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煤炭洗选废水处理[上]
（1）煤炭洗选废水的特性
煤炭作为主要能源，在其使用前需要对原煤破碎和筛选，这一过程需要用水对经过粉碎的煤炭进行洗涤，因此就会产生大量的煤炭洗选废水，通常把它称之为洗煤水或者洗煤废水。
洗煤废水中含有大量的悬浮物、煤泥和泥砂，故又称煤泥水，未经处理的煤泥水其悬浮物浓度可以达到5000mg/L以上。由于煤炭本身具有疏水性，洗煤废水中的一些微小煤粉在水中特别稳定，一些超细煤粉悬浮于水中，静置几个月也不会自然沉降。若将此类废水直接排放进入地表水系，不仅会造成矿区、厂区内的环境污染，还会形成河道淤塞，影响农田灌溉、工业用水和生活饮用水水质，使水环境严重恶化。
此外，选煤厂作为矿区用水大户，大量煤泥水直接外排，除污染环境外，也严重地浪费了宝贵的水资源。因此，对于该类废水不仅需要采用成熟的工艺技术进行有效治理，还应该回收其中的煤泥，并且将净化了废水回用于洗煤过程，实现废水的循环利用，实现废水的资源化。
选煤废水主要污染物包括：
1)悬浮物。作为选煤废水中的主要污染物，悬浮物主要由煤粉和泥化了的矸石和高岭土等矿物的微细颗粒组成。煤中有机物碳本身呈黑色，具有特殊的变色性，这些极细的颗粒分散于水中时，减少了水的透光率，整个水质呈灰黑色。
2）油类物质。选煤厂普遍采用煤油、轻柴油等作为浮选药剂，加上设备检修清洗和漏油，因而，废水多含有数量不同的油类物质。
3）有机药剂。在煤泥水闭路循环处理过程中，浓缩、浮选、脱水、过滤等作业需添加起泡剂、捕集剂、抑制剂、助滤剂以及絮凝剂等不同的药剂。
因此，选取pH、悬浮物、CODcr、石油类作为主要污染物处理和控制指标。由于所洗选的煤炭中可能也含有铁和锰，故我国在煤炭洗选废水排放标准中，同时也将这两种污染物的纳入限值指标中。
（2）现有煤炭洗选废水处理工艺
由于煤炭加工废水中的污染物主要是悬浮物，目前煤泥水处理工艺流程主要有三种：预浓缩煤泥水处理流程、无预浓缩煤泥水处理流程和部分预浓缩煤泥水处理流程。
三种工艺为：
1）预浓缩→管道反应→沉淀→清水回用或排放；
2）预调节→机械加速澄清→清水回用或排放；
3）预浓缩→气浮→清水回用或排放。
但这几种工艺都有如下缺点：废水必须经过多次提升；必须采用大型的刮泥排泥机械；必须采用大容积的调节池、中间水池；占地面积庞大，建设周期长，投资大；由于无法实现自动化运行，需要全天候人工操作管理、人工反洗，且必须配置反洗动力和大流量水泵，势必造成随意性随机性极大，不仅影响处理效果和出水水质，系统故障率也极高，对企业及环境水体都造成了不利影响。
（3）处理工艺和设备的选型
为了避免上述工艺的种种缺陷，可以采用KJY高浊度废水一体化净化器作为洗煤废水主体处理设备。该设备将混凝、沉淀、过滤等分散体系集中为一体，实现了全自动运行，处理效果好，水质稳定，且便于操作管理。
该设备本身就具备：反应、聚凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、过滤、反冲、排泥等一系列运行程序。一台设备就是一组完整的废水处理系统，一台设备就是一组完整的工艺流程，并且达到了自动运行。这种自动化仅仅是由水力来完成的，而非依靠电气或者机械来实现，操作人员只要定时作水质监测工作外，无需对处理装置做任何操作管理。
