煤炭洗選過程中存在的環境問題及污染防治措施

竇志榮，王神虎，王孝義，黨阿會

（1.山西工程職業學院，山西太原030031；2.山西德新天環保科技有限公司，山西晉中030606）

引言

近年來，社會經濟迅猛發展，人民生活水平日益提高，對環境質量的要求也越來越高，但人類的開發行為卻對環境造成了極大的沖擊，環境問題日益突出[1-5]。煤炭是我國的主要能源，以煤為主的能源結構在未來相當長的時期內將長期存在，煤炭資源的開發利用也必然長期存在。煤炭洗選是煤炭加工利用的第一環節，而在煤炭洗選加工過程中，不可避免地會造成一定的環境污染問題，如煤粉塵污染、選煤廢水污染、煤矸石等固體廢棄物污染、噪聲污染以及對周圍生態環境的破壞等。國內外的一些學者也對此做了大量的研究及實踐工作，如原煤堆場煤粉塵污染治理[6]，選煤廢水通過濃縮分級再利用，實現一級閉路循環[7-8]等，以此降低選煤廠生產運營對周圍環境的不利影響。但大多的研究只是針對具體的某一方面進行詳細研究論述。

本文根據環境保護政策和技術要求,列出了煤炭洗選加工過程中可能存在的主要環境污染問題，分析了煤炭洗選加工過程中的主要污染源及產生的污染物，并提出相應的可行的污染防治措施。

1 煤炭洗選加工過程中存在的環境問題

（1）由于該類企業有大量原料煤的輸入和產品煤的輸出，原料和產品的儲存、運輸及裝卸及產品生產加工過程中篩分、破碎、分選作業會產生大量的煤粉塵污染；

（2）目前煤炭的洗選加工過程大多為濕法選煤工藝，在生產過程中會產生大量的含煤泥廢水，跑、冒、滴、漏、廢水，車間沖洗地坪水，原煤及產品臨時堆場產生的淋溶水等，該廢水的外排會導致地表水及地下水污染；

（3）分選加工過程中會分選出煤矸石，煤泥等固體廢棄物,由此導致的固廢污染；

（4）選煤廠的設備大多為高噪聲設備，如篩分機、破碎機、跳汰機、重介質旋流器、離心機、各類水泵等，在運行過程中會造成噪聲污染；

（5）為合理處置固體廢棄物煤矸石，設置備用矸石溝，不可避免的會對周圍的動植物產生影響，對生態環境造成一定程度的破壞。

2 煤炭洗選加工過程中產生的主要污染及防治措施

2.1 煤粉塵主要污染源及防治措施

煤粉塵主要污染源為原煤儲煤場、產品（精煤、中煤、煤泥、矸石）臨時儲存場、原料煤配煤點、皮帶輸送機、汽車裝卸、運輸、原煤破碎、篩分設備等。

2.1.1 原煤場、精煤場和中煤、煤泥、矸石臨時儲存場

為了防止原煤場產生的煤粉塵對周圍環境的影響，可設置全封閉煤倉，或根據廠區實際現狀采用擋風抑塵網封閉原煤場。山西省環境保護廳《關于印發煤場揚塵污染防治技術規范的通知》[9]（晉環環評函〔2017〕102號）中規定，對于地形、地質條件等原因不能密閉的，應當設置不低于煤炭最大堆放高度2m的防風抑塵網等嚴密圍擋措施，并采取有效覆蓋措施防治揚塵污染。在原煤場設置噴淋灑水裝置，定時灑水，使煤堆表層含水率達到8%以上，并硬化堆煤場地，以達到防滲的目的，嚴格控制廠內堆存量，可減少儲煤場揚塵85%，有效減少了對大氣環境的影響。

精煤、中煤、矸石等可設置全封閉產品倉。對于產品臨時儲存場應硬化堆放場地，噴水降塵并及時清運產品。

2.1.2 裝卸及運輸道路

對于原料煤及產品裝卸產生的煤粉塵，可在卸煤時使汽車位于原煤場擋風抑塵區域，并在產生點灑水抑制粉塵產生。如此可減少儲煤場揚塵85%。為了降低運輸道路揚塵，要限制超載，及時清理路面，采用篷布封閉運輸車輛，可抑塵60%。

2.1.3 配煤及輸送

為了降低原煤、中煤、煤泥[2]等在廠內運輸、轉載跌落產生的無組織排放粉塵，需將皮帶走廊及帶式輸送機設計為密閉式，并在各轉載點、受煤坑設自動灑水裝置，適當提高原煤含水量及時灑水降塵，可降低80%的粉塵排放。

