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選煤廢水是煤炭洗選過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水，主要含有大量懸浮物（煤泥、巖粉等，SS 濃度可達(dá)數(shù)千至數(shù)萬 mg/L）、膠體顆粒、少量有機(jī)物（如酚類、硫化物）及重金屬（如 Pb、Cd 等），具有水量大、色度高、堿性強(qiáng)（pH=8-10）、難沉降等特點(diǎn)。其處理目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)煤泥回收、水資源循環(huán)利用及達(dá)標(biāo)排放，遵循 “分級(jí)處理、泥水分離、資源回用” 原則。以下是選煤廢水常見處理方法及工藝：
一、廢水來源與特性
來源：煤泥水：來自跳汰、重介、浮選等洗煤工序，占選煤廢水的 80% 以上，含細(xì)煤泥（粒徑＜0.5 mm）和黏土礦物。
離心液：煤泥脫水設(shè)備（如離心機(jī)）排出的廢水，SS 濃度極高（可達(dá) 10 萬 mg/L），顆粒細(xì)。
其他廢水：含油廢水（來自設(shè)備潤滑）、含硫廢水（高硫化物煤種洗選）等。
特性：高懸浮物：以煤泥為主，膠體顆粒帶負(fù)電荷，難以自然沉降。
高濁度與色度：濁度可達(dá)數(shù)萬 NTU，色度深（棕黑色）。
可生化性差：有機(jī)物濃度較低（COD ＜500 mg/L），但成分復(fù)雜，含少量有毒物質(zhì)（如硫化物、重金屬）。
二、主要處理方法與工藝
1. 預(yù)處理：固液分離核心
煤泥重力分級(jí)沉淀作用：分離粗顆粒煤泥（粒徑＞0.074 mm），回收煤炭資源。
工藝：濃縮池：大型選煤廠常用高效濃縮機(jī)，通過添加 ** 聚丙烯酰胺（PAM）** 作為絮凝劑，加速煤泥沉降，底流（煤泥濃度可達(dá) 40%-60%）進(jìn)入脫水環(huán)節(jié)，上清液進(jìn)入后續(xù)處理。
旋流器：利用離心力分離粗顆粒煤泥，溢流（細(xì)顆粒煤泥水）進(jìn)入濃縮池或浮選。
浮選脫泥作用：去除細(xì)顆粒煤泥（＜0.074 mm）及部分有機(jī)物。
工藝：向廢水中通入空氣形成微小氣泡，煤泥顆粒（疏水性）吸附氣泡上浮至液面形成泡沫層，刮出后脫水回收；黏土等雜質(zhì)（親水性）下沉，隨底流排出。
適用場(chǎng)景：當(dāng)煤泥中精煤含量較高時(shí)，浮選可提高煤炭回收率。
2. 主體處理：強(qiáng)化混凝與深度澄清
混凝沉淀 / 氣浮作用：去除膠體顆粒、色度及部分重金屬，降低濁度至 50 NTU 以下。
工藝：混凝劑投加：無機(jī)混凝劑：聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS），中和膠體電荷，形成絮體。
有機(jī)絮凝劑：聚丙烯酰胺（PAM，陰離子型為主），吸附架橋加速沉淀。
沉淀池類型：斜板沉淀池、高密度沉淀池（如磁混凝沉淀池，投加磁粉增強(qiáng)絮體密度），沉淀時(shí)間可縮短至 1-2 小時(shí)。
氣浮法：適用于含油選煤廢水或難沉降的微細(xì)顆粒，通過溶氣氣浮（DAF）去除浮油和輕質(zhì)煤泥。
化學(xué)除雜重金屬去除：若廢水中含重金屬（如高硫煤洗選廢水），需投加硫化鈉（Na?S）或重金屬螯合劑，生成硫化物或螯合物沉淀，再經(jīng)混凝沉淀去除。
硫化物處理：高硫煤洗選廢水含 S2?，可通過空氣氧化法（曝氣）或鐵鹽氧化法（投加 FeCl?）生成單質(zhì)硫去除。
3. 深度處理與回用
過濾作用：進(jìn)一步降低濁度（＜10 NTU），滿足回用水質(zhì)要求。
工藝：壓力式過濾：砂濾池、多介質(zhì)濾池（石英砂 + 無煙煤），用于去除殘留懸浮物。
膜過濾：超濾（UF）可截留膠體和微生物，反滲透（RO）用于脫鹽（如高礦化度礦井水混入時(shí)），產(chǎn)水可作為鍋爐補(bǔ)水或生活用水。
回用方向洗煤工藝回用：處理后廢水（濁度＜50 NTU）直接回用于洗煤設(shè)備，替代新水，回用率可達(dá) 70%-90%，節(jié)約水資源并減少煤泥流失。
循環(huán)冷卻水回用：經(jīng)深度過濾和軟化（如石灰軟化去除 Ca2?、Mg2?）后，用于廠區(qū)冷卻系統(tǒng)。