该设备在原废水浊度3000～≤30000mg/l时，处理出水浊度可保持在10mg/l以下；当进水平均浊度≤3000mg/L瞬时浊度达10000mg/l时,出水浊度可≤3mg/L。完全可以胜任和满足煤泥水的处理和煤炭洗选过程的用水要求，且能自动完成反冲洗，无需另设反冲洗水泵或空压机等机电设备，可节省大量基建投资和日常运行费用。处理效果好、出水水质优。
（4）处理过程
洗煤产生的煤泥水进入厂内集水预浓缩池，预浓缩后的上清液在污泥泵的提升作用下输送到KJY高浊度废水一体化净化器，泵前加入混凝剂，在进入KJY高浊度废水一体化净化器前再加入絮凝剂，经过KJY高浊度废水一体化净化器内的混凝、絮凝多级反应后形成大量的絮状矾花，随后进入KJY高浊度废水一体化净化器的斜管沉淀池内进行重力沉降，在胶体脱稳、吸附、架桥及网捕等作用下，当煤泥废水穿过KJY高浊度废水一体化净化器内污泥层经过污泥层的过滤作用实现泥水分离；煤粉经重力沉降后进入池底，分离后的上清液，再经过KJY高浊度废水一体化净化器内的水力全自动反冲洗过滤器进行过滤，在经过这样一系列处理后的废水，已经非常的澄清，此时在出水中加酸将PH值调节到8左右后，进入回用水池以备回用。
煤炭洗选废水处理[下]
——KJY高浊度废水一体化净化器

一、概 述
KJY高浊度废水一体化净化器，主要用于电力、矿山、煤矿、冶金等行业煤水或类似煤水的其它高浊度废水处理，设备结构紧凑、占地少、运行经济，抗冲击浊度能力强，处理效果高，管理维修方便，足一种新型节能再利用水源的新型环保产品。
以前，国内外普遍采用的净水器具有集混凝、沉淀、过滤于一体，但反洗需人工反洗，且必须配置反洗动力和大流量水泵，反洗周期受人工制约随机性极大，故影响出水水质，对用水企业及居民生活造成了不利影响。
由国内众多知名给水专家联合攻关研制开发的KJY-矿井废水一体化净化器，立足于水的资源化再生回用和生活饮用水给水处理，面向广大的山区、小型企业、部队单位和边远的山区，便利于运输和操作。　　
KJY-矿井废水一体化净化器的研制，吸收了国内外先进的净水工艺结合我实际国情，具有实用、高效、稳定、运行费用省等特点，是一种值得推广的新型产品。

二、特 点
⊙除了对一级泵房加药系统的管理外，净水装备本身从反应、聚凝、沉淀、集泥、排泥、集水、配水、过滤、反冲、排污等一系列运行程序，达到了自动运行的要求，值班人员只要定时作水质监测工作外，无需对净水装置操作管理。
⊙高浓度的聚凝区：采用高浓度回流混合多级絮凝反应，能使原水中的悬浮物颗粒和胶体，在其间得到充分的碰撞、吸附、凝聚、成长，使反应絮体达3mm左右或更大，因而对水质、水量变化适用性强，且停留时间短，并可相应节约絮凝剂量。
⊙迅捷的泥渣缩短室及可调式自动排泥系统，能保证多余的泥渣杂质及时排除，从而保证稳定的杂质颗粒去除率。
⊙高效的絮凝及沉淀效果，使沉淀出水水质一直保持良好的出水水质。
⊙新颖独创的集水系统及最低的集水水头，使集水更均匀有效，不仅提高了体积利用系数，其集水水头极低，累积的节能效果可观。
⊙净水系统自动化，既保证了净水系统的高效过滤(在原水浊度≤5000mg/l短时间内10000mg/l时，滤后水浊度可保持在5mg/l以下)又能自动反冲洗，无需另设反冲洗水泵或空压机等机电设备，可节省大量基建投资和日常运行费用。
⊙自耗水率低，小于5%，可节省有限水资源起保证作用。
⊙占地面积小，与一般分散式净水构筑物相比，约节省占地面积70%左右，高度在6.30m以内，室内外均可安置。
