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煤泥水处理系统存在的问题及处理对策

更新时间:2009-03-28

1 煤泥水的性质以及对其处理的意义

目前,由于采煤机械化程度的不断提高,煤炭中原生煤泥的含量不断加大,而不论是选煤厂还是火力发电厂,在其生产过程中都不可避免会产生大量的次生煤煤泥,在各大企业生产过程中产生的煤泥水主要是由混杂有大量煤粉和泥土的污水,水中的煤泥一般粒径都小于0.5mm,在企业运行中要分散用水,分选过程中的洗水、在脱泥过程中的喷水以及在冲洗溜槽中的运输水,都是大量且连续使用的,而且这些水和其中的物质都是后期进行循环使用的。在煤泥水中还含有煤泥,不仅为了环保,也为了进一步提高煤的利用率,这就要加强对煤泥水的处理工艺的管理。对煤泥水的合理处理节约了水资源,既能减少企业运行成本,同时也减少了对环境的污染。

2 煤泥水的煤泥含量及其性质的影响因素

煤泥水中的煤泥含量及其性质被很多因素影响。从煤泥水的源头本身来说,煤和矸石的物理性质是第一影响因素,比如它们的硬度,泥化性质和它们的矿物质组成;从外界的环境来说,影响因素有煤的开采方法、运输方法,煤的加工方法,生产中所用水的量及种类等等,所以形成了各个企业中产生的煤泥水中煤泥含量及其性质都是不一样的。煤泥水中煤泥的影响因素主要有以下几种。

2.1 煤泥颗粒大小的影响

我们在煤泥水处理上,根据煤泥水中煤泥颗粒的大小分成两类进行处理。煤泥水中煤泥颗粒有大于35~45微米的情况,处理起来比较容易;煤泥水中煤泥颗粒小于35~45微米的,因为其性质容易发生变化,我们对此类煤泥水的进一步处理就比较困难。而且,当煤泥水中35微米以下的颗粒含量较多时,煤泥水的黏度也会随之增加,由此可见,煤泥水当中的煤泥颗粒越小,含量越多,煤泥水的性质变化就越容易,处理上就越难。

2.2 煤泥水黏度的影响

煤泥水和一般的水不一样,里面包含了大量的固体煤泥物质,这就导致煤泥水有着一定的黏度,煤泥水的黏度有很多的影响因素,不仅是因为里面含有的固体颗粒,还因为这些固体小颗粒之间发生的复杂的关系。煤泥水当中的这些固体颗粒,主要表现为黏土质和泥土质对于煤泥水造成的污染,煤炭当中含有的这些东西在水中很容易泥化,形成特别微小的颗粒,而且有的颗粒表面上还带有一定的电荷,导致了整个煤泥水形成一种胶态悬浮体。这就使得煤泥水的黏度大大地增加,导致煤泥水在处理上有着很大的难度,需要用更多的办法进行处理。

2.3 煤泥水的比重因素的影响

煤泥水中因为其含有的煤泥,导致水体和纯净水的比重有着很大的不同。煤泥水整体的比重是根据水和水当中含有的固体物质共同决定的,所以说,煤泥水当中固体物质的比重越大,含量越多,形成的煤泥水的比重也就越大,当我们在处理的过程中进行水和固体物质分选的时候,这种比重对于分选过程的影响是很大的。可以通过降低煤泥水比重,从而降低煤泥水黏度,改善分选作业效果。

屏蔽技术是抑制电磁场干扰的重要措施,正确的屏蔽阻止干扰进入设备内部。在悬浮控制器试验样机中,控制电路板安装在未密闭的机笼里。在株洲中低速磁浮试验线运行试验过程中,靠近牵引变流器的两个悬浮控制器受到很大的干扰,系统出现突然死机重启现象。经过分析和试验认为,机笼没有很好地屏蔽电磁干扰,导致悬浮控制 CPU (中央处理器)复位,引起系统故障。通过改进机笼结构,增强屏蔽功能,系统受干扰死机重启故障消失。在长沙磁浮快线悬浮控制器中,采用完全封闭的控制板卡机笼,未出现过因电磁干扰引起的 CPU 复位故障。

3 煤泥水处理系统当中存在的问题

2)针对目前地铁噪声特点可将地铁运行特殊环境简化为管道系统,并提出了一种新的减噪方式-基于PAT算法的主动消声技术.通过MATLAB平台进行了噪声的主动消除模拟仿真,仿真结果表明,经过一定调整周期后,系统能获得明显降噪效果.

