工业水处理方法-洗煤水处理方法.doc

工业水处理方法洗煤水处理方法超纯水机厂家当今社会，水污染严重，特别是工业污水，污水处理显得很重要，无论从保护环境还是勤俭资源的角度看，水处理设备是关键。好的水处理设备可以勤俭的资源是很可观的。所以水处理设备工艺都很重要，就拿洗煤厂来说吧，现今洗煤厂均应从基本上转变目前洗煤废水的处理利用现状， 因地制宜地选择符合实际的处理利用工艺。 1 洗煤水概略 洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水，其中含有大批的煤泥和泥砂，给矿区邻近的环境造成了严重的污染。洗煤废水已是煤炭工业的主要污染源之一，越来越受到人们的看重。洗煤废水特别稳固，静置几个月也不会自然沉降，因此处理非常艰难。在不进行任何恰当处理的条件下排入外环境，无疑将对地表水、地下水及地貌环境的安全造成伤害。我国从60年代就开展了这一方面的研究工作，但始终没有研究出比较有效的处理方法。 1。1 洗煤水的来源 洗煤业的“三废“包含煤泥、煤矸石、洗煤业废水（煤泥水）三部分，其中，洗煤业废水（煤泥水）是伤害最大，也是最难处理的。目前，洗煤业常用洗煤工艺方法有：跳汰洗煤工艺方法和重介洗煤工艺方法。在洗煤过程中，均利用水作洗煤介质。洗煤用水量大，洗煤后产生煤泥水量也大（排放系数一般为每吨精煤产生29（吨煤泥水）。煤泥水含众多污染物质，排入外环境，对地表水和地下水都将造成肯定污染。 1。2 洗煤水物质组分及特征 洗煤水中的物质组分比较繁杂，且在不同的矿区，因为不同的煤种和洗煤的方法不同，起洗煤水的组分也不大一样。现以平顶山某一煤泥水为例，其处理前污染物质浓度。 1。2煤泥水处理前污染物质浓度（mgL）洗煤废水是呈弱碱性的胶体体系，其主要特征是： 颗粒表面带有较强的负电荷，可见洗煤废水是一种颗粒表面带负电荷的胶体体系； SS浓度和CODcr浓度都很高； 渺小颗粒含量高； 粘度大； 污泥比阻大，过滤性能差。1。3 洗煤水的难处理及其原因由其特征可知，洗煤废水久置不沉，难于处理的最基本原因是悬浮颗粒带有较强的负电荷，使洗煤废水呈胶体疏散体系，并且主要表如今胶体的电位上。因为： 带有较强负电荷的胶粒之间产生较强的静电斥力，而且电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大，胶粒愈稳固； 胶粒的布朗运动因胶粒间的静电斥力而使胶体具备稳固性； 胶粒带电能将极性水分子吸引到它的四周造成一层水化膜，从而阻拦胶粒间的互相接触。水化膜厚度决定于分散层厚度，而分散层厚度又影响电位。假如胶粒电位清除或削弱，水化膜也随之消逝或削弱。因此，处理洗煤废水，首先要降低电位，毁坏胶体稳固性，而后再采取其它办法，强化凝结效果。 1。4 洗煤水的污染性 煤泥水是原煤洗选加工过程中产生的废水，其主要污染物是煤和泥岩粉末及其水解后造成的悬浮物，以及少量的金属离子和有机药剂等。 煤泥水的污染主要表示在以下几个方面： （1）煤泥水中悬浮物浓度较高，一般达900040000mgL，超过国家规矩的排放标准的20130倍，使其被污染的水体呈黑色，降低水的透明度，影响水生动植物光合作用，同时造成水域的景观污染。 （2）煤泥水中溶解了大批的金属离子，对地表水和地下水造成污染。 （3）当煤泥水中含油量增长，水表面油膜厚度达到10000cm时，就影响水的再次充氧，同时对水生动植物产生不利影响。 （4）浮选法选煤过程中增长的各种选矿药剂，有些具备肯定毒性，煤泥水中剩余的浮选药剂将给环境带来伤害。2 洗煤水处理现状 2。1 洗煤水现有处理工艺及优缺点 目前，在实际的洗煤厂对于煤泥水的处理主要采取的是洗煤废水闭路循环法，在减排和回水利用上具备壮大的优势。