達(dá)標(biāo)排放：若需外排，需滿足《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 20426-2006），如 SS≤50 mg/L、COD≤50 mg/L、硫化物≤1.0 mg/L 等，可增加臭氧氧化或生物濾池（如 BAF）降解微量有機(jī)物。
4. 煤泥脫水與資源化
脫水工藝濃縮 + 機(jī)械脫水：濃縮池底流（煤泥濃度 20%-40%）經(jīng)板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)或離心脫水機(jī)處理，形成含水率＜20% 的煤泥餅。
超高分子量 PAM 可改善煤泥脫水性能，減少濾布堵塞。
資源化利用燃料回用：低灰分煤泥餅可摻入煤炭產(chǎn)品燃燒發(fā)電。
建材原料：高灰分煤泥可用于生產(chǎn)水泥、磚等建材，或作為填充劑用于礦山復(fù)墾。
5. 特殊水質(zhì)處理
高鹽選煤廢水：若混入礦井水導(dǎo)致 TDS 升高，需采用膜法脫鹽（RO）或蒸發(fā)結(jié)晶（如多效蒸發(fā) MEE），產(chǎn)水回用，結(jié)晶鹽（主要為 NaCl、CaSO?）需鑒別是否屬于危險(xiǎn)廢物，合規(guī)處置。
酸性廢水：罕見于選煤過程，若因煤種含硫量極高導(dǎo)致 pH＜6，可投加石灰乳中和至中性。
三、典型工藝流程示例
常規(guī)煤泥水處理流程：
煤泥水→濃縮池（投加 PAM）→底流（煤泥脫水回收）→上清液→混凝沉淀池（PAC+PAM）→過濾→回用于洗煤系統(tǒng)。
高含油選煤廢水處理流程：
廢水→隔油池→氣浮除油→混凝沉淀→過濾→回用（油≤5 mg/L）或排放。
高硫煤洗選廢水處理流程：
廢水→氧化池（曝氣除硫）→混凝沉淀→重金屬螯合處理→過濾→達(dá)標(biāo)排放。
四、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)
絮凝劑優(yōu)化：煤泥顆粒帶電特性決定需優(yōu)先選用陰離子型 PAM，分子量宜為 800 萬 - 1200 萬，投加量需通過燒杯試驗(yàn)確定（ 5-20 mg/L）。
煤泥高效回收：采用 “濃縮 + 浮選 + 脫水” 聯(lián)合工藝，確保精煤回收率＞95%，尾煤泥含水率＜30%。
零排放趨勢(shì)：缺水地區(qū)推廣 “預(yù)處理 + 膜處理 + 蒸發(fā)結(jié)晶” 零排放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水全回用，結(jié)晶鹽經(jīng)固化后填埋或綜合利用。
智能化控制：通過在線監(jiān)測(cè)（濁度、pH、液位）和自動(dòng)加藥系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整藥劑投加量，降低運(yùn)行成本。
五、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
排放標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 20426-2006），重點(diǎn)區(qū)域需滿足地方更嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)（如《山東省煤炭洗選行業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》）。
回用標(biāo)準(zhǔn)：洗煤回用水質(zhì)參考《選煤廠洗水閉路循環(huán)等級(jí)》（MT/T 810-2019），要求濁度≤50 NTU、SS≤100 mg/L。
通過上述工藝，選煤廢水可實(shí)現(xiàn)煤泥資源化、水資源循環(huán)利用，同時(shí)滿足環(huán)保要求，符合煤炭行業(yè)綠色發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合煤質(zhì)特性、水量規(guī)模及當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求定制工藝方案。