煤矿选煤厂煤泥水澄清技术分析

煤矿选煤厂煤泥水澄清技术分析

云艳

神东煤炭集团洗选中心工艺煤质部 719315

摘要：煤矿选煤厂是煤炭加工过程中的重要环节，在此过程中会产生大量的煤泥水。煤泥水中含有大量固体颗粒、有机物和重金属离子等污染物，对环境造成严重影响。因此，有效地处理和澄清煤泥水是煤矿选煤厂必须面临的挑战。鉴于此，本文围绕煤矿选煤厂煤泥水澄清技术展开探讨，希望通过本文的探究，能够为相关工作的开展起到参考作用。

关键词：煤矿选煤；煤泥水；调节剂

1.煤泥水澄清技术概述

煤泥水澄清技术是一种用于去除煤泥中悬浮颗粒、沉淀物和杂质的技术方法。在煤矿选煤厂中，由于煤炭生产过程中会产生大量的煤泥水，其中含有较高浓度的悬浮颗粒、细粒和有机物等，如果不进行处理就直接排放，将会对环境造成污染，并且会造成资源的浪费。因此，采用煤泥水澄清技术可以有效地净化煤泥水，提高水质，达到环保要求。

煤泥水澄清技术根据其处理原理和方式的不同，可分为物理处理、化学处理和生物处理等几类：（1）物理处理：主要通过重力沉降、筛分、离心、过滤和气浮等方式，利用颗粒间的密度差异、大小差异等来实现煤泥水澄清。（2）化学处理：通过添加絮凝剂、抗絮剂、调节剂等化学药剂，使悬浮颗粒结聚成大的沉淀物，然后通过物理方式分离出来。（3）生物处理：利用微生物的活性和代谢过程，降解有机污染物和杂质，并将其转化为无害物质[1]。

2.煤矿选煤厂煤泥水澄清技术应用

2.1物理处理技术

（1）重力沉降是一种利用重力作用使悬浮颗粒在静止状态下自然沉降的方法。通过设置沉淀池或沉淀槽，将煤泥水缓慢流动，使悬浮颗粒沉降到底部。较大的颗粒会更快地沉降，从而达到分离悬浮物的目的。（2）筛分是通过不同粒径的筛网或筛孔将较大的固体颗粒分离出来。煤泥水经过筛网时，较大的颗粒被截留在筛网上，而较小的颗粒和水则通过筛网流出，从而实现颗粒的分离。（3）离心是一种利用离心力将悬浮颗粒分离的方法。通过旋转离心机，煤泥水在离心力的作用下，较重的悬浮颗粒会被甩离开，从而实现分离。（4）过滤是利用过滤介质（如滤布、滤网、滤纸等）进行固液分离的方法[2]。煤泥水通过过滤介质时，悬浮颗粒被阻留在过滤介质上，而水则透过过滤介质流出，达到分离的效果。（5）气浮是一种利用气泡与悬浮颗粒之间的附着和升浮作用来实现分离的方法。通过向煤泥水中注入空气或其他气体，产生微小气泡，这些气泡与悬浮物颗粒附着后上浮，形成泡沫层，然后将泡沫层采集除去，达到固液分离的效果。

2.2化学处理技术

（1）絮凝剂是一种能够促进悬浮颗粒结聚形成较大沉淀物的化学物质。通过加入适量的絮凝剂，可以改变悬浮颗粒的表面电荷性质，使其相互吸引并迅速结合成团状沉淀物。这些沉淀物会比较重，容易沉降到底部，从而实现悬浮物的分离。（2）抗絮剂是一种能够抑制悬浮颗粒结合和絮凝物重聚的化学物质。在煤泥水澄清过程中，有时会出现絮凝物重新分散或重聚的情况，导致澄清效果下降。添加适量的抗絮剂可以阻止或减缓这种重聚现象，保持澄清效果的稳定性。（3）调节剂是一种用于调整煤泥水pH值、温度和离子平衡等的化学物质。通过调节剂的添加，可以改变煤泥水中的离子浓度和电荷特性，有助于减少颗粒悬浮和细胶体的生成。这样可以降低悬浮物浓度，提高水质[3]。

