洗煤廠煤泥水是煤炭洗選過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度懸浮液，其污染物主要包括粒徑小于50μm的微煤粉、砂、粘土等固體顆粒，以及少量金屬離子和有機(jī)藥劑。這類廢水具有穩(wěn)定性強(qiáng)、沉降困難的特點(diǎn)，靜置數(shù)月也難以自然澄清，給環(huán)境帶來(lái)多重危害：懸浮物濃度通常高達(dá)9000-40000mg/L，超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)20-130倍；含油量高時(shí)會(huì)在水面形成油膜，阻礙水體復(fù)氧；殘余浮選藥劑可能具有生物毒性。

當(dāng)前我國(guó)洗煤廠泥水處理面臨三大技術(shù)瓶頸：細(xì)顆粒處理效率低（-0.5mm煤泥占比達(dá)30%）、閉路循環(huán)達(dá)標(biāo)率不足（僅68%企業(yè)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）、運(yùn)行成本居高不下（噸水處理費(fèi)用1.8-2.5元）。沙坪洗煤廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，傳統(tǒng)"旋流器-濃縮機(jī)-壓濾機(jī)"工藝在處理遇水易泥化的原煤時(shí)，循環(huán)水煤泥濃度會(huì)驟升至80g/L以上，導(dǎo)致壓濾機(jī)效率下降40%，浮選精煤灰分超標(biāo)1.5-2.0個(gè)百分點(diǎn)。這種狀況迫切需要通過(guò)系統(tǒng)性工藝改造實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)。

核心工藝改造技術(shù)路線

預(yù)處理系統(tǒng)強(qiáng)化

梯級(jí)沉淀技術(shù)構(gòu)成了預(yù)處理的核心創(chuàng)新。某礦洗煤廠采用"預(yù)濃縮-管道混合-沉淀"工藝，在預(yù)濃縮池后設(shè)置兩級(jí)管道混合反應(yīng)器：一級(jí)混合器前投加PAC混凝劑（1.78-3.00mg/L），二級(jí)混合器前加入PAM絮凝劑（1.10-2.90mg/L），通過(guò)協(xié)同作用使煤泥顆粒形成致密絮團(tuán)。改造后，進(jìn)水SS從60,386-107,544mg/L降至44-80mg/L，COD從22,431-38,693mg/L降至24-50mg/L，且pH穩(wěn)定在7.80-8.43的理想范圍。

智能加藥系統(tǒng)的引入解決了傳統(tǒng)人工加藥的精度問(wèn)題。通過(guò)在線濁度儀和電流滴定裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，配合PLC控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)藥劑投加量，使絮凝劑用量減少25%的同時(shí)，沉降速度提高30%。特別在應(yīng)對(duì)煤質(zhì)波動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)能自動(dòng)切換TLT8610型絮凝劑與TLT8840型凝聚劑的配比，確保處理效果穩(wěn)定。

分選回收工藝升級(jí)

兩段式濃縮回收系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)煤泥的高效分離。1號(hào)濃縮機(jī)處理+0.5mm粗煤泥，底流進(jìn)入離心機(jī)；離心液與溢流進(jìn)入2號(hào)濃縮機(jī)處理-0.5mm細(xì)煤泥，底流經(jīng)加壓過(guò)濾后，濾液進(jìn)入沉淀池。這一改造使細(xì)煤泥回收率從65%提升至92%，循環(huán)水煤泥濃度穩(wěn)定在30g/L以下。大佛寺洗煤廠采用類似的MSYZ160/1250型連續(xù)壓濾機(jī)，處理能力達(dá)20t/h，循環(huán)周期縮短至10分鐘，解決了傳統(tǒng)壓濾機(jī)效率低下的問(wèn)題。

TBS干擾床分選技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了煤泥資源回收。針對(duì)0.5-0.25mm粒級(jí)煤泥，干擾床分選機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)上升水流速度（30-50cm/min），實(shí)現(xiàn)按密度精確分選，精煤產(chǎn)率提高8-10個(gè)百分點(diǎn)。而對(duì)于<0.25mm超細(xì)煤泥，則采用浮選柱+壓濾組合工藝，使精煤灰分控制在9.5%以下，大幅提升了經(jīng)濟(jì)效益。

