排出，很大程度上降低了洗煤廠污水外流的概率。同時，還能節約藥劑費用，具有良好的經濟效益。

參考文獻

[1]甄亮.煤炭洗選廢水處理技術與運用[J].現代礦業，2015，（6）：235-236.

[2]徐海洋，雷震鳴.NXZ-45高效濃縮機在王家嶺選煤廠的應用[J].煤炭加工與綜合利用，2016，（5）：55-56，60.