選煤廠設(shè)計過程中對污染因素的綜合防控措施

尚 超，董 帥

(1.山東鑫海礦業(yè)技術(shù)裝備股份有限公司，山東 煙臺 265500；2.中煤建筑安裝工程集團 第七工程處，山西 太原 030000)

1 選煤廠環(huán)境污染因素

優(yōu)質(zhì)的煤炭資源隨著社會的現(xiàn)代工業(yè)化消耗而變得日益匱乏。為了滿足市場對煤炭質(zhì)量的要求以及環(huán)保要求，煤炭進行洗選加工成為必然趨勢。但煤炭的洗選過程常伴隨著諸多環(huán)境污染因素，可能導(dǎo)致環(huán)境污染的因素有固體廢棄物污染、大氣污染、水污染、噪聲污染、放射污染及生態(tài)環(huán)境污染等。

(1)固體廢棄物污染：主要存在于選煤廠的建設(shè)施工期和生產(chǎn)運營期。建設(shè)施工期易產(chǎn)生固體廢棄物污染，如建筑材料中廢棄的磚石、灰漿、鋼材及不合格構(gòu)配件，施工建設(shè)人員生活廢棄物等。生產(chǎn)運營期產(chǎn)生的固體廢棄物污染主要來源于洗選矸石、鍋爐爐渣和生活固體垃圾等。

(2)大氣污染：存在于建設(shè)施工期和生產(chǎn)運營期。在建設(shè)施工期間的物料堆存、材料拌合、運輸?shù)冗^程易產(chǎn)生粉塵，造成局部地區(qū)大氣的污染，尤其是揚塵量的增加。在生產(chǎn)運營期粉塵的產(chǎn)生同樣存在，如煤炭在運輸、儲存過程中，往往距離長、落差大，造成局部空間粉塵大量積聚，難以擴散；煤炭經(jīng)篩分破碎的過程，尤其是干法篩分，往往也會生成大量的粉塵，對大氣環(huán)境造成嚴重污染；另外，許多選煤廠在工業(yè)廠區(qū)配置了鍋爐房供暖，鍋爐房排放的煙塵也是大氣污染源之一。

(3)水污染：目前選煤廠的生產(chǎn)過程全部要求洗水閉路循環(huán)，煤泥水一般不會造成嚴重的水污染；水體污染主要存在于生活污水的排放，其中主要污染因子為COD、BOD5、SS等。

(4)噪聲污染：主要為選煤廠建設(shè)施工期間的施工設(shè)施噪聲污染；生產(chǎn)運營期的煤炭轉(zhuǎn)載運輸；洗選加工過程中各種設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染。影響范圍主要為工業(yè)場地及周邊居民生活區(qū)。

(5)放射污染：主要來源于選煤廠中的有源在線灰分儀、核子膠帶秤、放射性密度計等。有源在線灰分儀采用雙γ射線穿透法，能消除煤的疏松度、粒度等因素的影響，快速測出煤的灰分和發(fā)熱量；核子膠帶秤的放射源137Cs可以穩(wěn)定地放射出γ 射線，在秤體支架構(gòu)成的平面內(nèi)呈扇面照射，當(dāng)物料從秤體支架中間穿過，γ 射線一部分被物料吸收，其余部分穿透物料和膠帶，穿透部分輸出信號的大小，反映出輸送膠帶上物料的多少；放射性密度計利用γ射線穿過被測物質(zhì)時，其強度隨物質(zhì)的密度變化的原理，測量被測物的密度。

(6)生態(tài)環(huán)境污染：工程排放的煙塵、SO2、煤塵及運輸揚塵等大氣污染物、有機物及懸浮物等水污染物、固體廢物和噪聲均造成環(huán)境污染，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物、植物、動物將產(chǎn)生不利影響，工程固廢堆場和廠址占地也將對區(qū)域內(nèi)局部生態(tài)環(huán)境造成影響。

2 選煤廠設(shè)計過程中對各種污染因素的防控

2.1 固體廢棄物污染

選煤廠設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)每個選煤廠的原煤特點與性質(zhì)，針對性采用合理的工藝流程及有效的洗選配置，盡可能提高精煤回收率，減少洗選過程中固體廢棄物的排放量。設(shè)計選煤廠的同時，注重洗選矸石場地的選取，著重考慮對周邊環(huán)境影響小、運輸距離短且便利、儲存量及儲存時間寬裕的場地，并要求洗選矸石、鍋爐爐渣等排放過程密閉運輸，密閉存放。國家相關(guān)政策及《煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》都對煤矸石綜合利用率提出了具體要求。因此，設(shè)計方案應(yīng)積極建議洗選矸石回收再利用，如作建筑材料原料、填筑或作為部分路段、路基填石，發(fā)熱量高的洗選矸石也可銷往發(fā)電廠等。對于選煤廠工業(yè)區(qū)的生活及建筑垃圾，應(yīng)積極采取垃圾分類回收，設(shè)計時加以規(guī)劃，避免資源浪費造成環(huán)境負擔(dān)。