大部分企业在煤泥水处理的过程中使用图1中的流程进行处理。处理过程就是首先把输煤系统当中的煤泥水注入污水调节池当中,然后再经过提升泵把调节过的污水注入煤水分离器当中,然后进行混合反应加药,经过搅拌机进行搅拌,侧板迂回导流,让混凝剂和污水能够充分反应,然后再进入斜板沉淀区,在混合反应区应该停留40分钟,然后让水流过过滤层,进行固体过滤环节,等到出水达到了循环利用水的标准,最后流入清水前池备用。在整个输煤系统当中,用水都来自清水前池,清水前池的水主要有三个来源:来源一就是大流量的补水,来源二就是小流量补水,也就是燃油泵房的工业回水,来源三就是我们的污水处理后的回用水。

  

图1 煤泥水处理流程图

3.1 补水环节的问题

煤泥水的处理可以回收煤泥水中存在的矿物资源,减少企业的排放污染,循环利用水资源。其主要工作内容包括两方面,一是从煤泥水中分离出煤以及其他固体物质,二是从中获得较纯净的循环用水。整个煤泥水处理工艺包括:第一部分洗水澄清、浓缩、粗煤泥回收、细煤泥浮选、浮选尾矿等,该段工艺是为了得到各部分产品已经循环水;第二部分为煤泥处理。而煤泥的处理分为粗煤泥回收与细粒煤处理。煤泥水的处理系统是洗煤厂、选煤厂、火力发电厂的重要工艺流程,一个完善的煤泥水系统一方面要保证洗煤厂的自循环用水,另一方面要保证减少对环境的污染。主要有以下几种改进处理煤泥水的方法。

3.2 制水环节中的问题

平均QRS波电轴和平均T波电轴间围成的夹角就是平均QRS-T夹角。当向量环对称时,平均QRS-T夹角等于最大空间QRS-T夹角。平均QRS-T夹角的计算公式如下:

其中,C0为t=0时刻欧式看涨期权价格;S0为t=0时刻基础资产(股票)价格;X为敲定价格;r为无风险利率;q为股息收益率;τ为期权到期时间;Πj(j=1,2)的定义如下[14]:

3.3 控制方面的问题

之前在处理工作中,经常使用一个药剂桶进行药物的投放,当药剂用完之后,加新药的时需要经过20多分钟的搅拌才能够充分地溶解药物,之后才能很好地使用。这就导致了一个问题,系统会出现20分钟的没有药剂的运行过程,当水体当中的煤泥含量比较高的时候,煤泥得不到有效地沉降,就会导致循环水变黑,影响正常工作,所以,我们应该使用多桶加药的方式,让他们同时运行,当一个药桶内的药物用完之后,另外的药桶提供药剂,而用完药物的桶可以进行新药物的搅拌,这样就能够让系统在运行的过程中不会出现断药的情况,保证了循环水的澄清度。除此之外,当矿井过断层煤质不够好的时候,原煤中会有很多细小煤粒存在,导致煤泥水处理的难度大大增加,这就需要我们向煤泥水系统中增加一些絮凝剂和煤水分离剂,使用多桶加药的方式,可以让每一个桶加入不同的药物,然后对系统同时进行不同药物的投入,有效地保证工作效率和保证循环水的澄清。

