洗煤廢水是煤礦濕法洗煤加工工藝的工業(yè)尾水,其中含有大量的煤泥和泥砂,給礦區(qū)附近的環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。洗煤廢水已是煤炭工業(yè)的主要污染源之一,越來(lái)越受到人們的重視。洗煤廢水特別穩(wěn)定,靜置幾個(gè)月也不會(huì)自然沉降,因此處理非常困難。在不進(jìn)行任何適當(dāng)處理的條件下排入外環(huán)境，無(wú)疑將對(duì)地表水、地下水及地貌環(huán)境的安全造成危害。我國(guó)從60年代就開(kāi)展了這一方面的研究工作,但始終沒(méi)有研究出比較有效的處理方法。

1.1 洗煤水的來(lái)源

      洗煤業(yè)的“三廢”包括煤泥、煤矸石、洗煤業(yè)廢水（煤泥水）三部分，其中，洗煤業(yè)廢水（煤泥水）是危害zui大，也是zui難處理的。目前，洗煤業(yè)常用洗煤工藝方法有：跳汰洗煤工藝方法和重介洗煤工藝方法。在洗煤過(guò)程中，均利用水作洗煤介質(zhì)。洗煤用水量大，洗煤后產(chǎn)生煤泥水量也大（排放系數(shù)一般為每噸精煤產(chǎn)生29(噸煤泥水）。煤泥水含眾多污染物質(zhì)，排入外環(huán)境，對(duì)地表水和地下水都將造成一定污染。

1.2 洗煤水物質(zhì)組分及特點(diǎn)

      洗煤水中的物質(zhì)組分比較復(fù)雜,且在不同的礦區(qū)，由于不同的煤種和洗煤的方法不同，起洗煤水的組分也不大一樣?，F(xiàn)以平頂山某一煤泥水為例，其處理前污染物質(zhì)濃度見(jiàn)表4.1。

表4.1  見(jiàn)附件  煤泥水處理前污染物質(zhì)濃度（mg/L）

洗煤廢水是呈弱堿性的膠體體系，其主要特點(diǎn)是：

    ①顆粒表面帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷，可見(jiàn)洗煤廢水是一種顆粒表面帶負(fù)電荷的膠體體系；

    ②SS濃度和CODcr濃度都很高；

    ③細(xì)小顆粒含量高；

    ④粘度大；

    ⑤污泥比阻大，過(guò)濾性能差。

1.3 洗煤水的難處理及其原因

    由其特點(diǎn)可知,洗煤廢水久置不沉,難于處理的zui根本原因是懸浮顆粒帶有較強(qiáng)的負(fù)電荷,使洗煤廢水呈膠體分散體系,并且主要體現(xiàn)在膠體的ζ-電位上。因?yàn)?

    ①帶有較強(qiáng)負(fù)電荷的膠粒之間產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電斥力,而且ζ-電位愈高,膠粒間的靜電斥力愈大,膠粒愈穩(wěn)定;

    ②膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)因膠粒間的靜電斥力而使膠體具有穩(wěn)定性;

    ③膠粒帶電能將極性水分子吸引到它的周?chē)纬梢粚铀?從而阻止膠粒間的相互接觸。水化膜厚度決定于擴(kuò)散層厚度,而擴(kuò)散層厚度又影響ζ-電位。如果膠粒ζ-電位消除或減弱,水化膜也隨之消失或減弱。因此,處理洗煤廢水,首先要降低ζ-電位,破壞膠體穩(wěn)定性,然后再采取其它措施,強(qiáng)化凝聚效果。

1.4 洗煤水的污染性

       煤泥水是原煤洗選加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，其主要污染物是煤和泥巖粉末及其水解后形成的懸浮物，以及少量的金屬離子和有機(jī)藥劑等。

煤泥水的污染主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    （1）煤泥水中懸浮物濃度較高，一般達(dá)9000—40000mg/L，超過(guò)國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)的20—130倍，使其被污染的水體呈黑色，降低水的透明度，影響水生動(dòng)植物光合作用，同時(shí)造成水域的景觀污染。

    （2）煤泥水中溶解了大量的金屬離子，對(duì)地表水和地下水造成污染。

    （3）當(dāng)煤泥水中含油量增加，水表面油膜厚度達(dá)到10000cm時(shí)，就影響水的再次充氧，同時(shí)對(duì)水生動(dòng)植物產(chǎn)生不利影響。

（4）浮選法選煤過(guò)程中添加的各種選礦藥劑，有些具有一定毒性，煤泥水中殘余的浮選藥劑將給環(huán)境帶來(lái)危害。

2 洗煤水處理現(xiàn)狀

2.1 洗煤水現(xiàn)有處理工藝及優(yōu)缺點(diǎn)

    目前，在實(shí)際的洗煤廠對(duì)于煤泥水的處理主要采用的是洗煤廢水閉路循環(huán)法，在減排和回水利用上具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)近年來(lái)研究人員也嘗試著用其它方法來(lái)處理煤泥水，大大改進(jìn)了閉路循環(huán)法，使處理效果更好，工藝更簡(jiǎn)潔。

煤炭洗選在潔凈煤篩選技術(shù)中是一項(xiàng)重要的潔凈煤技術(shù)，屬優(yōu)先考慮采用的技術(shù)，適合我國(guó)國(guó)情。在洗選過(guò)程中，由于煤泥逐步進(jìn)入洗水中，使洗水濃度越來(lái)越高，不但影響洗選效果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致停產(chǎn)。選煤廠往往由于煤泥回收設(shè)備不完善，煤泥水難以管理等問(wèn)題，使煤泥水不能閉路外排，從而造成資源流失，浪費(fèi)清水，污染環(huán)境。因此，實(shí)現(xiàn)洗煤水閉路循環(huán)具有特殊的戰(zhàn)略意義。

    目前，選煤廠對(duì)煤泥水的處理采用“旋流器-濃縮機(jī)-壓濾機(jī)（煤泥沉淀池）”處理工藝。“旋流器-濃縮機(jī)-壓濾機(jī)”處理工藝與“旋流器-濃縮機(jī)-煤泥沉淀池”處理工藝相當(dāng)，后者處理成本低，但要求有足夠容量和個(gè)數(shù)的煤泥沉淀池，且存在占地面積大、冬季結(jié)冰等問(wèn)題。

    粗煤泥洗選設(shè)備 中煤篩下水 矸石篩下水 精煤篩下水 旋流器 循環(huán)水池 高頻篩 濃縮機(jī) 壓濾機(jī) 細(xì)煤泥 溢流溢流

圖4.1 見(jiàn)附件 煤泥水處理流程

    在煤泥水處理流程中，重要的設(shè)備有：煤泥濃縮機(jī)、旋流器和壓濾機(jī)。其中設(shè)備的處理能力是保證洗煤水閉路循環(huán)的關(guān)鍵。煤泥濃縮機(jī)是回收煤泥的主要設(shè)備。旋流器主要用于煤泥回收篩入料濃度控制。壓濾機(jī)用于進(jìn)一步回收細(xì)煤泥。煤泥沉淀池也可用于處理旋流濃縮和煤泥回收篩的篩下水。

    若按是否預(yù)濃縮來(lái)分,目前, 煤泥水處理方法主要有3 種: 預(yù)濃縮煤泥水處理流程、無(wú)預(yù)濃縮煤泥水處理流程和部分預(yù)濃縮煤泥水處理流程。