天环净化设备有限公司污水处理经验丰富。现主要生产气浮设备、工业污水处理设备、生活污水处理设备、医院污水处理设备、屠宰污水处理设备、地埋式一体化污水处理设备、工业废水处理设备、食品污水处理设备、养殖污水处理设备、金属废料污水处理设备、医疗废弃物处理设备、尾矿污水处理设备、无害化处理设备、真空过滤机、板框压滤机、固液分离设备、废液焚烧炉、催化蓄热式废气燃烧焚烧炉等四十几个大系列,上百个产品。面对竟争激烈的市场我公司秉持“品质、信誉、创新、服务”的经营理念,不断加强新产品的形式开发与创新。公司在提高产品质量的同时,售后服务更加完善,力求制造出物超所值的产品,为广大客户真诚服务。
洗煤厂作为煤炭生产后实现精加工利用的重要手段,其在提升煤炭利用价值的同时还需要消耗大量水资源进行洗煤作业。据不完全统计,每年因洗煤作业产生的废水超过3.0×107t,如果这些水全部直接排放至自然环境中,必然会造成严重的环境污染。有鉴于此,如何实现洗煤废水的有效处理便成为选煤产业持续发展的研究重点之一。
1、洗煤废水危害性分析
洗煤作业中产生的“三废”主要指煤泥、煤矸石和洗煤废水(煤泥水),其中洗煤废水对环境的危害为严重,处置难度也大。而由于洗煤用水量巨大且洗煤后生成的煤泥水中含有多种污染物质,如果无法进行有效的科学处置直接排出,在造成大量水资源浪费的同时也会污染地表水和地下水。此外,当洗煤废水排入自然水体后,所含的颗粒悬浮物会使得自然水体变得浑浊,透光度显著降低,对水体中藻类等水生植物的光合作用产生抑制作用,减缓其生长速度,进而导致水体氧浓度下降,水体自净能力减弱,长期以往便会导致大量水生生物死亡,对环境造成严重的负面影响。
2、洗煤废水构成与特性分析
洗煤废水中主要构成杂质包括煤泥颗粒与黏土类颗粒,颗粒浓度高可达日常生活污水的千倍以上,是构成洗煤废水的主要污染物。洗煤废水中含有的这些悬浮颗粒在水中逐渐构成稳定性相对良好的胶体体系,使得其清理难度大幅提高。而由于洗煤水构成组分会随矿区、煤种和洗煤方式的变化而发生变化,组分构成十分复杂,但其仍存在一定共性,主要包括以下几点:
a)洗煤废水中悬浮颗粒表面多携带有很强的负电荷,在水中容易构成胶体分散体系,具备良好的稳定性。其原因在于,胶体颗粒多携带有同种电荷,彼此间会形成较强的静电排斥,而且电位越高颗粒间的排斥力越大,在水中形成的胶体体系就越难以被破坏。这种带电胶体往往具备良好的吸附性,在水中能够吸附周边的水分子,从而在颗粒表面构成一层水膜,这层水膜具备一定的保护功效,能够避免不同带电颗粒间的碰触,使洗煤废水的稳定性更强;
b)高浓度洗煤废水沉淀分离难度高,主要原因在于水中存在数量众多的细小颗粒,这些颗粒大多较小,无法依托自身重力沉降至底部;
c)对于过滤性能较佳的废水而言,它能够借助压滤脱水的方式去除水中杂质。但对于浓度较高的洗煤废水而言,由于煤泥阻力较大,使得过滤性能不佳,简单地通过压滤脱水难以实现处理的有效性,同时废水处置成本高昂;
d)悬浮物浓度与黏度偏高,这是洗煤废水的主要特性;再加之煤泥密度比较小,导致处理难度进一步加大。
鉴于洗煤废水具备上述特性,因此,对于洗煤废水的处置,关键难点在如何将细小颗粒凝聚成质量足够大的絮体,从而通过沉淀的方式予以去除。
3、洗煤废水处理要求分析
一般来说,处理达标后的洗煤废水可以循环往复使用,譬如用于消防、除尘洒水、车辆清洗、洗煤补水、建筑施工和井下生产作业等。随着现代科技的不断发展和可持续政策的深入,矿井洗煤废水在深度处理后甚至可以重新作为生活用水加以使用,有效避免了水资源的不必要浪费。
现阶段,洗煤废水依据处理后用途的不同,必须达到不同的标准,具体要求如下:
a)处理后的水要排放至水体中,水质必须满足GB20426—2006煤炭工业污染物标准的要求;
