淺談高效濃縮器在洗煤廠污水處理中的應(yīng)用

楚風(fēng)旭?李雍

摘 要：煤炭是非常重要的能源，是工業(yè)生產(chǎn)的原材料。在煤炭開采和洗選過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量含有煤泥水的生產(chǎn)污水，若處理不當(dāng)，勢(shì)必會(huì)加劇水體污染程度，甚至威脅人類健康。針對(duì)洗煤污水特性， 當(dāng)前多采用“絮凝法為主、 過(guò)濾法為輔”的處理方法，但這種處理方法具有過(guò)濾性能差、占地面積大、水處理成本高等缺陷，基于經(jīng)濟(jì)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(guān)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(guò)程中會(huì)存在很多雜質(zhì)，洗煤就是通過(guò)水流沖擊作用，將成分、比重不同的原煤進(jìn)行等級(jí)劃分，并將原煤內(nèi)存在的塵土、廢石一并去除，最終達(dá)到降低灰分和硫分含量的目的。然而，在洗煤過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生含有大量懸浮物、煤泥、泥砂的污水，據(jù)相關(guān)研究表明，若不經(jīng)處理，煤泥水中的懸浮物濃度將超過(guò)5000mg/L。加之煤炭自身具有疏水性特點(diǎn)，在水中一些微小煤粉相對(duì)較為穩(wěn)定，甚至水中還會(huì)懸浮一些超細(xì)煤粉，即便是靜置多月，仍無(wú)法自然沉淀?；诖耍疚奶岢隽艘环N高效濃縮器污水處理方案，希望在混凝沉淀的基礎(chǔ)上，改善污水凈化效果，降低成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)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(wú)論是在成分方面，還是處理工藝方面均較為復(fù)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(zhì)及有機(jī)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(xì)微的礦物顆粒，如高嶺土、煤粉等。煤炭有機(jī)物顏色多為黑色，此類物質(zhì)具有特殊的變色性，因此，當(dāng)水體內(nèi)此類物質(zhì)含量較多時(shí)，將會(huì)影響水質(zhì)顏色，且透光性不足。

2）油類物質(zhì)。油類物質(zhì)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(huán)節(jié)均會(huì)出現(xiàn)含量不同的油類物質(zhì)。

3）有機(jī)藥劑。洗煤工藝中煤泥水處理屬于一個(gè)閉路循環(huán)工藝，主要工序?yàn)椤斑^(guò)濾—脫水—濃縮—浮選”等。在整個(gè)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(guò)程中極易出現(xiàn)藥劑殘留現(xiàn)象，最終必將污染水質(zhì)。

2 洗煤廠污水處理常見(jiàn)方法

泥水分離是洗煤廠污水處理的根本目標(biāo)，希望通過(guò)污水處理，可以達(dá)到清潔用水的標(biāo)準(zhǔn)，并能做到洗煤廢水閉路循環(huán)的效果，保證煤泥含水量低，易于脫水。目前，常見(jiàn)的洗煤廠污水處理方法主要包括2大類，其一，原煤煤質(zhì)好，經(jīng)洗選所產(chǎn)生的洗煤污水。此類污水內(nèi)雜質(zhì)顆粒較大，濃度偏低，處理較為簡(jiǎn)單，采用濃縮沉淀法便可獲取良好的處理效果。其二，地質(zhì)年代短，原煤灰分、雜質(zhì)含量多，經(jīng)洗選所產(chǎn)生的洗煤污水。此類污水煤泥顆粒粒度小，濃度偏高，同時(shí)，顆粒表面附帶負(fù)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(jié)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(wú)需外加能量。洗煤廠污水處理采用重力濃縮沉淀法時(shí)，多采用沉淀池、濃縮機(jī)等。例如，一些洗煤廠在煤泥水處理環(huán)節(jié)，煤泥水可經(jīng)撈坑進(jìn)入濃縮機(jī)，經(jīng)分析，其溢流固體含量在10g/L以內(nèi)?；蜻x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(gè)30㎡的方形池。表面負(fù)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(xì)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(yīng)用較為廣泛，其不僅能夠降低原水濁度、色度等水質(zhì)的感觀指標(biāo)，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(zhì)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(yīng)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(huán)效果，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，此類方法絮凝劑用量較大，將大幅提高藥劑成本，甚至?xí)g水處理設(shè)備。

總之，無(wú)論是重力濃縮沉淀法，亦或是混凝沉淀法，均具有一定優(yōu)缺點(diǎn)，為此，本文提出了一種效果濃縮機(jī)處理方案，以期降低污水處理成本，滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)，這也是處理好洗煤污水和實(shí)現(xiàn)廢水閉路循環(huán)的重要措施。

3 高效濃縮器的優(yōu)勢(shì)

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(gòu)造如圖1所示。高效濃縮器的作用是通過(guò)高效濃縮設(shè)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(jī)內(nèi)進(jìn)行壓濾處理。污水經(jīng)高效濃縮器處理之后，其處理負(fù)荷有所下降，能夠減少藥劑用量，經(jīng)濟(jì)效益良好。

4 案例分析

為驗(yàn)證高效濃縮器的應(yīng)用效果，本文以某洗煤廠污水處理為研究對(duì)象，正常生產(chǎn)狀態(tài)下，洗煤污水量基本上可達(dá)到9 000 kt/a，污水處理中所需藥劑費(fèi)用將在20萬(wàn)元/月以上，此外，還需修筑多個(gè)規(guī)模較大的絮凝池、沉淀池，這樣才能保證污水處理系統(tǒng)運(yùn)作正常。當(dāng)選用高效濃縮器之后，可通過(guò)高壓運(yùn)行，僅需安裝高壓水泵，操作方便，工藝簡(jiǎn)單，圖2為具體流程圖。當(dāng)高效濃縮器處理完洗煤廢水、礦井水后，清水可直接進(jìn)入工藝循環(huán)水系統(tǒng)，原后續(xù)處理系統(tǒng)則無(wú)需使用，僅用于設(shè)備大檢修，或出現(xiàn)設(shè)備漏油等故障時(shí)用做事故應(yīng)急處理，從而快速、及時(shí)地通過(guò)該應(yīng)急處理系統(tǒng)將污水內(nèi)有機(jī)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(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)原系統(tǒng)改變不多，僅是將一臺(tái)濃縮器設(shè)備增設(shè)到原工藝流程當(dāng)中。但在處理效果方面，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于絮凝法，可以快速回用或?qū)⑽鬯械拇蟛糠炙懦觥Ｔ跓o(wú)油污等條件下，甚至可以大幅降低藥劑費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，污水處理于洗煤生產(chǎn)而言至關(guān)重要，高效濃縮器在洗煤廠污水處理中的應(yīng)用，是傳統(tǒng)絮凝法污水處理系統(tǒng)的一種改進(jìn)措施，通過(guò)高效濃縮器的合理運(yùn)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(shí)，還能節(jié)約藥劑費(fèi)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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