淺談淮南煤炭產(chǎn)業(yè)污水治理

曾獻(xiàn)娟

淺談淮南煤炭產(chǎn)業(yè)污水治理

曾獻(xiàn)娟

淮南市是一個(gè)以煤、電、化工業(yè)為主體的綜合性工業(yè)城市，是中國(guó)大型煤電能源基地之一。隨著能源等工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境污染日漸嚴(yán)重,污染范圍不斷擴(kuò)大，城市環(huán)境也受到了影響。目前，淮南已成為全國(guó)缺水城市之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤、電、化三大產(chǎn)業(yè)排污總量占全市工業(yè)排污總量的90%以上。要保證淮南的生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)良性好轉(zhuǎn)，必須降低環(huán)境負(fù)重逐年加大的壓力，淮南市煤炭產(chǎn)業(yè)亟待轉(zhuǎn)型的同時(shí)，污染治理刻不容緩。

一、煤炭采選對(duì)水環(huán)境的破壞及其防治

質(zhì)量的評(píng)價(jià)，從而確定水體水質(zhì)的現(xiàn)狀，了解和掌握水資源的污染現(xiàn)狀，以便采取控制污染的對(duì)策，并為合理開發(fā)利用、保護(hù)和管理水資源提供科學(xué)依據(jù)。2009年起，淮南市水利局立項(xiàng)開展了“淮南市鳳臺(tái)縣（含毛集區(qū)）地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)”“淮南市潘集區(qū)地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)”“淮南市山南新區(qū)地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)”等工作。

2.對(duì)地表水的破壞及其治理

礦井水由伴隨開采而產(chǎn)生的地表滲透水、巖溶水、礦坑水，以及生產(chǎn)、防塵用水等組成，是煤礦排放量最大的一種廢水，對(duì)地表河流等水資源產(chǎn)生較大的污染。

淮南大部分煤礦缺乏礦井水處理設(shè)施，目前不能完全實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。由于礦區(qū)開采強(qiáng)度的不斷加大，大面積地表沉陷不僅引起土地資源劣化，而且破壞了土地原有水循環(huán)系統(tǒng)。此外原煤入洗的同時(shí)，也排放出大量的煤泥水，污染土壤、植被及河流水系；煤炭在運(yùn)輸過程中，大量的煤粉塵不僅污染了空氣，同時(shí)也污染了附近的土壤和河流。

針對(duì)礦井水造成的地表水問題，應(yīng)將礦井水處理后進(jìn)行綜合利用，可用于礦區(qū)及其周圍生活、煤礦生產(chǎn)、灌溉、建筑、沖廁、綠化等。不僅可以緩解礦區(qū)缺水狀況，解決職工用水難的問題，還可大大減輕由于礦區(qū)地下水資源的過度開采而造成的環(huán)境和資源破壞。由于礦井水進(jìn)行了處理，不再直接外排至河

1.對(duì)地下水的破壞及其防治

煤炭開采破壞地下水資源，加劇缺水地區(qū)的供水緊張局面。隨著煤炭開采強(qiáng)度和延伸速度的不斷加大提高，礦區(qū)地下水位大面積下降，使缺水礦區(qū)供水更為緊張，以致影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活。另一方面，大量地下水資源因煤系地層破壞而滲漏礦井并被排出，這些礦井水被凈化利用的不足20%，對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境形成新的污染。采煤的時(shí)候一般要先抽出煤層以上的地下水，這種抽取對(duì)地下水的破壞是無法修復(fù)和彌補(bǔ)的，此外還有開采過程中各類機(jī)械油料的污染、垃圾的污染等。

為了更好地維護(hù)和管理地下水質(zhì)狀況，必須對(duì)地下水污染進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，水質(zhì)評(píng)價(jià)是地下水環(huán)境規(guī)劃和管理的必要前提，也是水資源保護(hù)工作中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。通過對(duì)各類水體環(huán)境流、溪溝，將減少對(duì)區(qū)域內(nèi)的淮河及其支流的污染，從而保護(hù)了地表水資源，保障下游蚌埠市的水環(huán)境和群眾的生活質(zhì)量。另外，煤炭運(yùn)輸過程中采取灑水降塵的物理處理，可減少煤粉塵外泄。

二、火電行業(yè)對(duì)水環(huán)境的破壞及其防治

火電廠污水包括工業(yè)冷卻水排水、化學(xué)水處理系統(tǒng)酸堿再生污水、過濾器反洗污水、鍋爐清洗污水、輸煤沖洗和除塵污水、含油污水、冷卻塔排污污水等。其主要污染物有：懸浮物、油、有機(jī)物和硫化物等，這類污水排入受納水體將會(huì)引起不同程度的環(huán)境污染，造成生態(tài)破壞。