b)处理后的洗煤废水如果用于井下消防、降尘、洒水等作业,则水质必须满足GB50383—2006矿井井下消防、洒水设计规范的要求;
c)处理后的洗煤废水如果用于井下液压支柱等设备的生产用水,则水质必须满足MT76—2002液压支架(柱)用乳化油、浓缩物及其高含水液压液的要求;
d)处理后的洗煤废水如果用于城市市政用水、车辆清洗、建筑施工等作业,则水质必须满足GB/T18920—2002城市污水再生利用城市杂用水水质的要求;
e)处理后的洗煤废水如果用于生活用水,则水质必须满足GB5749—2006生活用水卫生标准的要求。
4、洗煤废水常用处理工艺与药剂分析
4.1 常用处理工艺
a)直接浮选→尾煤浓缩→水体压滤。这种工艺可以快速实现洗煤水的有效闭路循环,提升精煤回用利用率,增强企业经济效益。但是,这种工艺初期投资较大且运营成本较高,仅适用于大型炼焦煤洗选厂;
b)煤泥重介洗选→尾煤浓缩→水体压滤。这种工艺可实现粗煤泥的高精度分选且投资较少,不过其精煤泥回收下限仅为0.1mm,尾煤量相对较大,对环境有一定的污染,因此,其仅适用于全重介且难以浮煤作业的选煤场;
c)煤泥水介重力选→粗煤泥回收→细煤泥浓缩压滤。这种方法的投资成本和运行成本均低于直接浮选工艺,适用于洗选密度超过1.6kg/L的易选粗煤泥。同时,采取这种方法所得的洗煤泥量大且不易脱水,在小型炼焦选煤厂或动力煤选煤厂应用较多;
d)洗煤废水浓缩→直接回收。虽然这种工艺投资少,但经济收益有限,煤泥脱水难度较大,不易实现洗煤水的闭路循环,多用于小型炼焦选煤厂或动力煤选煤厂;
e)煤泥沉淀池。这种工艺投资和运行成本均相对较少,但由于洗煤水无法实现闭路循环,因此对环境危害较大,仅适用于小型选煤厂;
f)还有一种适用于高寒或缺水地区的洗煤工艺,即干法煤矸石分选工艺。这种工艺流程简单、投资成本低廉且节水减能,具备良好的经济效益,但分选效果不如湿选好。
4.2 常用药剂分析
在洗选作业中,应用为普遍的药剂为有机高分子絮凝剂,在此对其中具有代表性的铝盐絮凝剂和铁盐絮凝剂的研究成果进行概述。
在铝盐絮凝剂方面,李瑞琴等人通过研究发现,聚合氯化铝铁和聚合氯化铝两者均对洗煤废水有较好的处理效果,但前者更优于后者;符建中等人研发出了一种新型的高效铝盐絮凝剂,即无机高分子铁钙铝。除去单一絮凝剂的使用外,多絮凝剂联合应用同样是现阶段发展的重点方向之一。吴成妍等人通过硫酸铝与聚丙烯酰胺的组合使用,在实现洗煤废水闭路循环的同时,将尾煤浓缩机的溢流水质量浓度自90g/L缩减至0.36g/L,两者的配合实现了去污效果的显著提升。
在铁盐絮凝剂方面,徐光辉等人在洗煤废水中使用聚合硫酸铁,应用效果良好,出水指标均达到标准值;宋永会等人在洗煤废水的处理中使用聚硅硫酸铁,仅使用很小的剂量便将洗煤废水污浊度由580减小至10;白子青等人运用巨氧硫酸铁和聚丙烯酰胺共同处理洗煤废水,颗粒凝集率高且沉降迅速,处理后的水质透光率可达80%以上;柳迎红等人使用两药剂三点加药的方法处理洗煤废水,即先加入聚丙烯酰胺,再加入聚氧硫酸铁,后再加入聚丙烯酰胺,使得废水悬浮物质量浓度由10g/L缩减至0.26g/L,实现了洗煤废水的闭路循环。
在具体的应用中,洗煤废水处理所用药剂必须结合废水水质、水中组成成分与浓度、水质pH值等多个重要因素进行判定,而且药剂的具体使用量也会因水质存在差别。
工厂所利用过的工业废水,工业废水会对环境、土壤和水都造成一些污染。从这些废水的化学成分来看,有许多特点。首先是很难分解,因为煤化工废水当中存在着诸多的有机化合物,并且这些化合物都是很难被降解的。其次煤化工废水的的颜色很深,且浊度较高,所以这就使得在处理的过程当中难度会有所加大。后在煤化工废水当中也存在着更多的污染物,这是因为整个煤化工生产的复杂性所决定的,使得废水处理的难度变大,且有害物质也会增多。