⊙采用导泥式导向流沉淀和斜管填料，提高表面负荷、沉淀效果、缩短沉淀时间。
设备性能
工作温度：4-50℃
　　系统设备运行为水力全自动运行　　　　
工作工作压力：≤0.2MPa
　　进水浊度≤2000-5000mg/L　
出水浊度≤10mg/L

三、适用范围
⊙适用于原水浊度小于5000mg/l，短时间浊度10000mg/l的各类高浊度矿井废水的净化处理以实现达标排放或再生回用；以及由江、河、湖等为水源的农村、城镇、工矿企业和铁路车站的水厂，作为主要的净水处理装置。
⊙对于低温、低浊、有季节性藻类的湖泊水源，有其特殊的适应能力。
⊙对于高纯水、饮料工业用水、锅炉用水等作前置处理的预处理设备。
⊙用于各类工业循环水，可有效而大幅度地提高循环用水水量。
⊙用于中水道系统，以污水厂出水为源，作净化回用水的处理设备。

四、工 作 原 理
⊙混合：采用高浓度污泥回流混合、多级反应，具有混合充分，反应效果好的优点。
⊙絮凝：采用独特的柔性搓动流絮凝过程，使絮体颗粒大、密度高，沉降速度快，沉淀效果好。
⊙沉淀：采用导泥式导向流沉淀和斜管填料，安装角度45°～60°，使污泥能依靠自身重力，加速下滑。
⊙过滤器：滤料品种由原水水质决定。
⊙布水：采用导向倒伞式散流布水，具有布水均匀、结构简单。
⊙集水装置：采用不锈钢新型低阻力集水元件，降低了水头损失及杜绝了滤料泄漏，保证优质的出水水质。
⊙反洗：根据虹吸原理，依靠虹吸管、虹吸辅助管、抽气管、虹吸破坏管、虹吸控制器等，达到非机电控制过程的全自动运行。
⊙当过滤水由于滤层不断截留进水的悬浮物，滤层的水头损失逐渐增大，使得虹吸液位逐渐上升，管中的水位上升进入抽气管时，由于水头作用将虹吸管内的空气带走，形成负压，当负压达到设计值，便发生虹吸现象，此时高位水箱中的水自下而上地对滤料反冲洗而得以“再生”，反冲洗过程很快消耗高位水箱中的储水，由于使水箱中水位下降至虹吸控制器的进气口时，虹吸因进气破坏并且立刻停止，反洗结束，过滤装置又重新开始工作。
⊙排泥：采用压力重力排泥感应器排泥，无需人工操作。
　成果名称：高浓度洗煤废水处理与回用技术研究
　　成果简介：本项研究的主要内容有：①洗煤废水性质及特点分析；②电石渣处理洗煤废水的工艺条件及作用机理研究；③石灰处理洗煤废水的工艺条件及作用机理研究；④二氯化钙处理洗煤废水的工艺条件及作用机理研究；⑤用煤矸石制备复方聚合氯化铝铁的研究；⑥煤矸石复方聚合氯化铝铁处理洗煤废水的工艺条件及作用机理研究。本项目研究采用了煤矿固体废物-电石渣或煤矸石（制取高效混凝剂）处理高浓度洗煤废水，其最大特点是：以废治废。本项研究取得的主要研究成果有：（1）电石渣-PAM法、石灰-PAM法、二氯化钙-PAM法和采用由煤矸石制取的复方聚合氯化铝铁处理高浓度洗煤废水的机理及应用条件，采用该方法处理高浓度洗煤废水，处理后水质达到国家一级排放标准和洗煤回用标准。并对煤矸石制取的复方聚合氯化铝铁的机理及工艺条件进行研究。本项研究的创新点主要有：①首次提出并采用电石渣（或石灰）-PAM法处理高浓度洗煤废水；②首次提出并采用二氯化钙-PAM法处理高浓度洗煤废水；③研究分析了OH—、Ca(OH)2和Ca2+在煤泥水混凝中的作用机理，提出Ca2+降低煤泥颗粒的ζ电位是促使洗煤废水混凝的主要因素；④煤矸石制取复方聚合氯化铝铁，并用于高浓度洗煤废水的处理。本项研究成果的推广应用能够减轻洗煤废水对周围水环境的污染，同时使得固体废物煤矸石、电石渣得到有效利用，因此，具有显著的环境效益。