近年來，淮南大小火電廠如雨后春筍般出現(xiàn)。電廠的溫排水對(duì)排水區(qū)域及其附近地區(qū)的水體環(huán)境和生態(tài)造成一定的影響，冷取水通過冷卻設(shè)備后排放到水體中，污染物隨之發(fā)生了轉(zhuǎn)移。而流經(jīng)冷卻設(shè)備后的冷卻水，其中污染物質(zhì)經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，其濃度增大，這樣必然會(huì)使得排水的污染物濃度有所升高。隨著水溫的升高，排放口周圍水體中污染物的濃度也會(huì)發(fā)生變化，水體的鹽度會(huì)增大，且水體很快富營(yíng)養(yǎng)化，溫排水改變了原有水體溫度隨季節(jié)變化而呈周期性變化的特點(diǎn)，造成大量魚類畸形、死亡，嚴(yán)重破壞了水生態(tài)的平衡。另外，各電廠燃煤排放的二氧化氮、二氧化硫在空中形成酸雨，嚴(yán)重影響了淮南市淮河的水質(zhì)。

1.針對(duì)電廠溫排水的治理

在《景觀娛樂用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》

（GB12941-91）中規(guī)定A類和B類用水的水溫不高于近十年當(dāng)月平均水溫的2℃，C類水不高于近十年當(dāng)月平均水溫的4℃。華東電力設(shè)計(jì)院、上海水產(chǎn)所及河海大學(xué)等單位聯(lián)合編制的《火力發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)溫排水淡水水域華東地區(qū)溫度排放標(biāo)準(zhǔn)》（討論稿）對(duì)漁業(yè)用水區(qū)允許摻混區(qū)的范圍規(guī)定為：河流橫斷面上至少留有三分之一的水面寬度加上三分之一的橫斷面寬度；在魚類養(yǎng)殖廠、索餌場(chǎng)，火電廠溫排水在允許摻混區(qū)邊緣外的水溫夏季應(yīng)小于34℃，其他季節(jié)應(yīng)小于魚類在相應(yīng)季節(jié)的短期暴露安全水溫。在魚類產(chǎn)卵場(chǎng)，火電廠溫排水的水溫滿足魚類產(chǎn)卵、孵化、魚苗生長(zhǎng)和其他繁殖功能對(duì)溫度的要求，其限值水溫應(yīng)小于24℃～28℃。在其他地區(qū)（包括魚的洄游通道和越冬場(chǎng)等），火電廠溫排水在允許摻混區(qū)邊緣外的水溫不得超過魚類在相應(yīng)月份的短期暴露安全水溫。上述標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定游覽、娛樂用水區(qū)和農(nóng)業(yè)用水區(qū)的夏季水溫不超過35℃，漁業(yè)用水區(qū)不超過魚類生長(zhǎng)最大周平均水溫，夏季水溫不超過34℃.

2.電廠燃煤產(chǎn)生的有害氣體處理辦法

目前，我國(guó)大型電廠的除塵方式多為靜電除塵，除灰方式為水力除灰。沖灰水是火電廠主要污染源之一，是電廠排水中較為嚴(yán)重的污染源，沖灰水中超出標(biāo)準(zhǔn)的主要指標(biāo)是pH值、懸浮物、含鹽量和氟等，個(gè)別電廠還有重金屬和砷等。

（1）濃縮水力除灰

濃縮水力除灰是將原灰水比1∶15～1∶20降至1∶5左右，灰水比例應(yīng)根據(jù)全廠水量平衡及灰場(chǎng)水量平衡綜合考慮來確定。濃縮水力除灰不僅可減少?gòu)S區(qū)水補(bǔ)給量，而且減少了排放量。

（2）干除灰渣

干除灰渣是將灰渣在廠區(qū)內(nèi)脫水后，用汽車運(yùn)至貯灰場(chǎng)。脫水后的灰渣含水量?jī)H為灰渣量的20%，這種工藝不僅節(jié)約了用水，還可防止灰水對(duì)地下水的污染。在國(guó)內(nèi)，隨著大容量機(jī)組的發(fā)展，一般都裝設(shè)電除塵設(shè)備，干式除灰也得到了一定的發(fā)展。

（3）灰水閉路循環(huán)

灰水閉路循環(huán)是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區(qū)，再用于除灰補(bǔ)水。美國(guó)、加拿大、俄羅斯等國(guó)的火電廠濕式除灰系統(tǒng)多數(shù)采用再循環(huán)系統(tǒng)，灰水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水，一方面節(jié)約了用水，另一方面減少了灰水的外排，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益十分顯著。

灰水回收系統(tǒng)的主要問題是灰水管結(jié)垢。多年來國(guó)內(nèi)許多單位進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，提出“管前處理pH值，閉路循環(huán)加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。國(guó)內(nèi)部分發(fā)電廠已經(jīng)使用并取得了較好的效果，但仍有一些不足之處，還需逐步完善。

