浅谈淮南煤炭产业污水治理

曾献娟

浅谈淮南煤炭产业污水治理

曾献娟

淮南市是一个以煤、电、化工业为主体的综合性工业城市，是中国大型煤电能源基地之一。随着能源等工业的发展,环境污染日渐严重,污染范围不断扩大，城市环境也受到了影响。目前，淮南已成为全国缺水城市之一。据统计，煤、电、化三大产业排污总量占全市工业排污总量的90%以上。要保证淮南的生态环境实现良性好转，必须降低环境负重逐年加大的压力，淮南市煤炭产业亟待转型的同时，污染治理刻不容缓。

一、煤炭采选对水环境的破坏及其防治

质量的评价，从而确定水体水质的现状，了解和掌握水资源的污染现状，以便采取控制污染的对策，并为合理开发利用、保护和管理水资源提供科学依据。2009年起，淮南市水利局立项开展了“淮南市凤台县（含毛集区）地下水资源调查评价”“淮南市潘集区地下水资源调查评价”“淮南市山南新区地下水资源调查评价”等工作。

2.对地表水的破坏及其治理

矿井水由伴随开采而产生的地表渗透水、岩溶水、矿坑水，以及生产、防尘用水等组成，是煤矿排放量最大的一种废水，对地表河流等水资源产生较大的污染。

淮南大部分煤矿缺乏矿井水处理设施，目前不能完全实现达标排放。由于矿区开采强度的不断加大，大面积地表沉陷不仅引起土地资源劣化，而且破坏了土地原有水循环系统。此外原煤入洗的同时，也排放出大量的煤泥水，污染土壤、植被及河流水系；煤炭在运输过程中，大量的煤粉尘不仅污染了空气，同时也污染了附近的土壤和河流。

针对矿井水造成的地表水问题，应将矿井水处理后进行综合利用，可用于矿区及其周围生活、煤矿生产、灌溉、建筑、冲厕、绿化等。不仅可以缓解矿区缺水状况，解决职工用水难的问题，还可大大减轻由于矿区地下水资源的过度开采而造成的环境和资源破坏。由于矿井水进行了处理，不再直接外排至河

1.对地下水的破坏及其防治

煤炭开采破坏地下水资源，加剧缺水地区的供水紧张局面。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高，矿区地下水位大面积下降，使缺水矿区供水更为紧张，以致影响当地居民的生产和生活。另一方面，大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并被排出，这些矿井水被净化利用的不足20%，对矿区周边环境形成新的污染。采煤的时候一般要先抽出煤层以上的地下水，这种抽取对地下水的破坏是无法修复和弥补的，此外还有开采过程中各类机械油料的污染、垃圾的污染等。

为了更好地维护和管理地下水质状况，必须对地下水污染进行综合评价，水质评价是地下水环境规划和管理的必要前提，也是水资源保护工作中的基础环节。通过对各类水体环境流、溪沟，将减少对区域内的淮河及其支流的污染，从而保护了地表水资源，保障下游蚌埠市的水环境和群众的生活质量。另外，煤炭运输过程中采取洒水降尘的物理处理，可减少煤粉尘外泄。

二、火电行业对水环境的破坏及其防治

火电厂污水包括工业冷却水排水、化学水处理系统酸碱再生污水、过滤器反洗污水、锅炉清洗污水、输煤冲洗和除尘污水、含油污水、冷却塔排污污水等。其主要污染物有：悬浮物、油、有机物和硫化物等，这类污水排入受纳水体将会引起不同程度的环境污染，造成生态破坏。

近年来，淮南大小火电厂如雨后春笋般出现。电厂的温排水对排水区域及其附近地区的水体环境和生态造成一定的影响，冷取水通过冷却设备后排放到水体中，污染物随之发生了转移。而流经冷却设备后的冷却水，其中污染物质经过蒸发浓缩，其浓度增大，这样必然会使得排水的污染物浓度有所升高。随着水温的升高，排放口周围水体中污染物的浓度也会发生变化，水体的盐度会增大，且水体很快富营养化，温排水改变了原有水体温度随季节变化而呈周期性变化的特点，造成大量鱼类畸形、死亡，严重破坏了水生态的平衡。另外，各电厂燃煤排放的二氧化氮、二氧化硫在空中形成酸雨，严重影响了淮南市淮河的水质。

1.针对电厂温排水的治理

在《景观娱乐用水水质标准》

（GB12941-91）中规定A类和B类用水的水温不高于近十年当月平均水温的2℃，C类水不高于近十年当月平均水温的4℃。华东电力设计院、上海水产所及河海大学等单位联合编制的《火力发电厂循环水系统温排水淡水水域华东地区温度排放标准》（讨论稿）对渔业用水区允许掺混区的范围规定为：河流横断面上至少留有三分之一的水面宽度加上三分之一的横断面宽度；在鱼类养殖厂、索饵场，火电厂温排水在允许掺混区边缘外的水温夏季应小于34℃，其他季节应小于鱼类在相应季节的短期暴露安全水温。在鱼类产卵场，火电厂温排水的水温满足鱼类产卵、孵化、鱼苗生长和其他繁殖功能对温度的要求，其限值水温应小于24℃～28℃。在其他地区（包括鱼的洄游通道和越冬场等），火电厂温排水在允许掺混区边缘外的水温不得超过鱼类在相应月份的短期暴露安全水温。上述标准还规定游览、娱乐用水区和农业用水区的夏季水温不超过35℃，渔业用水区不超过鱼类生长最大周平均水温，夏季水温不超过34℃.

