选煤厂煤泥水处理工艺及闭路循环可行性分析

选煤厂煤泥水处理工艺及闭路循环可行性分析

秦建龙

唐山市开滦能源化工股份有限公司

【摘要】近些年来，我国的水污染问题越来越受到人们的重视，工业废水的排放造成了水质的严重下降，其中，煤泥水对于环境和水质有着严重的不良影响。经过洗煤工序之后的废水中含有许多对环境产生破坏作用的煤粉、污泥等，如果长期大量排放将会严重污染环境。对煤泥水进行处理净化是所有选煤厂都不应忽视的问题，但是在处理过程存在着一些困难还亟待解决。煤泥水中细颗粒的大量存在使得普通的处理工艺已经远远不能满足需求，本文通过对某具体的矿井煤泥水进行分析研究，探讨了在煤泥水处理中实施闭路循环工艺的可行性。

【关键词】选煤厂；煤泥水；处理工艺；闭路循环

经过洗煤工序之后的煤泥水如果不采取措施进行一定的处理，将会对水质及周围环境均造成不利影响，这样不经过任何处理的煤泥水在自然条件下会长时间存在，因为这些废水中含有悬浮物质、重金属离子等对人体有害的物质，在污染水源的同时，也威胁人们的身体健康。因此，对煤泥水的处理引起了业内人员的广泛关注，对煤泥水闭路循环工艺进行分析和研究已经成为了研究热点，这样的循环工艺不仅可以有效地处理废水中的有害物质，同时实现了资源的回收利用，提高了企业的经济效益。

1. 煤泥水处理工艺

对煤泥水进行处理时采用一级闭路循环，并且水流不对外排放。在粗煤泥系统中，把分级旋流器的溢出液体、高频脱水筛和弧形脱水筛的筛下水、以及煤泥离心机离心后的离心液注入浓缩池，利用快开式隔膜压滤机进行底流回收。回收得到的细颗粒煤泥通过带式输送机输送到煤泥卸料点进行干燥，然后混合成配煤产品。压滤机的滤液被送至浓缩池，浓缩罐的溢流一直循环使用，不向外排放^[1]。

2. 煤泥水闭路循环可行性

1 煤泥水处理系统设备处理能力

在选煤厂中，分选块煤重介浅槽前，脱泥筛产生的煤泥水为每小时2212.14立方米，干燥煤污泥量为每小时221.55吨，煤泥水中固体物质浓度为100.2克/升。

在选煤厂中，选定两台离心机作为回收设备，每一台的处理能力为每小时250吨，那么两台即为为每小时500吨，超过上述待处理精煤量；煤泥水处理系统中旋流器的分级能力为每小时1800立方米，两台即为3600立方米，大于煤泥水的涌水量；煤泥离心机的处理能力为每小时50吨，乘以4也就是200吨，超过分级底流中的煤泥量；该煤泥水处理系统配备有3台Φ35m 浓缩机，其涌水量每小时2374立方米，利用快开式隔膜压滤机进行底流回收，处理能力合计为每小时200吨，超过了待处理的煤泥量。因此，煤泥水处理系统设备是合乎要求的，能够实现对煤泥水的处理。

2 煤泥水处理后循环水水质

根据相关准则规定，对于生产过程中的清水、循环水、不同等级的洗水都有着不同的要求，这些水中的悬浮物浓度均不能超过规定值，清水的要求最高，不得大于400毫克/升，其次是在一级闭路循环中的浓度要小于50克/升，要求最宽松的是循环水，其规定浓度要在50克/升——100克/升之间^[2]。