3.4 加药方面的问题

我们在整个系统中,几乎每一个环节都会有煤泥的沉淀。首先在调节池的沉淀区,沉淀之后的煤泥都是使用刮泥机进行处理,但是刮泥机的质量很可能达不到标准,不能满足在实际中的使用,之后我们使用挖掘机来代替刮泥机。但是调节池是一个露天的平台,冬天,很可能造成结冰的情况,而且在夏天,水池中也会生长一些植物。所以,在煤泥回收上经常有各种各样的问题出现。我们应该制定出一套合理的清理煤泥的方案,不然就会造成调节池当中的煤泥太多,杂草丛生,造成沉淀区失去了作用,导致整个系统的污水处理处于一种无用的状态。

在制水环节中,我们发现主要的问题是制出来的水是不是能够达到工业用水的标准。煤水分离器经过处理后的回流水,必须要达到我们要求的标准才能够再次利用,这个过程的关键之处就在于全自动煤水分离器的出水浑浊仪器测量能否对水的浑浊度有一个有效的控制,而我们使用的浑浊度仪器投用率的高低和质量的好坏是相当重要的。因此,为了能够更好地达到工业用水的标准,必须要加强对于浑浊仪器的日常维护保养,有些系统当中的浑浊仪器长期处于损坏的状态,已经不能使用,这样很难对制出的水做出正确的判断,也就不知道水是否达标,导致排放水不合格。如果是水中含有的煤泥比较多,时间长了就会造成前池底部淤积很多煤泥,清理工作也很繁重,甚至有可能堵住洗水泵的入口管道,造成整个处理系统瘫痪,对工作造成了很大阻碍。

3.5 煤泥回收方面的问题

在加药的过程中,我们使用的是碱式氯化铝,然后用该药物和污水充分地混合。在加药的过程中,对于加药量的多少都是由污水浑浊仪器进行控制,计量泵能够根据浑浊度的大小实行变频控制,然后根据这种控制量决定投入药量的多少。但是,在实际的操作当中,浑浊仪器的质量差检测不够标准,导致了加药量的浓度多少不能有效的控制。除此之外,加药装置当中的药水混合搅拌缸、排放管安装的位置不够合理都给我们清理残留下的药物造成一定程度的麻烦,造成加药管堵塞的情况。而且计量泵也会受到药水的腐蚀,密封性能也不够好,造成泄露问题,这些问题都会导致加药装置退出运行。所以,我们应该加强浑浊测量仪器的维护管理,增加加药管到反冲洗的设计方案。

4 改进煤泥水处理方法的措施

在本系统中,我们采用的是燃油泵房的工业回水和两个单元的循环水这两处进行补水,在补水的过程中,补水阀门都是采用的手动式阀门,而且一直处于开着的状态,当用水量下降的时候,清水池的水量就会急剧增加,然后溢出清水池,而溢出的水全部被排放到外部的雨水排放渠道,造成了很大的水资源浪费。所以,基于这种情况,我们应该在清水池前面设置一个水位测量设备,同时把手动式阀门改装成电动可控制的阀门,这样就能很好地测量出水位的上升,而且在水量达到溢流的情况下,可以关闭阀门,避免造成不必要的浪费。

4.1 优化工艺,降低煤泥水浓度

当前很多洗煤厂或者是火力发电厂等,使用的煤泥水处理方法都是让浮选尾矿直接进入浓缩机器,这很容易造成浓缩机处于负载较大的工作状态,导致溢流出现不稳定,经常会出现“压耙”的现象,影响正常工作。基于这种情况,我们可以增加斜管浓缩机,实行尾煤的两段回收工艺。在这项工艺中,我们可以让尾矿先进入斜管当中,然后底流经过高频筛和卧式沉降离心机进行脱水,然后再掺入中煤,增加了经济效益。当溢流进入浓缩机之后再进行二次沉降浓缩,这样不但减少了浓缩机的压力,也能更好地对污水进行处理。

