煤炭洗選過程中存在的環(huán)境問題及污染防治措施

竇志榮，王神虎，王孝義，黨阿會

（1.山西工程職業(yè)學院，山西太原030031；2.山西德新天環(huán)保科技有限公司，山西晉中030606）

引言

近年來，社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展，人民生活水平日益提高，對環(huán)境質量的要求也越來越高，但人類的開發(fā)行為卻對環(huán)境造成了極大的沖擊，環(huán)境問題日益突出[1-5]。煤炭是我國的主要能源，以煤為主的能源結構在未來相當長的時期內將長期存在，煤炭資源的開發(fā)利用也必然長期存在。煤炭洗選是煤炭加工利用的第一環(huán)節(jié)，而在煤炭洗選加工過程中，不可避免地會造成一定的環(huán)境污染問題，如煤粉塵污染、選煤廢水污染、煤矸石等固體廢棄物污染、噪聲污染以及對周圍生態(tài)環(huán)境的破壞等。國內外的一些學者也對此做了大量的研究及實踐工作，如原煤堆場煤粉塵污染治理[6]，選煤廢水通過濃縮分級再利用，實現(xiàn)一級閉路循環(huán)[7-8]等，以此降低選煤廠生產(chǎn)運營對周圍環(huán)境的不利影響。但大多的研究只是針對具體的某一方面進行詳細研究論述。

本文根據(jù)環(huán)境保護政策和技術要求,列出了煤炭洗選加工過程中可能存在的主要環(huán)境污染問題，分析了煤炭洗選加工過程中的主要污染源及產(chǎn)生的污染物，并提出相應的可行的污染防治措施。

1 煤炭洗選加工過程中存在的環(huán)境問題

（1）由于該類企業(yè)有大量原料煤的輸入和產(chǎn)品煤的輸出，原料和產(chǎn)品的儲存、運輸及裝卸及產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中篩分、破碎、分選作業(yè)會產(chǎn)生大量的煤粉塵污染；

（2）目前煤炭的洗選加工過程大多為濕法選煤工藝，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的含煤泥廢水，跑、冒、滴、漏、廢水，車間沖洗地坪水，原煤及產(chǎn)品臨時堆場產(chǎn)生的淋溶水等，該廢水的外排會導致地表水及地下水污染；

（3）分選加工過程中會分選出煤矸石，煤泥等固體廢棄物,由此導致的固廢污染；

（4）選煤廠的設備大多為高噪聲設備，如篩分機、破碎機、跳汰機、重介質旋流器、離心機、各類水泵等，在運行過程中會造成噪聲污染；

（5）為合理處置固體廢棄物煤矸石，設置備用矸石溝，不可避免的會對周圍的動植物產(chǎn)生影響，對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞。

2 煤炭洗選加工過程中產(chǎn)生的主要污染及防治措施

2.1 煤粉塵主要污染源及防治措施

煤粉塵主要污染源為原煤儲煤場、產(chǎn)品（精煤、中煤、煤泥、矸石）臨時儲存場、原料煤配煤點、皮帶輸送機、汽車裝卸、運輸、原煤破碎、篩分設備等。

2.1.1 原煤場、精煤場和中煤、煤泥、矸石臨時儲存場

為了防止原煤場產(chǎn)生的煤粉塵對周圍環(huán)境的影響，可設置全封閉煤倉，或根據(jù)廠區(qū)實際現(xiàn)狀采用擋風抑塵網(wǎng)封閉原煤場。山西省環(huán)境保護廳《關于印發(fā)煤場揚塵污染防治技術規(guī)范的通知》[9]（晉環(huán)環(huán)評函〔2017〕102號）中規(guī)定，對于地形、地質條件等原因不能密閉的，應當設置不低于煤炭最大堆放高度2m的防風抑塵網(wǎng)等嚴密圍擋措施，并采取有效覆蓋措施防治揚塵污染。在原煤場設置噴淋灑水裝置，定時灑水，使煤堆表層含水率達到8%以上，并硬化堆煤場地，以達到防滲的目的，嚴格控制廠內堆存量，可減少儲煤場揚塵85%，有效減少了對大氣環(huán)境的影響。

精煤、中煤、矸石等可設置全封閉產(chǎn)品倉。對于產(chǎn)品臨時儲存場應硬化堆放場地，噴水降塵并及時清運產(chǎn)品。

2.1.2 裝卸及運輸?shù)缆?/p>

對于原料煤及產(chǎn)品裝卸產(chǎn)生的煤粉塵，可在卸煤時使汽車位于原煤場擋風抑塵區(qū)域，并在產(chǎn)生點灑水抑制粉塵產(chǎn)生。如此可減少儲煤場揚塵85%。為了降低運輸?shù)缆窊P塵，要限制超載，及時清理路面，采用篷布封閉運輸車輛，可抑塵60%。

2.1.3 配煤及輸送

為了降低原煤、中煤、煤泥[2]等在廠內運輸、轉載跌落產(chǎn)生的無組織排放粉塵，需將皮帶走廊及帶式輸送機設計為密閉式，并在各轉載點、受煤坑設自動灑水裝置，適當提高原煤含水量及時灑水降塵，可降低80%的粉塵排放。