2.1.4 原煤破碎、篩分設備

為降低原煤篩分、破碎作業產生的煤粉塵，可將篩分機、破碎機設置在封閉的車間內，并加裝集成罩及布袋除塵器除塵，可降低99%的粉塵排放。

2.2 生產廢水主要污染源及防治措施

2.2.1 生產尾煤水

濕法選煤生產過程中會產生大量的尾煤廢水，該廢水可采用煤泥濃縮池濃縮，濃縮溢流返回循環水池，濃縮底流經過隔膜壓濾機壓濾處理，濾餅為煤泥，濾液返回循環水池，重復利用于選煤生產，實現選煤廢水閉路循環，所有廢水不排放。為防止生產過程中出現設備故障等事故停車，導致尾煤水外排，可設置事故池或備用濃縮池，更大限度的保障尾煤水不外排。

2.2.2 廠區其它廢水

對車間地坪沖洗水，跑、冒、滴、漏水及廠區精煤堆場，臨時中煤、矸石、煤泥堆場等產生的淋溶水等零散排水由地溝收集后統一排入配套建設的集中水池中，然后轉排至煤泥濃縮池，經濃縮、壓濾處理后循環使用。

2.3 固體廢物污染及處置措施

煤炭洗選過程中的產生的固體廢物有矸石、煤泥等。其中煤泥在廠內暫存后定期外銷綜合利用[10-12]，矸石用于煤矸石電廠發電或煤矸石磚、水泥等建材項目的生產原料[13-16]，在矸石不能被全部利用的情況下，外排至備用矸石溝。矸石、煤泥等在生產運營過程中定期及時清運，不在場內長期堆存，不可亂堆亂放；洗選矸石裝汽車送往矸石場。

2.4 聲環境污染物及治理措施

煤炭洗選加工過程中主要噪聲源為篩分機、破碎機、跳汰機、重介旋流器、各類水泵、離心機，鼓風機等。這些設備大部分是固定噪聲源，多為連續排放，聲級一般為70～90dB(A)。設備選型時，應優先選擇低噪聲的設備，優化設備布局，將生產高噪聲的設備集中布置，安裝設備時，設置減振墊進行減振處理。為降低噪聲對周圍環境的影響，生產區與生活辦公區分開布設，并考慮地形條件、聲源方向性、噪聲強弱和綠化等因素，利用地形、輔助廠房、樹木等阻擋噪聲的傳播。將高噪聲設備如泵類、鼓風機等設備置于室內，利用建筑物隔聲。在廠界四周、高噪聲車間周圍、場區道路兩側種植灌木、喬木和林帶綠化，起到阻止噪聲傳播的作用[17-19]。

2.5 生態影響

生態影響為煤塵顆粒物使空氣中TSP的濃度增加，煤塵顆粒物飄落在作物葉片上，阻礙植物的光合作用，煤塵中的硫分[20-21]可因植物呼吸作用或雨水、露珠的作用產生酸性化合物灼傷植物葉片，影響植物生長。人體吸入煤塵顆粒物可使呼吸系統、五官科的陽性癥狀和疾病發生率增加，免疫功能下降。煤矸石在備用矸石溝填埋時可能會破壞周邊的植被，并對該地區的生態系統導致一定的影響。在廠區及矸石填埋場地周圍應該進行植被種植，合理綠化，減少對周圍生態環境的影響。圖1為煤炭洗選加工企業出現的主要污染問題及可采取的污染防治措施。

圖1 主要環境問題及防治措施

3 煤炭洗選加工企業的環境管理工作

（1）建立ISO14000環境管理體系，對項目工程實施環境審核、環境管理與監督。

（2）建立項目資源利用、產品、污染物及廢物處置等指標的審核體系，制定從物料管理到產品質量管理，從生產操作管理、設備維修管理到環境保護管理的規章制度與管理人員崗位職責。

（3）要有完善的環保設施運行管理記錄，建立環保檔案和運行監管機制。有專門的環境監測部門及人員配置，對廢水、廢氣、廢渣、噪聲等主要污染源、污染物具備一定的監測能力，不能監測的需委托有資質的監測部門進行監測。

（4）制定相應的環境風險應急預案，必要時進行環境風險事故演習，增強員工環境風險事故應急意識。

（5）環境管理制度健全、完善，并納入日常管理。提高管理水平，加強環境保護、清潔生產宣傳、培訓及對外交流。

4 結論

煤炭洗選加工企業在生產過程中存在著高煤粉塵、高含煤泥廢水、高噪聲等環境污染問題，從洗選加工全過程的角度系統的分析了污染的來源，污染物的種類，并提出了相對應的污染防治措施，采取措施后可顯著降低對周圍環境的污染，取得良好的環境效益。