選煤廠煤泥水處理工程的設(shè)計與運行

（北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 46677000000）

選煤廠煤泥水處理工程的設(shè)計與運行

閆曉樂

（北京華宇工程有限公司，河南 平頂山 46677000000）

本文對隆泰礦選煤廠濃縮車間及泵房的設(shè)計思路進行了簡單介紹。工程運行表明：煤泥廢水可以得到有效的處理，循環(huán)水濃度在8g/L以下，出水滿足選煤用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了選煤廠生產(chǎn)廢水的閉路循環(huán)，獲得了較好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

煤泥水；濃縮機；泵房

煤泥水處理是選煤廠生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，它不僅關(guān)系到選煤廠的正常生產(chǎn)和發(fā)展，而且影響著選煤廠節(jié)水、資源回收、生態(tài)環(huán)境等經(jīng)濟效益和社會效益［1］。

1 工程概況

表1 設(shè)計進水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)

山西隆泰礦選煤廠年處理能力1.8Mt，主要生產(chǎn)工藝為：進入主廠房的原煤經(jīng)脫泥篩后進入無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選。分選出的精、中矸石產(chǎn)品經(jīng)脫介篩后，精、中煤再由離心機進一步脫水，精、中、矸石產(chǎn)品經(jīng)帶式輸送機進入煤倉。

細煤泥進入浮選系統(tǒng)，浮選精礦通過壓濾機脫水后進入精煤，尾礦進入濃縮車間。

該廠主廠房排出的煤泥水水量為1 200m3/h，干煤泥量50t/h。本設(shè)計采用兩臺ф38m濃縮機（一用一備）處理煤泥廢水，處理后的水質(zhì)滿足《煤炭洗選工程設(shè)計規(guī)范》GB50359-2005中選煤用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［2］。

2 濃縮車間及泵房的設(shè)計

2.1 煤泥水的處理工藝

選煤廠煤泥水廢水大多采用重力濃縮沉淀法處理，為強化煤泥沉降效果，需添加一定量的絮凝劑，主要設(shè)備為濃縮機和加藥機。該選煤廠煤泥水的沉降性能較好，主要處理工藝見圖1。

來自主廠房的煤泥水經(jīng)管橋自流進入濃縮車間，添加絮凝劑之后進入濃縮機處理。濃縮機錐底濃縮煤泥經(jīng)底流泵輸送至主廠房壓濾機入料攪拌桶，脫水后進入煤泥晾干場，濃縮機澄清水進入循環(huán)水池，循環(huán)水經(jīng)泵加壓輸送至廠房各生產(chǎn)用水點。選煤用水為閉路循環(huán)，不外排廢水，僅需向循環(huán)水池補加少量清水［3］。

圖1 煤泥水處理工藝

2.2 主要設(shè)備選型

濃縮機：濃縮機依靠重力處理物料，物料在濃縮機中心下部給入，經(jīng)沉淀后澄清水由周邊溢流堰流出。機械驅(qū)動濃縮機錐底耙架，將煤泥刮向中心錐型區(qū)。本工程選用NZ-38m中心傳動濃縮機，一用一備，設(shè)計表面負荷為1.67m3/m2·h，濃縮池深度為 6.5m，沉淀面積 1 134m2，提耙行程600mm。該濃縮機主要由橋架、傳動裝置、耙架、入料筒、液壓站、電控箱等部件組成。耙架下部的耙齒將沉降后的物料刮向濃縮池中央，由底流泵排出。液壓站為驅(qū)動提耙機構(gòu)提供動力，液壓站的油泵為變量泵，通過調(diào)節(jié)油泵的排量，可改變耙架的轉(zhuǎn)速，以達到最佳工藝效果。

自動加藥設(shè)備：浮選尾煤水中煤泥較細，細顆粒煤泥含量的增多將使顆粒布朗運動加劇，煤泥水黏度增大，顆粒間排斥作用明顯，使煤泥水具有膠體性質(zhì)，不利于顆粒的沉降。為了加速煤泥水的沉降過程，需要向煤泥水中投加混凝劑，混凝劑對水中膠體粒子主要有電性中和、吸附橋架、卷掃三種作用。本工程采用一體化自動加藥設(shè)備，采用的混凝劑為聚合鋁，加藥設(shè)備加藥能力為5 000L/h，儲藥能力為10 000L，加藥量由計量泵控制。

水泵：濃縮車間泵房設(shè)底流泵兩臺，循環(huán)水泵一臺，沖洗水泵一臺及排污泵一臺。具體參數(shù)詳見表2。

表2 水泵技術(shù)參數(shù)