同时近年来研究人员也尝试着用其它方法来处理煤泥水，大大改良了闭路循环法，使处理效果更好，工艺更简约。 煤炭洗选在干净煤挑选技术中是一项重要的干净煤技术，属优先思考采取的技术，合适我国国情。在洗选过程中，因为煤泥逐步进入洗水中，使洗水浓度越来越高，不但影响洗选效果，严重时还会导致停产。选煤厂往往因为煤泥回收设备不完美，煤泥水难以管理等问题，使煤泥水不能闭路外排，从而造成资源流失，浪费清水，污染环境。因此，实现洗煤水闭路循环具备特别的策略意义。 目前，选煤厂对煤泥水的处理采取“旋流器浓缩机压滤机（煤泥积淀池）“处理工艺。“旋流器浓缩机压滤机“处理工艺与“旋流器浓缩机煤泥积淀池“处理工艺相当，后者处理成本低，但要求有足够容量和个数的煤泥积淀池，且存在占地面积大、冬季结冰等问题。 粗煤泥洗选设备 中煤筛下水 矸石筛下水 精煤筛下水 旋流器 循环水池 高频筛 浓缩机 压滤机 细煤泥 溢流溢流煤泥水处理流程 在煤泥水处理流程中，重要的设备有：煤泥浓缩机、旋流器和压滤机。其中设备的处理能力是保证洗煤水闭路循环的关键。煤泥浓缩机是回收煤泥的主要设备。旋流器主要用于煤泥回收筛入料浓度控制。压滤机用于进一步回收细煤泥。煤泥积淀池也可用于处理旋流浓缩和煤泥回收筛的筛下水。 若按能否预浓缩来分，目前， 煤泥水处理方法主要有3 种： 预浓缩煤泥水处理流程、无预浓缩煤泥水处理流程和部分预浓缩煤泥水处理流程。（一）预浓缩煤泥水处理方法 这是目前大多数选煤厂采取的煤泥水处理方法。其特征是全部煤泥水（包含捞坑溢流、角锥池和旋流器溢流、煤泥回收筛下水等） 都进入大面积浓缩机浓缩， 溢流作为循环水， 底流经稀释后浮选， 浮选尾矿或排出厂外处理， 或混凝积淀处理。 其中，化学絮凝积淀是其最基本的方法，我国用于煤泥水处理的絮凝剂可分为两大类：一是无机盐类絮凝剂，二是有机高分子絮凝剂。无机盐类絮凝剂的作用机理是无机盐在水中解离成离子，与煤泥微粒或煤泥胶体接触作用，中和了煤泥表面的电性，降低表面能，使煤泥微粒凝结积淀。有机高分子絮凝剂的絮凝机理是：大分子链在煤泥微粒之间搭桥，把若干个颗粒连贯起来，凝结成团积淀下去。实际应用中常将无机盐类絮凝剂与有机高分子絮凝剂结合应用，絮凝积淀效果更好。 有机高分子絮凝剂最常用的是聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺的分子量一般在100800万之间，不同粒度组成的煤泥水要选用不同分子量的絮凝剂。聚丙烯酰胺又可分为阳离子型，非离子型和阴离子型三种，应用时要与煤泥水的pH值相吻合，阴离子型的适于偏碱性煤泥水，阳离子型的适于偏酸性煤泥水，阴离子型和阳离子型聚丙烯酰胺混合应用，煤泥水絮凝积淀效果更好。 聚合硫酸铁是一种无机高分子絮凝剂，70年代由日本研制成功，80年代初得到广泛应用，我国1985年以后开始大批生产和应用，我国1985年以后开始大批生产和应用，聚合硫酸铁的主要成分是FeSO4，带有多个羟基，有较好的电中和性和絮凝架桥性能，它比较稳固，不受温度影响，对可溶性离子和pH值适应性强。聚合硫酸铁价格廉价，无毒无害，作为煤泥水的絮凝剂有较好的应用前景。 硫酸铝属于无机盐类絮凝剂，溶于水后分解成带正电荷的三价铝离子，能吸附煤泥水中带负电荷的悬浮微粒，中和其表面电荷，造成煤泥絮团，凝结积淀。硫酸铝与聚丙烯酰胺配合应用，可填补单用聚丙烯酰胺不能絮凝粘土质和有机质微粒的缺点。 但是，它存在如下问题： a） 该方法只能去除其中多数煤泥， 其他细粒煤泥则留在溢流中， 并在体系中重复循环逐步积攒， 导致循环水浓度增高与浓缩效率降低的互相影响恶性循环， 煤泥可浮性差。 b） 洗水均衡难以控制， 闭路循环无法实现。 c） 煤泥水达到肯定浓度， 为保证循环水浓度势必排放而导致煤泥流失。 