洗煤廠煤泥水處理應(yīng)解決好的問(wèn)題

閆占江

【摘 要】煤泥水處理效果的好壞會(huì)直接影響分選系統(tǒng)穩(wěn)定性、產(chǎn)品質(zhì)量及洗水的濃度。針對(duì)洗煤廠煤泥水處理過(guò)程中遇到的問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析研究決定在合理選擇和添加藥劑等方面對(duì)原煤泥處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。本文就對(duì)洗煤廠煤泥水處理解決措施進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】洗煤廠;煤泥水;處理;問(wèn)題

洗煤廠煤泥水一般是指在煤炭洗選加工過(guò)程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水，煤泥水中含有不等量的重介質(zhì)、化學(xué)藥劑、煤泥、重金屬等多種物質(zhì)，若不經(jīng)過(guò)處理直接進(jìn)行外排會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成嚴(yán)重的污染。洗煤廠煤泥水處理是洗煤廠投資花費(fèi)較高的系統(tǒng)工程，同時(shí)也是生產(chǎn)管理中最為復(fù)雜和困難的系統(tǒng)，煤泥水的處理涉及洗煤工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)，其能否得到有效處理直接關(guān)系著洗煤廠的綜合效益。

1、洗煤廢水的危害

1.1洗煤廢水中懸浮物的污染

由于超細(xì)顆粒的存在使得煤泥與水形成穩(wěn)定的膠體，且洗煤廢水中的懸浮物分離難度加大，因此，往往直接排出，因此，洗煤廢水對(duì)環(huán)境的主要污染是懸浮物。且由于選煤廠技術(shù)水平相差較大，因此，部分廠家排放的廢水中的懸浮物嚴(yán)重超標(biāo)，一般超標(biāo)幾十倍甚至幾百倍，對(duì)環(huán)境造成極嚴(yán)重的污染。懸浮物的主要成分是粒徑超細(xì)的煤粒和粘土類(lèi)顆粒，這些懸浮物大量進(jìn)入水域后，產(chǎn)生巨大的危害。（1）懸浮物能夠降低水體透光性，增加水體色度，使水生生物的光合作用受到影響，生長(zhǎng)繁殖受到抑制，水體無(wú)法發(fā)揮其自凈作用;（2）由于懸浮物顆粒是自然粒度分布，因此，部分懸浮固體有可能將魚(yú)鰓堵塞，從而造成魚(yú)類(lèi)的窒息死亡;另外，由于顆粒的絮凝作用，有可能聚沉于河底，使底泥腐化，因而造成水質(zhì)嚴(yán)重惡化。

1.2洗煤廢水殘留藥劑的污染

煤礦開(kāi)采出來(lái)后，由于開(kāi)采過(guò)程較復(fù)雜，因此含有大量的雜質(zhì)，必須經(jīng)過(guò)洗選才能凈化煤泥，提高其熱值。而煤泥分選過(guò)程包括清洗、浮選、濃縮等過(guò)程。浮選時(shí)需要向煤泥中投加多種不同的藥劑，主要的包括調(diào)整劑（堿、酸等）、捕收劑（輕柴油、煤油等）、起泡劑（雜醇類(lèi)、松油等）等，這些藥劑中未參與反應(yīng)的部分便殘留在了選煤廢水中。另外在煤泥濃縮、煤泥壓濾過(guò)程中，由于需要借助化學(xué)絮凝作用才能破壞膠體的化學(xué)界面平衡，因此需要投加有機(jī)高分子絮凝劑（聚丙烯酞胺）等。殘留大量對(duì)人體有毒、高分子化學(xué)藥劑的洗煤廢水，未經(jīng)處理便外排時(shí)，不僅各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)，給環(huán)境造成嚴(yán)重污染;而且對(duì)水域范圍內(nèi)的人民身體健康帶來(lái)了巨大的威脅。某一選煤廠外排水中油的測(cè)定值達(dá)25.7mg/L，最高時(shí)達(dá)95.9mg/L，超出排放標(biāo)準(zhǔn)10倍左右。由于水中含有大量的油類(lèi)物質(zhì)，因此會(huì)在水面形成一層油膜，繼而消耗水中的溶解氧，從而能使水體達(dá)到嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，并最終危及水生植物及魚(yú)類(lèi)的繁殖生長(zhǎng)。另外，洗煤廢水中的有毒物質(zhì)、有機(jī)物及極端的pH值也是環(huán)境的重要污染源。