2、煤化工废水的相关处理工艺
2.1 脱酚处理
在对煤化工废水中的酚进行处理的时候,可以选取用吸附剂的方式,不过对于吸附剂的选取来说,必须是高比表面积的,在进行吸附的过程当中,若是吸附材料达到了相对饱和的状态,那么还需要进行再生吸附,这个环节主要使用的是有机溶剂。在对吸附材料进行选择的时候,必须要注意它们的可获得性和环保性。比如就拿天然膨润土来说,它的表面是一层有亲水性的硅氧结构,照理来说是进行脱酚处理时的吸附材料,但是它在水中工作的话,对于有机物的吸附能力是很差的,所以在对煤化工废水进行处理的过程当中并不适应。活性炭是一种很常用的吸附材料,由于它有极好的经济性,所以在煤化工废水的处理过程当中得到了很广泛的应用,常常被用作吸附剂,来对废水中的酚来进行处理,还有相关的研究者会选择用活性炭纤维来进行,这种材料不仅吸附能力比较强,并且解吸的速度也是很快的。随着化学技术的不断的进步,相关的科学研究工作者发现了越来越多的新型吸附材料,对于煤化工废水中的脱酚工作做的越越好,并且有不断的新技术和新材料正在被研发出来。
2.2 对氨进行回收
在煤化工废水当中,氨的浓度往往是很高的,这些氨主要是在煤制气反应当中所产生的,当高温裂解和煤制气进行相互反应之后,便会产生出一些多余的氨水,这些浓度较高的氨会对硝化菌的活性起到一种极强的抑制作用。目前来说,对氨的回收主要是通过蒸汽汽提而加以实现的。将煤化工废水和高温蒸汽进行充分而全面的接触,这样一来,煤化工废水当中氨的含量将会大幅度的下降,被大量的高温水蒸气所吹脱的煤化工废水,在经过分离和蒸馏等诸多的步骤之后,还可以继续的进行回收再利用,这样不仅解决了废水的问题,还得到了新的化工原料用于生产。
2.3 对废水中的油进行去除
对于不同类型的煤化工废水来说,它们中的含油量也是有所区别的,比如煤焦化和液化废水中就会有很好的含油量,而相较而言,气化废水中的含油量就明显的低一些。造成这种现象的原因主要是一些可以溶解在有机溶剂中的化合物,比如苯酚溶液等一类的含有芳香烃的化合物组成。对于煤化工废水而言,这其中的含油量对于其生化处理效果来说是一个极为重要的影响因素,所以通常在对其进行生化处理的时候,其中的含油量不适应超过每升一百毫克,在进行预处理的时候,必须要首先进行除油,应用隔油、离心分离等方式来加以进行,既方便,又可以取得极好的效果。
3、煤化工废水工艺应用改进
3.1 高效复合处理工艺
由于煤化工废水当中存在着太多难以讲解的有机物,并且其中还含有一些有毒的物质,并且其成分组成是极为复杂的,所以说对于煤化工废水的工艺应用需要不断的加以改进,当一种单一的方式无法得到处理效果的时候,那么就可以考虑多种工艺进行联合的方式,几种处理方法可以进行优势互补,这样对于煤化工废水的处理会得到一个更好的效果。所以,对于高效复合处理新工艺的开发将会是煤化工废水工艺进行改进的一个新的方向。
3.2 氧化法
氧化法自身来说在煤化工废水的处理方面是有着极大的优点的,比如反应的时间比较短,反应的过程可以被控制等,但是缺陷也是显而易见的,单单是高成本和高能耗的问题就限制了它得以更多的推广和发展,但是相关的学者一直以来都将这种方式作为一个研究的重点,相信随着技术发展的不断进步和相关研究的不断深入,氧化法自身的缺陷可以得到有效的控制,在未来,开放出既实用又极具可行性的氧化技术将会是一个在未来得以研究的热点问题。
3.3 膜处理技术
这种处理技术在进行煤化工废水处理的过程当中是有着很多优点的,比如不会产生化学反应、有着极强的适应能力,并且在能