深度處理與回用優(yōu)化

結(jié)團(tuán)凝聚工藝在深度處理階段表現(xiàn)突出。通過(guò)精確控制上升流速（Uw）和藥劑投加，使煤泥顆粒形成高密度絮團(tuán)（有效密度>1.25g/cm3），出水濁度降至5NTU以下。某改造項(xiàng)目數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)使循環(huán)水懸浮物濃度從50g/L降至10g/L，浮選入料濃度從180g/L優(yōu)化至120g/L，精煤灰分降低1.2個(gè)百分點(diǎn)。

膜集成技術(shù)為廢水回用提供了新方案。超濾（UF）與反滲透（RO）組合系統(tǒng)可去除98%的溶解性固體，產(chǎn)水電導(dǎo)率<100μS/cm，完全滿足高壓噴淋等工藝用水要求。雖然初期投資增加30%，但回用率提升至85%后，年節(jié)水效益達(dá)150萬(wàn)元以上，投資回收期僅2.3年。

改造工程實(shí)施與效益分析

典型工程案例

沙坪洗煤廠的改造實(shí)踐具有代表性。該廠針對(duì)易泥化原煤特性，實(shí)施了四項(xiàng)關(guān)鍵改造：①將單絮凝劑系統(tǒng)升級(jí)為復(fù)合藥劑投加（TLT系列）；②增設(shè)二級(jí)濃縮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粗細(xì)煤泥分質(zhì)處理；③引入智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)；④建設(shè)400m3事故水池確保系統(tǒng)零排放。改造后，循環(huán)水煤泥濃度從80g/L降至15g/L以下，浮選精煤灰分從14.5%降至12.8%，年增加經(jīng)濟(jì)效益480萬(wàn)元。

陜西大佛寺礦洗煤廠的改造則聚焦設(shè)備升級(jí)。通過(guò)更換17TFLY型破碎排污泵解決堵塞問(wèn)題，采用不銹鋼防磁篩板消除末煤積聚，并引入高效連續(xù)壓濾機(jī)使處理能力提升1.5倍。這些措施使煤泥水實(shí)現(xiàn)完全閉路循環(huán)，每班清水補(bǔ)水量從150m3降至零，年節(jié)約水費(fèi)及環(huán)保罰款約200萬(wàn)元。

綜合效益評(píng)估

環(huán)境效益方面，工藝改造使煤泥回收率從75%提升至95%以上，SS排放量減少98%，重金屬離子濃度降低90%，完全滿足《選煤廠洗水閉路循環(huán)等級(jí)》（MT/T810-1999）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。某項(xiàng)目監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，改造后周邊水體透明度從0.3m恢復(fù)至1.2m，水生生物多樣性指數(shù)提高2.3倍。

經(jīng)濟(jì)效益表現(xiàn)為"三降三升"：噸水處理成本降低40%（從2.1元至1.26元）；藥劑消耗減少35%；設(shè)備故障率下降60%；精煤回收率提升8%；水資源回用率提升至90%以上；設(shè)備使用壽命延長(zhǎng)3-5年。按年處理100萬(wàn)噸原煤計(jì)算，綜合年效益可達(dá)600-800萬(wàn)元。

技術(shù)發(fā)展方向與展望

材料創(chuàng)新將成為未來(lái)突破點(diǎn)。石墨烯改性絮凝劑展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其吸附容量是傳統(tǒng)PAM的3-5倍，且可重復(fù)再生使用。納米鐵碳微電解填料則能有效破解難降解有機(jī)物，在實(shí)驗(yàn)室條件下使COD去除率提高至85%以上。這些新材料雖然當(dāng)前成本較高，但隨著規(guī)?；a(chǎn)，預(yù)計(jì)3-5年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。

智慧化運(yùn)行是工藝改造的新趨勢(shì)。基于數(shù)字孿生的智能管控系統(tǒng)，通過(guò)植入42個(gè)在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)和18套設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警和能效優(yōu)化。某試點(diǎn)項(xiàng)目表明，該系統(tǒng)可使非計(jì)劃停機(jī)減少80%，能耗降低15-20%，標(biāo)志著煤泥水處理進(jìn)入"智能運(yùn)維"時(shí)代。

工藝耦合創(chuàng)新方面，"預(yù)氧化+生化"組合工藝備受關(guān)注。臭氧預(yù)氧化可破壞煤泥表面的有機(jī)涂層，提高后續(xù)生物處理效率；而厭氧氨氧化技術(shù)則能實(shí)現(xiàn)同步脫碳除氮，在低碳氮比條件下總氮去除率可達(dá)85%。這些技術(shù)進(jìn)步將為洗煤廢水處理提供更經(jīng)濟(jì)、更可持續(xù)的解決方案。