2.2 大氣污染

《選煤廠安全規(guī)程》對選煤廠煤塵防治有具體的指標(biāo)要求。在易產(chǎn)生粉塵的作業(yè)場所設(shè)計中，原煤帶式輸送機輸送系統(tǒng)及轉(zhuǎn)載點等，應(yīng)設(shè)計密閉走廊，并設(shè)計配套沖洗管路及時清掃飄逸煤塵。原煤在轉(zhuǎn)載、運輸及篩分過程中易產(chǎn)生煤塵的部分要設(shè)計密閉防塵措施，對產(chǎn)塵量較大的機械設(shè)備及落差較大的溜槽處應(yīng)設(shè)置除塵裝置。在振動篩、破碎機處需設(shè)置機械除塵系統(tǒng)，可分別選用扁布袋除塵機組等，要求除塵效率不小于99%，排氣煤塵質(zhì)量濃度不大于50 mg/m3。

另外，配套設(shè)置鍋爐房的選煤廠，設(shè)計時應(yīng)選用高效脫硫、脫銷除塵裝置，要求其除塵效率不小于95%、脫硫效率不小于60%。經(jīng)除塵器處理后，鍋爐煙氣達到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準》GB 13271—2001二類區(qū)第Ⅱ段標(biāo)準。

2.3 水污染

選煤廠生產(chǎn)用水最終匯集到煤泥水中，設(shè)計時可以結(jié)合選煤廠的實際情況考慮采取粗煤泥回收工藝。目前常選用的粗煤泥回收設(shè)備有螺旋分先機、TBS、CSS、TPS粗煤泥分選機等。細煤泥回收工藝可根據(jù)選煤廠需要，采用浮選工藝分選或不分選直接進入濃縮機；濃縮機底流采用壓濾機脫水，壓濾濾液及濃縮機溢流進入循環(huán)水池返回生產(chǎn)洗水系統(tǒng)。對于選煤廠內(nèi)的跑、冒、滴、漏、放、沖洗地板水及少量的設(shè)備故障放水，則可考慮設(shè)計集中水池，再由集中水池排入濃縮機處理，返回到系統(tǒng)中構(gòu)成選煤廠洗水閉路循環(huán)。另外，設(shè)計時還應(yīng)考慮選煤廠發(fā)生事故時不能及時處理的特殊情況?？稍O(shè)計事故濃縮機，將工作濃縮機中的煤泥水轉(zhuǎn)排至事故濃縮機處理，以滿足選煤廠的正常生產(chǎn)，實現(xiàn)煤泥水閉路循環(huán)不外排。

另外，對于選煤廠的生活污水的處理，應(yīng)考慮設(shè)計污水處理系統(tǒng)。礦井型選煤廠，如選煤廠在礦井工業(yè)區(qū)內(nèi)，可考慮與礦井共用污水處理系統(tǒng)。污水處理達標(biāo)后，可用于路面清洗，綠化用水等。

2.4 噪聲污染

為了滿足場界噪聲GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準》中的規(guī)定，選煤廠選址時應(yīng)考慮避開聲音敏感區(qū)域，在選煤廠工業(yè)區(qū)總布置上使生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)隔開，并在各區(qū)進行綠化，以降低噪聲對生活設(shè)施的影響。在廠房和場界周圍栽種可起到阻擋噪聲傳播和吸聲作用的樹木。

車間內(nèi)噪聲應(yīng)控制在85 dB(A)以下。生產(chǎn)廠房可從圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方面考慮，門窗可全部采用隔聲門窗。設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)后，綜合隔聲量達35 dB(A)以上。生產(chǎn)車間內(nèi)產(chǎn)生噪聲的主要設(shè)備有篩分設(shè)備、破碎設(shè)備、脫介設(shè)備、脫水設(shè)備、泵及溜槽等。對選煤廠篩分車間和主廠房內(nèi)的破碎設(shè)備、篩分設(shè)備、空壓機、電機等設(shè)備可設(shè)置減震基礎(chǔ)，隔音設(shè)施，生產(chǎn)車間內(nèi)可考慮設(shè)計集中隔聲控制室供操作人員休息工作。

2.5 放射污染

選煤廠設(shè)計中盡量避免選用含放射源的設(shè)備及儀器，如可考慮選用無源灰分儀代替?zhèn)鹘y(tǒng)有源灰分儀；選取壓差式密度計代替含放射源的密度計；選用電子膠帶秤或量子膠帶秤代替核子膠帶秤等。

如必需選用含有放射源的設(shè)備或儀器，設(shè)計時應(yīng)結(jié)合選煤廠實際狀況，將放射源布置在少有人員抵近的位置并加以保護，周圍設(shè)置警示標(biāo)語等。

2.6 生態(tài)環(huán)境污染

除以上綜合防控措施外，設(shè)計選煤廠工業(yè)場地總平面布置時，應(yīng)在建筑物周圍、空閑地帶及道路兩側(cè)設(shè)計種植對煙塵和粉塵抗性強、滯流能力強的喬、灌木，以喬、灌木混交方式種植；根據(jù)需要適當(dāng)增加選煤廠綠化面積。

3 結(jié)束語

重視和優(yōu)化選煤廠環(huán)保設(shè)計是提升選煤廠設(shè)計水平的重要環(huán)節(jié)，其中有些環(huán)保措施對提高選煤廠分選效果和經(jīng)濟效益有直接或間接的關(guān)系。通過以上設(shè)計過程中的綜合防控措施可有效地從源頭上降低選煤廠建設(shè)施工及生產(chǎn)運營的污染因素對周圍環(huán)境的影響。