高效濃縮器在洗煤廠污水處理中的運用

唐 勇

(貴州盤江采礦工程技術中心有限公司 貴州貴陽 550081)

我國是煤炭生產與消費大國，但大量的煤炭開采及洗選產生大量的煤泥水等生產污水，需要處理達標后排放或循環使用，增大了煤礦企業的生產成本。因此，研究低成本、高效的針對煤礦及洗煤廠的污水處理工藝，不僅可有效緩解企業壓力，而且可起到保護環境的作用，有利于行業的可持續發展。

1 污水的來源

在煤礦開采礦井及配套洗煤廠生產過程中，污水來源主要有煤炭洗選過程中產生的洗煤廢水以及煤礦采掘過程中抽出的含泥、粉塵礦井水等。以重介洗煤為例，每入選1 t原煤需3 t左右的循環水，經洗選后產生含有大量細小顆粒等的廢水[1]，這些洗煤廢水經處理后得到的清水循環使用；礦井水通過高效濃縮器處理后，一部分作為洗煤補水、礦區綠化用水等，其余達標排放。

2 污水的特性及主要處理方法

洗煤廢水主要含有大量的懸浮物、煤泥和泥砂，少量的油污及起泡劑、絮凝劑等生產過程中添加的各種有機藥劑。洗煤廢水物質組分比較復雜，不同地區的煤礦、采用不同洗選工藝產生的洗煤廢水差異較大，其主要特點表現為顆粒表面帶有較強的負電荷、懸浮固體濃度和CODCr濃度很高、細小顆粒含量高、黏度大、污泥比阻大、過濾性能差。

針對洗煤廢水的特性，目前主要的處理方法以絮凝法為主，過濾法為輔[2]。絮凝法通過添加絮凝劑后自然沉降的原理達到凈化洗煤廢水的目的，其工藝流程如圖1所示。但絮凝劑價格一般較貴，使用量較大，處理1 t廢水的絮凝劑成本約為0.3元，對于處理能力為3 000 kt/a的洗煤廠需處理洗煤廢水量約9 000 kt/a，僅絮凝劑成本就需270萬元左右，而且還需建設多個沉降池、絮凝池等，占地面積較大。過濾法適合大型洗煤廠采用，但過濾設備投資較大，且在系統運行過程中需要投運多臺加壓泵、煤泥泵、藥劑加注泵等，運行中的電耗、折舊很高，故很少使用[3]。

圖1 絮凝法洗煤廢水處理工藝流程

3 高效濃縮器的工作原理及優點

高效濃縮器(圖2)采用高壓、高精密的物理原理處理懸浮顆粒濃度低、量大的不溶性污水，其主要功能是將污水等濃縮后快速取得清澈的水。經濃縮器濃縮后的污水濃度高，將其送入沉淀池或板框式壓濾機進行壓濾。通過高效濃縮器處理后，大大降低了污水的處理負荷，有效減少污水處理中藥劑使用量，具有顯著的經濟效益。

圖2 高效濃縮器示意

高效濃縮器采用高壓運行，需安裝高壓水泵，工藝簡單易操作，其工藝流程如圖3所示。洗煤廢水、礦井水等經高效濃縮器處理后，清水直接進入工藝循環水系統，原后續處理系統用作事故應急處理，如設備大檢修或發生大量油類、醇類水溶性污染物泄漏時，可使用應急處理系統除去污水中的有機污染物等。因此，高效濃縮器運用于絮凝法水處理系統中的效果最佳，對原系統的改變較少，只是在原工藝中增設了1臺設備。

圖3 高效濃縮器簡易工藝流程

以某3 000 kt/a洗煤廠為例，正常生產情況下產生洗煤廢水量約9 000 kt/a，每月污水處理所需各種藥劑費用超過20萬元，并需修建多座大型絮凝池、沉淀池才能維持水處理系統正常運轉。如采用高效濃縮器后，使污水中大部分的水得以快速回用或排放，在沒有油污或可溶性污染物的情況下，幾乎可省去藥劑處理費用，有效降低了水處理成本。

4 結語

高效濃縮器的主要作用是有效除去洗煤廢水中不溶性污染物，因不使用藥劑，處理成本低，經濟效益顯著，尤其適合于采用絮凝法污水處理系統的改進。經高效濃縮器處理后得到的清水可快速回用，有效減少原水處理系統中絮凝劑用量，降低了生產成本，有助于煤炭開采、洗選加工與環保的相互協調，促進行業的可持續發展。