洗煤废水的资源化再利用

作为油田和煤矿，都是属于矿区的废水，它们都有类似的地方。油田的采出水可以用于洗煤废水，再理论上是合理的，如果能够把两个“产业”联系起来，可以产生很大的经济效益，节省水资源。

一、湿选洗煤废水

   湿选利用水或水与矿物组成的悬浮液选煤，包括跳汰、重介和浮游选煤三种方法。虽然湿法选煤耗水量大，费用高，但分选效果好，因此，目前广泛采用的是湿选。我国采用湿选方法选煤的选煤厂约占94%。

湿法选煤需要大量的水，以跳汰洗煤为例，每入选1t原煤需3~5m3循环水，还需补加部分清水。而这些水经过洗选过程后就含有了大量的细小颗粒，通常把这种含有粒径小于1mm的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水，也叫洗煤废水。

洗煤废水有两种:

第一种是煤质较好的原煤洗选所产生的洗煤废水，这类废水所含的颗粒粒度较大，浓度较低，处理相对比较容易。

另一种是高泥质原煤洗选所产生的洗煤废水，这类废水悬浮物浓度高，颗粒细小，且表面带有较强的负电荷，是一种稳定的胶体体系，难于处理。我国有相当数量的原煤是年轻煤种，属于高泥质化原煤，洗选所产生的洗煤废水浓度高，处理难度大。我国是煤炭生产和消耗的大国，煤炭作为第一能源，在一次能源消耗的结构中占76%。

二、高浓度洗煤废水的性质

洗煤废水的性质与所洗选的原煤性质有关。一般情况下，地质年代较长，煤质较好的原煤所产生的洗煤废水处理难度较小;

而地质年代较短的年轻煤种遇水易泥化，选煤所产生的洗煤废水悬浮物浓度和COD浓度都很高，而且颗粒表面带有较强的负电荷，久置不沉，难于处理。我国有相当一部分原煤属于高泥质，遇水容易泥化。这类原煤洗选会产生难处理的高浓洗煤废水。

洗煤废水中SS高，COD也高;SS低，COD也低。这说明洗煤废水中的SS与COD之间存在一定关系。

已有的研究结果表明，洗煤废水一般都是高黏度废水，而黏度是影响煤泥颗粒下沉的重要因素之一，黏度越大，沉降速度越低。因此，需要对洗煤废水黏度进行测定。

  从表1-3的实验结果可以看出，上述三种煤矿洗煤废水的黏度较大，均比水的黏度大4倍以上。洗煤废水的高黏度是高浓度洗煤废水难以沉降的因素之一，也增加了处理难度。胶体体系的形成主要是因为煤泥颗粒中含大量的SiO?和Al?O₃,这两种物质在水溶液中很容易形成表面带电的胶体。洗煤废水中所含颗粒粒度的分布对处理效果有较大的影响，一般来说，大于75μm的颗粒状煤泥易于沉降、脱水和精选，而小于74μm 的颗粒状煤泥难于沉降、脱水和精选，因此，小于74μm的微细煤泥颗粒含量高的洗煤废水处理难度大。

由表1-5的数据可以看出，上述三种煤矿洗煤废水中微细颗粒所占比例大，其中粒径小于0.075mm的颗粒所占比例均在56%以上。由斯托克斯公式可以知道，颗粒沉降速度与颗粒的直径平方成正比关系，粒径越小，沉速越小，沉淀分离的难度就越大。

三、煤厂洗煤废水主要污染物成份

就“废水设计”的理念而言，原则和方法论都是一致的，先要了解废水的主要污染的组成成分，做检测分析，对照出水指标或者回用的要求，进行设计，那么对于洗煤废水的主要指标是悬浮物（SS）和COD、PH值等。那么看看下面典型的废水性质：

上表可知：SS很高，在7万ppm左右；COD平均在2-3万ppm之间,上讲中提到SS与COD具有关联性，SS越低，COD越低，那么主要的任务就是去除悬浮物，洗煤废水的悬浮物浓度在水处理行业算是很高的了，重点是将悬浮物指标到300ppm以内，因此我们做工艺设计就有方向了，主要采用重力法和药剂工艺沉淀。

动电电位即ζ电位是表示胶体颗粒荷电状态的一个重要参数。已有的研究结果表明，高浓度洗煤废水是一种比较稳定的胶体体系，煤泥颗粒表面带有电荷，而正因为这些胶体粒子带有电荷，阻止了煤泥颗粒间的相互凝聚，并使得洗煤废水不能发生自然凝聚。因此，为了达到洗煤废水泥水分离的目的，必须投加合适的混凝剂破坏胶体的稳定性，降低ζ电位。要想选择适当的凝聚剂，必须首先对煤泥粒子所带电荷的种类以及动电电位的大小，即德尔塔ζ电位进行测定，然后以此为依据进行混凝剂的选择。

凝聚剂C0最佳、其次是CM，再就是凝聚剂1和2。