进入本工程煤泥水处理系统的悬浮物浓度为100.2克/升，末煤的回收通过末煤离心机来进行，使用旋风分离器和煤泥离心机回收粗煤泥浆，而细煤泥采用浓缩和快开隔膜压滤机共同进行回收，浓缩池入口管和中心入口进料井有两个絮凝剂投加点，用于投加的缓冲池内设有阳离子加药点。通过在泵房上面的这几套加料装置，可以实现对絮凝剂和阳离子药剂的添加。用于投放絮凝剂或阳离子的装置，在投放过程中起到了重要的作用，通过对这三套加样装置的使用，不仅可以使加药合理的进行，还对沉降速率有着一定的控制作用，并减少了絮凝剂的使用量。对于浓缩机底流的回收，通过快开式隔膜压滤机来进行，回收的煤泥可在地面干燥后再进行独自出售，或者和末煤混合之后作为最后的成品。压滤机的滤液加压送至浓缩槽，浓缩槽被充满后溢出的液体可以继续循环使用。本工程浓缩机煤泥水量是每小时2374立方米，其中煤泥量是每小时 98.86吨，浓度41.6克/升，根据国内几家选煤厂的具体实际经验，采用浓缩机添加药剂之后，浓缩机溢流水中悬浮物浓度都能够符合相关规定——循环水中悬浮物浓度小于50克/升，所以，能够确保循环水中悬浮物的浓度低于50克/升。

3 事故状态下煤泥水处理

据相关行业准则规范，在出现事故状况下，所有选煤厂都应安排好在事故下的煤泥处理流程，可以利用事故浓缩机或者事故煤泥沉淀池来进行处理。其中，选定的事故浓缩机应该和最大的工作浓缩机应该有着相同的类型，同时可以代替工作浓缩机来进行使用；事故煤泥池和最大的设备相比，其容积应该是它的1.2-1.5倍^[3]。

选煤厂中的煤泥水处理系统配备有三台φ 35m浓缩机，中心驱动，自动耙提升功能，包括一个双层布置，下层是事故池。生产过程中的煤泥水量为每小时2212.14立方米，共有三个浓缩池，其中一个为单层，容积为3660立方米，一个容积为9450立方米的双层浓缩池，底层为事故池，该池和最大的设备相比，其容积也要远远超过设备的容积；假使所有的浓缩机都出现了大大小小的故障而不能运行，那么事故浓缩机仅当作事故池来进行使用，它也可以临时储存2.14小时的煤泥水量，事故池所具备的储存时间，已经可以保证从煤仓到分级旋流器的所有设备停止运行， 因此，煤泥水处理系统是不可缺少的，即使选煤厂处于事故状态下，也能够维持正常的闭路循环。

4 煤泥水处理系统电力保证

本设计项目采用双路供电，取自煤矿110千伏变电站，因此选煤厂不需要担忧会出现因为供电而造成的煤泥水排放，即使在停电的情况下，选煤厂仍然可以通过使用上述的事故池，使得煤泥水暂时储存在水池中，等电能够正常使用后，再对煤泥水进行处理和回用。

通过上述论述可知，选煤厂用来洗煤的水符合一级闭路循环的规定要求，相关的工艺也已经足够先进，因此通过一级闭路循环，就可以做到不对外排放煤泥水^[4]。

3. 结语

综上所述，煤泥水的处理工艺以及闭路循环工艺在实际过程中的可行性已经得到了充分证实，煤泥水因此不用向外排放，从而保护了环境。

参考文献：

[1]高勇, 王德刚, 孙涛, et al. 煤泥水处理工艺中自动加药系统的研究与应用[J]. 煤炭加工与综合利用, 2018, 000(0z1):20-26.

[2]高勇, 王德刚, 孙涛, et al. 煤泥水处理工艺中自动加药系统的研究与应用[J]. 煤炭加工与综合利用, 2018, 000(0z1):20-26.

[3]王学红. 选煤厂煤泥水处理工艺的优化[J]. 能源技术与管理, 2018, 043(002):152-153.

[4]蔡中见, 宋兆立, 满峰. 矿井水处理与选煤厂洗水闭路循环的统筹管理[J]. 山东煤炭科技, 2018(6):187-188.