2.1.4 原煤破碎、篩分設備

為降低原煤篩分、破碎作業(yè)產(chǎn)生的煤粉塵，可將篩分機、破碎機設置在封閉的車間內，并加裝集成罩及布袋除塵器除塵，可降低99%的粉塵排放。

2.2 生產(chǎn)廢水主要污染源及防治措施

2.2.1 生產(chǎn)尾煤水

濕法選煤生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的尾煤廢水，該廢水可采用煤泥濃縮池濃縮，濃縮溢流返回循環(huán)水池，濃縮底流經(jīng)過隔膜壓濾機壓濾處理，濾餅為煤泥，濾液返回循環(huán)水池，重復利用于選煤生產(chǎn)，實現(xiàn)選煤廢水閉路循環(huán)，所有廢水不排放。為防止生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設備故障等事故停車，導致尾煤水外排，可設置事故池或備用濃縮池，更大限度的保障尾煤水不外排。

2.2.2 廠區(qū)其它廢水

對車間地坪沖洗水，跑、冒、滴、漏水及廠區(qū)精煤堆場，臨時中煤、矸石、煤泥堆場等產(chǎn)生的淋溶水等零散排水由地溝收集后統(tǒng)一排入配套建設的集中水池中，然后轉排至煤泥濃縮池，經(jīng)濃縮、壓濾處理后循環(huán)使用。

2.3 固體廢物污染及處置措施

煤炭洗選過程中的產(chǎn)生的固體廢物有矸石、煤泥等。其中煤泥在廠內暫存后定期外銷綜合利用[10-12]，矸石用于煤矸石電廠發(fā)電或煤矸石磚、水泥等建材項目的生產(chǎn)原料[13-16]，在矸石不能被全部利用的情況下，外排至備用矸石溝。矸石、煤泥等在生產(chǎn)運營過程中定期及時清運，不在場內長期堆存，不可亂堆亂放；洗選矸石裝汽車送往矸石場。

2.4 聲環(huán)境污染物及治理措施

煤炭洗選加工過程中主要噪聲源為篩分機、破碎機、跳汰機、重介旋流器、各類水泵、離心機，鼓風機等。這些設備大部分是固定噪聲源，多為連續(xù)排放，聲級一般為70～90dB(A)。設備選型時，應優(yōu)先選擇低噪聲的設備，優(yōu)化設備布局，將生產(chǎn)高噪聲的設備集中布置，安裝設備時，設置減振墊進行減振處理。為降低噪聲對周圍環(huán)境的影響，生產(chǎn)區(qū)與生活辦公區(qū)分開布設，并考慮地形條件、聲源方向性、噪聲強弱和綠化等因素，利用地形、輔助廠房、樹木等阻擋噪聲的傳播。將高噪聲設備如泵類、鼓風機等設備置于室內，利用建筑物隔聲。在廠界四周、高噪聲車間周圍、場區(qū)道路兩側種植灌木、喬木和林帶綠化，起到阻止噪聲傳播的作用[17-19]。

2.5 生態(tài)影響

生態(tài)影響為煤塵顆粒物使空氣中TSP的濃度增加，煤塵顆粒物飄落在作物葉片上，阻礙植物的光合作用，煤塵中的硫分[20-21]可因植物呼吸作用或雨水、露珠的作用產(chǎn)生酸性化合物灼傷植物葉片，影響植物生長。人體吸入煤塵顆粒物可使呼吸系統(tǒng)、五官科的陽性癥狀和疾病發(fā)生率增加，免疫功能下降。煤矸石在備用矸石溝填埋時可能會破壞周邊的植被，并對該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)導致一定的影響。在廠區(qū)及矸石填埋場地周圍應該進行植被種植，合理綠化，減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響。圖1為煤炭洗選加工企業(yè)出現(xiàn)的主要污染問題及可采取的污染防治措施。

圖1 主要環(huán)境問題及防治措施

3 煤炭洗選加工企業(yè)的環(huán)境管理工作

（1）建立ISO14000環(huán)境管理體系，對項目工程實施環(huán)境審核、環(huán)境管理與監(jiān)督。

（2）建立項目資源利用、產(chǎn)品、污染物及廢物處置等指標的審核體系，制定從物料管理到產(chǎn)品質量管理，從生產(chǎn)操作管理、設備維修管理到環(huán)境保護管理的規(guī)章制度與管理人員崗位職責。

（3）要有完善的環(huán)保設施運行管理記錄，建立環(huán)保檔案和運行監(jiān)管機制。有專門的環(huán)境監(jiān)測部門及人員配置，對廢水、廢氣、廢渣、噪聲等主要污染源、污染物具備一定的監(jiān)測能力，不能監(jiān)測的需委托有資質的監(jiān)測部門進行監(jiān)測。

（4）制定相應的環(huán)境風險應急預案，必要時進行環(huán)境風險事故演習，增強員工環(huán)境風險事故應急意識。

（5）環(huán)境管理制度健全、完善，并納入日常管理。提高管理水平，加強環(huán)境保護、清潔生產(chǎn)宣傳、培訓及對外交流。

4 結論

煤炭洗選加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中存在著高煤粉塵、高含煤泥廢水、高噪聲等環(huán)境污染問題，從洗選加工全過程的角度系統(tǒng)的分析了污染的來源，污染物的種類，并提出了相對應的污染防治措施，采取措施后可顯著降低對周圍環(huán)境的污染，取得良好的環(huán)境效益。