（4）沖灰水中懸浮物去除

沖灰水的懸浮物含量主要與灰場(chǎng)（沉淀池）大小等因素有關(guān)。解決沖灰水中懸浮物超標(biāo)，應(yīng)重點(diǎn)考慮沖灰污水在沉淀池中有足夠的有效停留時(shí)間。如富拉爾基發(fā)電總廠采用的灰格串聯(lián)運(yùn)行，可有效增加沖灰水在灰場(chǎng)中的停留時(shí)間，同時(shí)也避免了沖灰水在灰場(chǎng)中的短路現(xiàn)象，對(duì)降低外排沖灰水中懸浮物尤為有效。秦嶺發(fā)電廠采用的灰場(chǎng)豎井，周圍堆放礫石，水經(jīng)礫石過濾后從豎井窗中流入再排出，灰場(chǎng)排水懸浮物含量可降至排放標(biāo)準(zhǔn)以下。

（5）沖灰水pH值超標(biāo)治理

沖灰污水的pH值與煤質(zhì)、沖灰水的水質(zhì)、除塵方式及沖灰系統(tǒng)有關(guān)。國(guó)外一般采用加酸、爐煙CO處理和直流冷卻排水中和等方法。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)電廠采取濕排和干灰濕排的工藝，灰水pH值往往偏高，尚缺乏解決該問題的良好治理措施，雖然可采用中和法加以解決，但由于水量大，消耗酸堿比較多，pH值降低不明顯，因此，尋求低廉的酸性物質(zhì)和簡(jiǎn)單易行的工藝方法是解決問題的關(guān)鍵。黃種買等研究了利用生物法降低灰水的pH值，用廉價(jià)的硫鐵礦（FeS）為原料，通過硫細(xì)菌生物氧化生成HsO。作為中和沖灰水的酸性物質(zhì)，HsO轉(zhuǎn)化率可達(dá)70%以上。林萬新等利用硫酸鋁和硫酸氫鈉來降低燃煤電廠沖灰水pH值進(jìn)行了試驗(yàn)，效果明顯，沖灰水的pH值可降低到7～8。

（6）沖灰水中氟處理

沖灰水中氟超標(biāo)的處理一般用鈣鹽沉淀法和粉煤灰法等，鈣鹽沉淀法處理的同時(shí)加入氫氧化鈣和氯化鈣，處理后的pH值達(dá)9～12，氟濃度〉30mg/L，達(dá)不到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，還需要加酸降低pH值。粉煤灰處理含氟污水，工藝簡(jiǎn)單、處理效果好。利用粉煤灰處理含氟污水，氟的去除率達(dá)90%上。

三、化工生產(chǎn)及居民生活對(duì)水環(huán)境的破壞及防治

根據(jù)淮南市環(huán)保部門統(tǒng)計(jì)，2014年全市工業(yè)廢水排放總量1.06×108m3，全年產(chǎn)生生活污水9×107m3；2015年安徽省水文環(huán)境監(jiān)測(cè)中心實(shí)測(cè)淮南市入河排污口50個(gè)，入河排污量2.676×108m3，其中化學(xué)需氧量11780.6 m3、氨氮2847.7 m3、總磷206.3 m3、總氮6237.9 m3、五日生化需氧量4197.6 m3、揮發(fā)酚0.654 m3。由于淮南市污水管網(wǎng)建設(shè)滯后，一些地方生活污水無法與城市污水管網(wǎng)連接，有些污水直接排入淮河。污水收集管網(wǎng)配套不健全，污水處理廠負(fù)荷不達(dá)標(biāo)。雨污分流不徹底，全市污水管網(wǎng)普遍存在雨污分流不到位的問題，部分污水處理廠進(jìn)水污染物濃度明顯偏低。

針對(duì)淮南市工業(yè)廢水和生活污水量大、分散等特點(diǎn)，主要采取完善污水管網(wǎng)配套設(shè)施建設(shè)，大力提高污水處理廠運(yùn)行負(fù)荷的措施。另外為做好淮南市淮河水源保護(hù)工作，應(yīng)充分利用地方立法權(quán)從立法上為治污提供法律依據(jù)，大力開展污染源治理，全面嚴(yán)格控制新污染源的產(chǎn)生。環(huán)保部門對(duì)新建項(xiàng)目嚴(yán)把審批關(guān)、驗(yàn)收關(guān)和查處關(guān)，從源頭上控制新污染源的產(chǎn)生。強(qiáng)化污染設(shè)施運(yùn)行情況檢查，確保污染企業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)。建立執(zhí)行監(jiān)督和排污在線自動(dòng)監(jiān)控相結(jié)合的監(jiān)督控制體系，確保污染源達(dá)標(biāo)排放。嚴(yán)肅查處破壞環(huán)境的違法行為，對(duì)于偷排和超標(biāo)排放污染物的企業(yè)，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)肅處理■

（作者單位：淮南市水利局排灌總站232000）