其他設(shè)備：泵房為半地下式，為安裝及檢修方便需設(shè)電動葫蘆，型號為CD5-9，起重量5t，起升高度為9m。

2.3 主要建構(gòu)筑物

濃縮車間及泵房處理洗選廢水并為洗選車間供給水源。本工程濃縮池、泵房、循環(huán)水池均為半地下式。

濃縮車間泵房：泵房平面尺寸為16.0×8.1m，地面以下深4.5m，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，水泵為單排布置，水泵基礎(chǔ)間距1.5m，遠期預(yù)留一臺水泵位置。泵房內(nèi)設(shè)集水坑收集廢水，廢水由潛污泵轉(zhuǎn)排至濃縮池。泵房一側(cè)設(shè)吊裝門，中央起吊梁便于水泵檢修及安裝。水泵進出管道設(shè)電動漿液閥［4］。

濃縮池：濃縮池為半地下式，地下錐底部分高5.6m，地上池壁部分高4m，中心為ф1 200mm水泥中心柱，周邊設(shè)500mm寬溢流堰，溢流堰頂上安裝鋼制鋸齒形堰板。為防止冬季濃縮池水面結(jié)冰，濃縮池需加蓋封閉。為便于底流管道的檢修，濃縮池錐底與泵房用地道連接。

循環(huán)水池：循環(huán)水池對選煤廠水量平衡起著緩沖作用，而且是水泵吸水的水源。循環(huán)水池的容積應(yīng)根據(jù)進水管的設(shè)計流量、水泵臺數(shù)、工作制度等條件確定。選煤廠循環(huán)水池的有效容積宜為10～15min的生產(chǎn)用水量。本設(shè)計循環(huán)水池有效容積為580m3。

加藥間：在泵房一側(cè)設(shè)加藥間，平面尺寸為5.8×8.1m，地上4.5m，設(shè)地溝收集廢水排至泵房集水坑。

3 運行與管理

濃縮車間運行后，煤泥水處理后的各項指標(biāo)達到預(yù)期效果，循環(huán)水濃度在8g/L以下，滿足洗水車間對循環(huán)水水質(zhì)的要求。

3.1 在運行過程中，由于煤質(zhì)的變化、停泵等原因，導(dǎo)致底流管道堵塞。管道堵塞后，應(yīng)及時開啟沖洗閥門對底流管道進行沖洗。此外，在設(shè)計時，底流管道敷設(shè)時，應(yīng)保證底流管道坡向水泵一側(cè)，避免底流泵停泵后煤泥沉積在錐底一側(cè)。

3.2 水泵為耗能設(shè)備，生產(chǎn)中合理調(diào)整進水閘門的開啟度，盡量讓來水量平衡，讓循環(huán)水泵處在高效區(qū)工作；定時巡檢，及時對水泵進行保養(yǎng)和維修，避免水泵帶故障運行。

3.3 選煤廠洗水閉路循環(huán)保證洗水平衡，是消除煤泥水排放廠外、防止污染環(huán)境的一項有力措施。主要措施：加強洗水管理，嚴(yán)格控制補充水量，使水量平衡。選煤廠的濃縮、澄清和煤泥回收設(shè)備，包括脫泥篩、過濾、壓濾等設(shè)備的處理能力，應(yīng)滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的需要。應(yīng)加強管理，設(shè)集水池，收集和處理事故放水、滴漏水、掃地水等廢水，防止其流失和泛濫。

［1］張明旭.選煤廠煤泥水處理［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.

［2］GB50359-2005.煤炭洗選工程設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］陳開玲，錢坤.淺析煤泥水的特點及治理方法［J］.潔凈煤技術(shù)，2008，14（2）：15-17.

［4］張軍.謝橋新選煤廠煤泥水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計［J］.煤炭工程，2013（4）：24-26.

Design and Operation of Coal Slime Water Treatment Engineering in Coal Preparation Plant

Yan Xiaole
（Beijing Huayu Engineering Co.,Ltd.,PingdingshanHenan 467000）

The designing concepts for the concentrated workshop and the pumping station of Longtai mine coal preparation plant are introduced briefly in this paper.The engineering practice indicates,slime wastewater canget effective treatment,circulating water concentration is below 8g/L,the effluent meets the water quality standard forcoal selection,achievingclosed-circuit circulation of coal preparation plant waste water and obtaining better economic and environmental benefits.

coal slimewater；concentrated workshop；pumping station

TD94；X752

A

1003-5168（2015）05-0068-2

2015-4-28

閆曉樂（1986-），男，碩士，助理工程師，研究方向：給排水設(shè)計。