2.3生物处理技术

（1）微生物降解法利用特定的微生物来降解煤泥水中的有机污染物。微生物可以通过分解有机物的代谢过程将其转化为无害物质，从而达到净化煤泥水的目的。在生物处理系统中，通过设置合适的生物反应器或生物滤池，提供合适的温度、氧气和营养物质等条件，促进微生物活动，加速有机物的降解过程。（2）植物修复法利用具有吸收、吸附、分解等功能的植物来净化煤泥水。植物根系可以吸收煤泥水中的营养盐和重金属离子，并通过生物化学反应将其转化为无害物质。通过植物的吸收、蒸发和代谢作用，煤泥水中的有机物和杂质被有效地去除。生物处理技术具有低能耗、环境友好和处理效果稳定等优点。与传统的物理和化学处理技术相比，生物处理技术更加自然、可持续，并且可以同时处理多种污染物。然而，生物处理技术需要一定的运行条件和时间，且对水质变化较为敏感，因此在实际应用中需结合其他处理技术进行综合处理。

2.4新型技术应用

（1）膜分离技术是一种利用特殊材料的膜进行澄清的方法。通过逆渗透、超滤或微滤等膜过程，可以有效地将煤泥水中的悬浮颗粒、有机物和溶解性离子等物质分离出来，得到高纯度的水资源。膜分离技术具有高效、节能、无需添加化学药剂等优点，成为煤泥水澄清领域的重要发展方向。（2）高级氧化技术是利用氧化剂对煤泥水中的污染物进行强氧化降解的方法。常见的高级氧化技术包括臭氧氧化、过氧化氢氧化、Fenton氧化等。这些技术能够将有机物降解为无害物质，并能对重金属离子进行去除或转化，进一步提高煤泥水的水质。（3）电化学技术是利用电解过程对煤泥水中的污染物进行处理的方法。通过电解池中的阳极和阴极反应，可以实现有机物的降解、重金属离子的沉淀和吸附等效果。电化学技术具有高效、无需添加大量化学药剂以及可控性强等优势，逐渐被应用于煤泥水澄清领域

[4]。（4）生物电化学技术将微生物和电化学技术相结合，利用特定微生物在电极表面的活动来降解有机物和净化煤泥水。这种技术不仅能够高效地去除有机物，还能实现能源回收和资源利用，具有很好的可持续性和环境友好性。

3.煤泥水澄清技术的优化与改进

（1）工艺参数优化：通过调整处理工艺中的关键参数，如混合时间、沉淀时间、药剂投加量等，来提高澄清效果。优化这些参数可以使处理过程更加高效，并减少能耗和废弃物产生。（2）联合处理技术：将不同的处理技术相结合，形成联合处理系统，以充分利用各种技术的优势，提高澄清效果。例如，将化学处理技术与物理或生物处理技术相结合，可以实现更彻底的污染物去除。（3）利用再生资源：将从煤泥水中去除的有价值物质进行回收和利用，以降低处理成本并实现资源的可持续利用。例如，从煤泥水中回收重金属离子和有机物，可以用于再次利用或者作为其他产品的原材料[5]。（4）新技术引进：持续跟踪和引进新兴的技术和设备，如膜分离技术、高级氧化技术等。这些新技术通常具有更高的处理效率和更低的能耗，可以有效提升煤泥水澄清的水平。（5）自动化控制系统：采用自动化控制系统对煤泥水澄清过程进行监测和控制，以实现更精确的药剂投加和处理参数调节。通过自动化控制，可以降低人为操作误差，提高澄清效果的一致性和稳定性。（6）废弃物处理与处置：合理处理和处置煤泥水澄清过程中产生的废弃物，减少对环境的影响。例如，通过固化、焚烧或中和等方法对废弃物进行处理，降低其对土壤和水源的污染风险。

结束语：

煤矿选煤厂煤泥水澄清技术的发展是环境保护和可持续发展的重要课题，通过物理、化学、生物和新型技术的应用，可以有效地净化煤泥水，改善水质，减少对环境的影响。然而，仍需进一步研究和创新，以解决目前存在的问题和挑战。同时，政府部门、企业和科研机构应加强合作，共同推动煤泥水澄清技术的发展和应用，为煤矿选煤厂的可持续发展贡献力量。

参考文献：

[1]宫平平. 斜沟煤矿选煤厂降低煤泥水药剂消耗改造[J]. 煤炭加工与综合利用, 2022, (05): 24-27.

[2]毛箫瑀, 刘令云. 煤泥水处理智能控制研究现状[J]. 选煤技术, 2022, 50 (02): 78-85.

[3]胡春晓. 煤矿选煤厂煤泥水澄清技术分析[J]. 当代化工研究, 2020, (10): 53-54.

[4]张维朔, 桑岗卫, 林涛. 济宁二号煤矿选煤厂煤泥水澄清及消泡研究[J]. 水力采煤与管道运输, 2019, (02): 59-61.

[5]李强. 浅谈选煤厂煤泥水处理方法的工艺改造[J]. 能源与节能, 2019, (03): 99-100.