2.电厂燃煤产生的有害气体处理办法

目前，我国大型电厂的除尘方式多为静电除尘，除灰方式为水力除灰。冲灰水是火电厂主要污染源之一，是电厂排水中较为严重的污染源，冲灰水中超出标准的主要指标是pH值、悬浮物、含盐量和氟等，个别电厂还有重金属和砷等。

（1）浓缩水力除灰

浓缩水力除灰是将原灰水比1∶15～1∶20降至1∶5左右，灰水比例应根据全厂水量平衡及灰场水量平衡综合考虑来确定。浓缩水力除灰不仅可减少厂区水补给量，而且减少了排放量。

（2）干除灰渣

干除灰渣是将灰渣在厂区内脱水后，用汽车运至贮灰场。脱水后的灰渣含水量仅为灰渣量的20%，这种工艺不仅节约了用水，还可防止灰水对地下水的污染。在国内，随着大容量机组的发展，一般都装设电除尘设备，干式除灰也得到了一定的发展。

（3）灰水闭路循环

灰水闭路循环是将贮灰厂中除灰排水回收至厂区，再用于除灰补水。美国、加拿大、俄罗斯等国的火电厂湿式除灰系统多数采用再循环系统，灰水用作循环冷却水补充水，一方面节约了用水，另一方面减少了灰水的外排，经济效益和环境效益十分显著。

灰水回收系统的主要问题是灰水管结垢。多年来国内许多单位进行了大量试验研究，提出“管前处理pH值，闭路循环加再生液或阻垢剂”的综合治理措施。国内部分发电厂已经使用并取得了较好的效果，但仍有一些不足之处，还需逐步完善。

（4）冲灰水中悬浮物去除

冲灰水的悬浮物含量主要与灰场（沉淀池）大小等因素有关。解决冲灰水中悬浮物超标，应重点考虑冲灰污水在沉淀池中有足够的有效停留时间。如富拉尔基发电总厂采用的灰格串联运行，可有效增加冲灰水在灰场中的停留时间，同时也避免了冲灰水在灰场中的短路现象，对降低外排冲灰水中悬浮物尤为有效。秦岭发电厂采用的灰场竖井，周围堆放砾石，水经砾石过滤后从竖井窗中流入再排出，灰场排水悬浮物含量可降至排放标准以下。

（5）冲灰水pH值超标治理

冲灰污水的pH值与煤质、冲灰水的水质、除尘方式及冲灰系统有关。国外一般采用加酸、炉烟CO处理和直流冷却排水中和等方法。目前国内多数电厂采取湿排和干灰湿排的工艺，灰水pH值往往偏高，尚缺乏解决该问题的良好治理措施，虽然可采用中和法加以解决，但由于水量大，消耗酸碱比较多，pH值降低不明显，因此，寻求低廉的酸性物质和简单易行的工艺方法是解决问题的关键。黄种买等研究了利用生物法降低灰水的pH值，用廉价的硫铁矿（FeS）为原料，通过硫细菌生物氧化生成HsO。作为中和冲灰水的酸性物质，HsO转化率可达70%以上。林万新等利用硫酸铝和硫酸氢钠来降低燃煤电厂冲灰水pH值进行了试验，效果明显，冲灰水的pH值可降低到7～8。

（6）冲灰水中氟处理

冲灰水中氟超标的处理一般用钙盐沉淀法和粉煤灰法等，钙盐沉淀法处理的同时加入氢氧化钙和氯化钙，处理后的pH值达9～12，氟浓度〉30mg/L，达不到污水综合排放标准，还需要加酸降低pH值。粉煤灰处理含氟污水，工艺简单、处理效果好。利用粉煤灰处理含氟污水，氟的去除率达90%上。

三、化工生产及居民生活对水环境的破坏及防治

根据淮南市环保部门统计，2014年全市工业废水排放总量1.06×108m3，全年产生生活污水9×107m3；2015年安徽省水文环境监测中心实测淮南市入河排污口50个，入河排污量2.676×108m3，其中化学需氧量11780.6 m3、氨氮2847.7 m3、总磷206.3 m3、总氮6237.9 m3、五日生化需氧量4197.6 m3、挥发酚0.654 m3。由于淮南市污水管网建设滞后，一些地方生活污水无法与城市污水管网连接，有些污水直接排入淮河。污水收集管网配套不健全，污水处理厂负荷不达标。雨污分流不彻底，全市污水管网普遍存在雨污分流不到位的问题，部分污水处理厂进水污染物浓度明显偏低。

针对淮南市工业废水和生活污水量大、分散等特点，主要采取完善污水管网配套设施建设，大力提高污水处理厂运行负荷的措施。另外为做好淮南市淮河水源保护工作，应充分利用地方立法权从立法上为治污提供法律依据，大力开展污染源治理，全面严格控制新污染源的产生。环保部门对新建项目严把审批关、验收关和查处关，从源头上控制新污染源的产生。强化污染设施运行情况检查，确保污染企业废水排放达标。建立执行监督和排污在线自动监控相结合的监督控制体系，确保污染源达标排放。严肃查处破坏环境的违法行为，对于偷排和超标排放污染物的企业，一经发现严肃处理■

（作者单位：淮南市水利局排灌总站232000）