d） 浓缩设备宏大， 繁多。（二）无预浓缩煤泥水处理方法 也称为煤泥水直接浮选法。即煤泥水不经浓缩机廓清浓缩， 而全部通过浮选处理， 浮选尾矿经混凝廓清后即得循环水。其中，以加压溶气浮选法为主，它的基本原理是：煤泥水中参加絮凝剂后，按肯定比例溶入空气，而后送入上浮槽中，溶解的空气析出，产生微气泡，微气泡附着于絮团或絮团表面，从而造成固、液、气三相絮团，借助于絮团中众多微气泡使絮团上升，固液得以分离。 煤泥水气浮处理效果的好坏取决于下列因素： （1） 溶气质量 研究标明，微气泡尺寸在50m以下，气浮效果最佳，超过100m，气泡和絮团粘附率较差。可采取气水分割混合、反转混合、经向混合、雾状接触及幕状接触等形式，使水气广泛接触和溶解，达到高速高效溶气的目标。 （2） 煤泥水的性质 气浮法对微细粒煤泥去除效果较好；入料浓度高时固体去除率高，但出水水质较差，入料浓度低时，固体去除率虽低些，但出水水质好，且药剂用量省。 （3） 气浮药剂 气浮的絮凝剂常用聚合铝和聚丙烯酰胺，烷苯基磺化醚类作表面活性剂。药剂的用量与入料浓度及出水浓度要求有关。中性时絮凝剂混凝效果较好。 煤泥水直接浮选法的优点为： a） 大幅降低了循环水浓度， 据介绍可降到1gL2gL ， 甚至可达0。5gL 以下。 b） 改良了煤泥的粒度组成和可浮性。 c） 因为补充清水和浮选原矿稀释水大批减少， 可节水1312。 d） 提高了精煤回收率。 e） 减少了设备和占地。 f） 促成了尾煤的有效回收， 为实现洗水闭路循环和保护环境供给了有利条件。 但是，同时采取该方法应当思考以下问题： a） 选煤的吨煤水耗愈低、煤泥水浓度愈高， 则它在技术经济指标方面的优越性愈明显。 b） 从管理方面看， 流程中各工艺用水与浮选设备能力之间存在着某种联络，即工艺用水量不能大于浮选设备的总处理能力， 只要这样才能保持洗水的均衡。 c） 严格控制其分级粒度， 以确保浮选入料的粒度上限， 并保证浮选机入料量均衡。 d） 浮选尾煤水必须彻底廓清， 应增长高效凝结剂。（三）部分预浓缩煤泥水处理方法 该方法是综合无预浓缩和预浓缩煤泥水处理流程的优点， 具备更大适应力。特征是精煤捞坑溢流多数进入浓缩机， 剩余部分与浓缩后底流（浓度250gL300gL）一起入浮选。 4。2。2 洗煤水当前处理状况分析 1995年全国共有洗煤厂557个，年入洗原煤2。8亿t，原煤入洗率为22。到2000年，洗煤厂数增长到755个，原煤入洗量达4。5亿t，原煤入洗率超过30 。2005年，规模以上工业共有洗煤企业951家，比1995年增长了110。4。20032005年，洗煤生产厂家表示出比较疾速的增长，占全部原煤生产厂商的数量比从1995年的14。7，提高到20。5，提高了5。8个百分点，后因因为设备等因素，到2006年，我国现有重点煤矿选煤厂170余座， 约需水量20亿m3a ， 其中有110座在不同水平上实现了洗水闭路循环，部分洗煤水得到治理和循环应用。据统计，中国煤炭行业仅国家重点煤矿每年产生的洗煤废水就有2800104t，煤泥流失20104t，既污染了环境，又浪费了资源。可见当前洗煤水的处理还非常严重，可以说还处于起步阶段，做好市场调查和技术研发，抢占市场份额，创建品牌，信念十足地等待国家政策的清朗，这些是至关重要的。 3 瞻望及洗煤水处理去向 3。1 研究停顿及方向 目前，在实际的洗煤厂对于煤泥水的处理主要采取的是洗煤废水闭路循环法，如今研究的方向也是在这个方面，主要的工作是改良闭路循环法，使处理效果更好，工艺更简约。主要集中这样几个方面：（1）在闭路设备的研究与改良上，其煤泥水浓缩设备是重点，现研究的浓缩机有耙式浓缩、深锥浓缩机、高频振动筛与高效浓缩机等几种，其中，深锥浓缩机效率较高，是一般浓缩机的四倍以上