2、煤泥水處理遇到的問(wèn)題及原因分析

2.1煤泥水處理遇到的問(wèn)題

該選煤廠應(yīng)用兩臺(tái)濃縮機(jī)對(duì)煤泥水進(jìn)行濃縮處理，煤泥水處理藥劑采用聚丙酰胺。經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，選煤廠煤泥水能夠得到有效處理，經(jīng)處理過(guò)的煤泥水進(jìn)入洗選工藝作為循環(huán)水使用。但自2013年7月份以來(lái)，循環(huán)水煤泥濃度持續(xù)偏高，導(dǎo)致洗煤廠生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)一系列問(wèn)題：①由于循環(huán)水煤泥含量偏高，造成浮選入料濃度高于規(guī)范要求，造成浮選機(jī)浮選所得精煤灰分遠(yuǎn)高于合格精煤灰分;②煤泥水中細(xì)粒級(jí)煤泥含量較高，造成濃縮機(jī)底流濃度偏低，造成濃縮機(jī)負(fù)載加重，同時(shí)細(xì)煤泥含量高還會(huì)引起壓濾機(jī)工作效率低下，脫水效果差;③壓濾機(jī)和濃縮機(jī)的處理不足，煤泥在濃縮機(jī)底部長(zhǎng)時(shí)間積聚會(huì)造成壓耙現(xiàn)象，解決的方法是將濃縮機(jī)底流引入室外的沉淀池，這樣不僅造成場(chǎng)地、資金的浪費(fèi)，同時(shí)也不利于實(shí)現(xiàn)煤泥水閉路循環(huán)的要求。

2.2煤泥水處理存在的問(wèn)題原因分析

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析，認(rèn)為引起循環(huán)水濃度偏高的主要原因有：①入洗原煤煤質(zhì)變化時(shí)引起循環(huán)水濃度偏高的首要因素，隨著礦井開(kāi)采深度的增加，現(xiàn)所開(kāi)采的煤層有所變化，煤質(zhì)較軟弱、含矸石量偏高，這樣造成入洗原煤中含有的細(xì)顆粒煤巖顆粒增高;同時(shí)原煤的破碎環(huán)節(jié)也造成大量的次生煤泥，且原煤中的泥巖質(zhì)矸石遇水發(fā)生泥化，造成煤泥水處理效果偏差;②篩分和分級(jí)作業(yè)效果不理想、脫水作業(yè)配置不當(dāng)，致使循環(huán)水煤泥濃度偏高;③分級(jí)、濃縮、脫水設(shè)備的選擇、藥劑的選擇和加藥方式均會(huì)影響到循環(huán)水濃度的變化;該選煤廠采用單絮凝劑進(jìn)行煤泥沉降，造成循環(huán)水濃度偏高，分析認(rèn)為煤泥水中的大量細(xì)粒級(jí)煤泥所帶電荷相互作用阻礙煤泥的絮凝，造成煤泥沉淀效果差;④管理不善，如壓縮機(jī)故障、濃縮機(jī)跑粗均會(huì)在一定程度上增加循環(huán)水濃度。

3、煤泥水處理改進(jìn)措施

3.1合理選擇藥劑

藥劑的種類(lèi)、添加量和添加方式的不同均會(huì)影響到煤泥水處理效果，同時(shí)也決定著煤泥水處理成本。對(duì)當(dāng)前洗煤廠在處理高泥化煤泥水的經(jīng)驗(yàn)，決定采用有機(jī)凝聚劑和絮凝劑對(duì)煤泥水進(jìn)行處理，通過(guò)不型號(hào)藥劑的交叉試驗(yàn)比較不同型號(hào)藥劑、藥劑添加量和添加方式對(duì)煤泥水處理效果，最終確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.1%的TLT8840凝聚劑和TLT8610凝聚劑處理煤泥水效果最佳，可以實(shí)現(xiàn)煤泥的快速濃縮。

