選煤廠廢水處理流程改造及實踐

時間:2022-10-24 04:19:15

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選煤廠廢水處理流程改造及實踐

摘要:本文分析了新疆某選煤廠原洗煤廢水處理系統(tǒng)存在的問題和影響廢水回收重復利用的主要因素,通過對該選煤廠洗煤廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造,實現(xiàn)了洗煤廢水的閉路循環(huán)重復再利用,社會和經(jīng)濟效益顯著。

關鍵詞:選煤廠;洗煤廢水;影響因素;循環(huán)利用;處理工藝

引言

煤炭洗選是提高煤質(zhì),減少燃煤過程中對大氣污染的重要途徑,但是在煤炭洗選過程中也可能對環(huán)境造成一定的損害,其中影響最為明顯的就是煤炭洗選過程中產(chǎn)生的廢水[1-3]。資料顯示,我國現(xiàn)有選煤廠已經(jīng)超過1800座,煤炭入洗能力超過32億噸/年,按照噸煤入洗需水量3-4m3計算,每年洗煤需水量在120億m3左右,盡管近年來我國加大了對選煤廠廢水排放監(jiān)督力度,但是受到入洗煤質(zhì)、選煤處理工藝不完善等因素的影響,大量的洗煤廢水未達標排放,造成水體污染、河道淤塞,給環(huán)境帶來了極大的破壞[4-5]。為了解決選煤廠廢水污染問題,煤炭洗選相關專業(yè)人員一直致力于選煤廠廢水重復利用研究,現(xiàn)以新疆某選煤廠為研究對象進行洗煤廢水處理研究,以期實現(xiàn)洗煤廢水的再利用。

1洗煤廢水原處理工藝存在的問題

在洗煤過程中大量的新鮮水進入洗煤流程中,所得產(chǎn)品進行脫水后所得煤泥水進入沉淀池進行自然沉淀。經(jīng)過一定的時間后,沉淀池上部清水可實現(xiàn)一部分復用或者全部進行排放,底部煤泥定期撈出。該廢水處理工藝簡單,廢水處理效果較差,沉淀池上部清水可重復利用量極小,大量的帶有煤泥的廢水未達標排放,造成礦區(qū)環(huán)境污染,甚至從某一角度來說,該廢水處理工藝其本質(zhì)在于回收部分煤泥。由此可知,該選煤廠原洗煤廢水處理工藝不能達到廢水排放標準,必須對其進行改造和優(yōu)化。

2影響廢水重復利的主要因素

實現(xiàn)選煤廠洗煤廢水的重復利用的根本在于實現(xiàn)洗水的平衡,即通過洗水的閉路循環(huán)重復利用實現(xiàn)不向外界排放廢水。在煤炭洗選過程中,進出選煤過程中的水量主要包括洗煤用水量、環(huán)境設備清潔用水量、產(chǎn)品帶走水量和外排水量等,從實現(xiàn)選煤洗水平衡的角度出發(fā),取消外排水量使其用于洗煤用水,則可達到洗水的閉路循環(huán)和重復利用。在生產(chǎn)實踐中,要實現(xiàn)廢水無外排,則受多種因素影響,如:

(1)如若實現(xiàn)廢水的重復利用,必須保證廢水處理后的水質(zhì),如若水質(zhì)不達標,會造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降和洗選設備的損壞,因此,保證重復水水質(zhì)是實現(xiàn)廢水重復利用的關鍵。由生產(chǎn)實踐可知,洗煤廢水呈弱堿性,廢水中懸浮物濃度、COD濃度和細小顆粒物含量較高,廢水中固體顆粒表面帶有較強的負電荷,如若不解決這些問題,一旦重新進入煤炭洗選系統(tǒng),勢必影響煤炭洗選效果。

(2)在選煤過程中涉及到的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)較多,洗選流程較長,洗選系統(tǒng)惰性較大,造成洗選用水量波動不明顯,這樣對選煤廠用水量實時監(jiān)測較為困難,調(diào)節(jié)加入的新鮮水量過少容易造成洗選設備負荷大,降低煤炭洗選效果,過多又易造成水量富余,需要水量外排。