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4.2 改进药剂制度

在本系统中,主要问题有以下几种:冲洗水供水、制水、喷洒水等环节都是进行独立控制的,他们之间的工作是不影响的,这也造成了整个过程不能很好地协调。比如,在补水和制水的过程中完全是根据工作人员的直觉进行操作,这很容易造成判断失误,造成浪费。所以,我们在系统中应该把所有的用水、制水环节统一起来,采用电脑控制,然后对整个系统统一考虑,相互协调控制,才能够技术上给予节约用水、控制排放、考核管理提供一个有效的手段。

4.3 水的温度和水中的PH值的改进

对于药剂的溶解,有很多影响因素,其中两个比较重要的因素就是水中的温度和水的PH值。当水温太低时,无机盐混凝剂水解的过程会非常缓慢,影响工作的进度。而且,水温太低,黏度较大,对于胶体的相互絮凝相当不利,所以,我们在工作的过程中要保证水温的适当。不同的絮凝剂,一般是有自己的PH值范围的,而且这个要求是相当严格的,如果是在不合适的PH值下进行使用,就会影响絮凝剂的作用,进而导致工作不能有效地进行,造成资源的浪费,所以,在水体的调制当中,要考虑到PH值对于药剂的影响。

4.4 煤泥压滤的改进

因为煤泥当中的细粒煤的含量比较多,煤泥压滤成煤饼的时间太长,就会影响正常的浓缩机底流的排料,还有可能造成循环水变黑的情况。经过我们对煤泥性质的分析,可以在压滤车间当中的底流桶加入一些煤水分离剂,然后让整个底流成饼的时间大幅度缩短,这样也增加了底流排料的时间,保证了水的澄清度。

4.5 生产废水净化的改进

在生产的地方经常会有很多生产废水,包括地面清扫的废水、还有一些工业中漏出的废水,这些水也会进入煤泥水的净化系统中,所以,对它们也需要进行一定的净化。在实际中,经常会设置一些地漏管道,把生产废水引入到底层,然后在底层开通地沟,引到厂方内的集水坑,再通过水泵抽到中和桶进行系统回收净化。这样的设置可以回收废水中的介质和一些粗粒煤泥。因为生产废水的量并不是特别多,我们只需要和添加药剂的斜管溢流进行混合就能够满足沉降的要求,所以并不需要单独地进行药剂添加,这样也能够让整个工作地点的废水得到处理,达到完整的废水处理工艺。

2.1 被调查对象的基本情况 989名孕妇年龄22~41岁,平均年龄(27.48±0.46)岁,其中22~29岁701名占70.88%,30~41岁288名占29.12%;孕周12~39周;文化程度为大专及以下学历393名(低学历组)占39.74%,本科及以上学历596名(高学历组)占60.26%;601名为城市户口占60.77%,388名为农村户口占39.23%。

结语

现在很多洗煤厂或者火力发电厂都对煤泥水的处理有较为严格的要求,我们通过多种方式对生产中产生的废水进行处理,不但能够节约能源,也是对环境的一种保护,所以,对于一个企业来说,其对泥煤水处理得好坏不仅影响着企业的经济效益,而且对社会效益也会有很大的影响,需要我们不断地改进完善。

参考文献

[1]程宏志,常秀芳,顾欣.我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向[J].选煤技术,2003(6):55-58.

[2]周春生.我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向[J].甘肃科技,2005,21(2):142-143.

[3]温雪峰,李昌平,关嘉华,等.浮选尾煤煤泥水特性及沉降药剂的选择性研究[J].煤炭工程,2004(2):55-57.

[4]康建雄,白云山.水处理絮凝剂的开发与应用[J].华中科技大学学报,2004(2):23-26.

[5]徐初阳,罗慧,聂容春,等.聚丙烯酰胺的性质对煤泥水絮凝效果的影响[J].煤炭技术,2004,23 (1): 63-66.

 
王爱卿
《黑龙江工业学院学报(综合版)》2018年第05期文献

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