選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)的優(yōu)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(yè)目前正處在高速發(fā)展的時期，同時帶動洗煤行業(yè)翻天覆地的技術(shù)變革，煤礦開采技術(shù)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(nèi)目前大多數(shù)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?qū)ο疵簭U水做到全部高效處理，便能夠解決煤泥水對周圍環(huán)境的的污染，同時煤泥水通過脫水能夠?qū)崿F(xiàn)煤泥水的全部回收利用，還可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益，洗煤廢水經(jīng)過處理后的清水能夠二次利用，減少了企業(yè)大量清水的使用，具有一定的經(jīng)濟效益。

1 現(xiàn)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(chǎn)生的小顆粒以及輸送過程中與土結(jié)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(dǎo)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(fā)生變化時，會影響到水體中的生物進行光合作用，從而導(dǎo)致水體中微生物的正常生長，由于水體中生物的生活環(huán)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(chǎn)生更多的污染。

2）由于煤礦本身是一種黑色的礦物質(zhì)，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(chǎn)生一定的染色效果，會使水體變?yōu)楹谒⒃谒姹韺赢a(chǎn)生一層油性物質(zhì)。

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(xué)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(fā)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(chǎn)生嚴重的后果，污染周圍環(huán)境[2]。

4）由于煤體是長時間在地殼運動中形成的，從而導(dǎo)致煤中含有多種游離的金屬礦物質(zhì)，當金屬礦物質(zhì)隨著煤進入到水體中時，金屬離子會對水體產(chǎn)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(shè)備本身結(jié)構(gòu)、原理和浮選過程中添加的藥劑進行研究。目前浮選機的結(jié)構(gòu)及原理已經(jīng)日漸成熟，藥劑方面的研究主要是保證添加藥劑能夠?qū)γ耗嗟谋韺有赃M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(xiàn)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(jié)合結(jié)團絮凝工藝進行改善，結(jié)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(huán)節(jié)，通過煤泥脫水能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)煤水的脫離。

3 優(yōu)化改造措施

傳統(tǒng)的洗煤廠的煤泥水處理措施主要是按照成熟的系統(tǒng)進行設(shè)計、建造的，在傳統(tǒng)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(nèi)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(nèi)的物質(zhì)有了更好的絮凝作用，首先保證了沉淀池內(nèi)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(shè)備能夠有更高的脫水率，降低了壓濾設(shè)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(lián)用能夠高效將水中的懸浮物進行處理，而且處理效果穩(wěn)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(jié)語

煤炭行業(yè)開采技術(shù)的高速發(fā)展，對洗煤行業(yè)水處理技術(shù)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(yōu)化措施，利用電石渣與聚鋁的聯(lián)用提高了絮凝沉淀效果，實現(xiàn)了廢棄物再利用，經(jīng)濟效益顯著。