(3)在檢修設備前為防止煤泥在管道或者洗選設備中沉淀淤積,需要將煤泥水進行外排,這部分水的重復利用存在一定的難度。脫泥篩和脫介篩等篩分設備用水,選煤廠設備及環(huán)境清潔用水以及其未預見性用水若進入洗選系統(tǒng),則難以對洗選用水量進行計算和控制,一定情況下會造成選煤系統(tǒng)用水量富余。

(4)選煤廠即使設計了洗煤廢水治理工藝和閉路循環(huán)水重復利用工藝,但是受到生產(chǎn)設備老舊、資金限制、現(xiàn)場管理不科學等諸多因素的影響,雖然具備了廢水處理能力和循環(huán)水利用的條件,但是仍然難以實現(xiàn)洗水平衡,造成洗煤廢水外排,引起環(huán)境污染。由此可知,在實現(xiàn)洗煤廢水重新利用必須滿足合理的廢水處理工藝、可靠的洗煤脫水處理設備和洗煤過程中水量的可調(diào)節(jié)控制等。

3洗煤廢水重復利用的實現(xiàn)

加壓過濾機相比于其他煤泥脫水設備,具有運行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、煤泥回收率高、處理能力大等諸多優(yōu)點,目前已經(jīng)成為了國內(nèi)外選煤廠處理煤泥應用最為廣泛的脫水設備,同時對于處理高灰細粒煤泥脫水也有著較好的效果。為了提高煤泥脫水效果,在煤泥水處理系統(tǒng)中增加加壓過濾機,這樣沉淀池中的濃縮污泥在藥物作用下形成污泥絮凝塊,污泥絮凝塊進入加壓過濾機進行壓濾脫水,所得濾餅經(jīng)輸送機運走,所得濾液進入廢水處理系統(tǒng)。通過加壓過濾機的使用,降低了洗煤廢水的外排量,同時可根據(jù)過濾后廢水量計算洗選過程中需補加新鮮水量,為實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)使用奠定了基礎。優(yōu)化后的洗煤廢水處理工該洗煤廢水處理工藝主要包括:

(1)廢水部分:洗煤廢水經(jīng)由格柵進入PH調(diào)節(jié)池,根據(jù)廢水PH值在PH調(diào)節(jié)池里加入相應的燒堿以平衡廢水酸堿值。而后廢水進入加入絮凝劑的沉淀池,由提升泵打至分配井,由分配井均勻分至4個曝氣生物濾池,廢水在曝氣生物濾池內(nèi)發(fā)生生化反應來降解COD(化學需氧量)后,曝氣生物濾池出水至貯水池,最后貯水池內(nèi)經(jīng)出水池進入洗煤生產(chǎn)系統(tǒng)。反沖水由貯水池進入曝氣生物濾池,而后再進入沉淀池。

(2)污泥部分:沉淀池中污泥由泵打至污泥濃縮池,經(jīng)加壓過濾機脫水,所得濾餅作為產(chǎn)品外運,所得濾液返回到格柵池內(nèi)進入廢水處理流程。

(3)空氣部分:采用鼓風機在曝氣生物濾池底部連續(xù)鼓入生化反應所需空氣。

參考文獻

[1]王偉,姚明剛.沙坪洗煤廠煤泥水處理工藝流程優(yōu)化技術(shù)研究[J].煤炭與化工,2018,(1):92-96.

[2]鄧立龍,焦華喆,侯保青,等.選煤廠煤泥水危害及處理工藝淺析[J].西部探礦工程,2012,(3):131-132.

[3]王銳紅.淺談洗煤廠廢水的處理方法[J].廣州化工,2016,(13):155-156.

[4]劉亞,曾江.土城礦選煤廠環(huán)保治理廢水處理系統(tǒng)改造的實踐[J].煤質(zhì)技術(shù),2012,(4):67-68.

[5]劉同香.汪家寨選煤廠廢水循環(huán)利用工程的實踐與成效[J].選煤技術(shù),2015,(5):48-51.

作者:楊生福 單位:拜城縣眾泰煤焦化有限公司