3.2優(yōu)化破碎、分級(jí)工藝

為了減少次生煤泥的生成量，選用合理的破碎機(jī)，在破碎時(shí)盡量做到煤體不要浸水，同時(shí)在破碎之前盡量揀出可視矸石。在進(jìn)行篩分、分級(jí)作業(yè)過(guò)程中，選擇合理的電機(jī)激振力，保證篩分效果的同時(shí)，降低原煤破碎程度。

3.3加強(qiáng)管理

加強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的管理工作，及時(shí)查找和解決生產(chǎn)流程中存在的問(wèn)題和設(shè)備故障，使生產(chǎn)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)處于最佳狀態(tài)，各種設(shè)備具有最佳工作性能。加強(qiáng)洗煤系統(tǒng)中各個(gè)管道的檢查和維護(hù)，防止出現(xiàn)煤泥水的跑、冒、滴、漏發(fā)生，加強(qiáng)煤泥水作為循環(huán)水的技術(shù)改造，堅(jiān)持洗煤廠工藝流程過(guò)程中水的閉路循環(huán)使用。

4、煤泥水處理技術(shù)發(fā)展方向

4.1動(dòng)力煤選煤廠煤泥高效分選技術(shù)開(kāi)發(fā)

⑴水介質(zhì)煤泥重力分選設(shè)備的開(kāi)發(fā)。我國(guó)現(xiàn)有煉焦煤選煤廠處理能力高出市場(chǎng)需求40%，今后將大力發(fā)展動(dòng)力煤入選?？傮w而言，動(dòng)力商品煤要求入選上限大，可選性好，對(duì)煤泥分選設(shè)備要求入料范圍寬，建設(shè)投資小，運(yùn)行成本低，分選精度不必苛求。在這種條件下，以水為介質(zhì)的煤泥重力分選設(shè)備，如螺旋分選機(jī)、水介質(zhì)旋流器和干擾床層分選機(jī)應(yīng)做進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和完善。⑵提高浮選粒度上限技術(shù)。R-HYOON等研究表明，選擇強(qiáng)捕集性藥劑和適當(dāng)?shù)母∵x參數(shù)，浮選機(jī)分選上限可達(dá)2～3mm;<1.4mm每你浮選可燃體回收率達(dá)到95%。通過(guò)提高浮選上限不僅簡(jiǎn)化工藝，而且為產(chǎn)品脫水提供了極為有利的條件，從而可大大降低建設(shè)投資和生產(chǎn)費(fèi)用。

4.2高效濃縮機(jī)的技術(shù)開(kāi)發(fā)

在澳大利亞南煤礦，原煤處理量為600t/h的重介質(zhì)選煤廠（入料范圍60～0mm），今設(shè)1臺(tái)14m直徑的耙式濃縮機(jī)，即可以處理全廠1140m3/h的尾礦，實(shí)現(xiàn)洗水復(fù)用（脫介噴水）。而在我國(guó)，相同規(guī)模重介選煤廠通常需要2臺(tái)直徑30m的濃縮機(jī)，技術(shù)水平差距甚遠(yuǎn)。為了降低煤泥水系統(tǒng)投資，需大力開(kāi)發(fā)完備的濃縮機(jī)控制技術(shù)和高效的絮凝劑及其使用技術(shù)。

4.3模塊化煤泥分選與煤泥水處理技術(shù)和裝備

系統(tǒng)模塊化集成后，建設(shè)周期短，運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，經(jīng)濟(jì)效益好。現(xiàn)有的大部分小型選煤廠需要高項(xiàng)技術(shù)與裝備，可以快速解決小型選煤廠煤泥水外排問(wèn)題。

5、結(jié)束語(yǔ)

選煤是我國(guó)潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)，又是搞好環(huán)境保護(hù)的重要措施。煤泥水處理是整個(gè)選煤過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，處理得好不僅可以回收資源，增加精煤產(chǎn)率，而且減少污染;否則不僅不能減輕資源浪費(fèi)，而且不得不外排煤泥水，污染環(huán)境。我們應(yīng)該高度重視煤泥水處理的重要性，及時(shí)采取措施，爭(zhēng)取做到選煤廠“洗水一級(jí)閉路”。

參考文獻(xiàn)：

[1]張榮瑞.官地礦選煤廠煤泥水處理工藝系統(tǒng)改造[J].選煤技術(shù)，2017（4）：41-42.

（作者單位：神華巴彥淖爾能源有限公司）