摘要 对《选煤厂洗水闭路循环等级》煤炭行业标准制定的必要性作了简述，对最低允许水重复利用率、单位补充水量、排放水的污染指标、煤泥室内回收、洗水浓度和生产负荷等项指标的确定作了详细介绍。
关键词 洗水闭路循环 最低允许水重复利用率 单位补充水量
1 前 言
实现选煤厂洗水闭路循环，其实质是减少或根除煤炭洗选加工造成的污染，这也是当前推行的清洁生产的重要内容。清洁生产即以节能、降耗、减污为目标，以管理、技术为手段，实施工业生产全过程控制污染，使污染物的产生量、排放量达到最低程度。
选煤厂的煤泥水流失不但会造成资源的浪费，也必然造成环境的污染。早在1987年10月，原煤炭工业部就制定了《选煤厂洗水闭路循环评比条件》，并在所管辖的选煤厂中贯彻实施。据1997年统计，达到一、二、三等级的国有煤矿选煤厂已占总数的80％以上。但国有煤矿已达到洗水闭路循环标准的选煤厂中，有些时有反复。还有相当数量的选煤厂实现洗水闭路循环的难度甚大。地方煤矿的选煤厂多数未实现洗水闭路循环。乡镇煤矿的小型选煤厂工艺简陋，技术水平、管理水平低下，煤泥水处理基本处于失控状态。
“九五”时期煤炭洗选加工的奋斗目标中规定：国有重点煤矿所属选煤厂100％实现洗水闭路循环，地方国有煤矿和乡镇煤矿所属选煤厂分别有60％和40％以上实现洗水闭路循环。要实现规定目标，还需做许多繁重细致的工作。
鉴于以上情况，为了认真、严肃、有效地贯彻、落实保护环境这一基本国策，将属于行政性的《选煤厂洗水闭路循环评比条件》进行修订，升格为煤炭行业标准，是完全必要的。《选煤厂洗水闭路循环等级》中包含的污水排放内容是带有强制性的。在各项指标确定上，一是着眼于21世纪，二是考虑到我国的现实情况。
2 最低允许水重复利用率和单位补充水量
2.1 最低允许水重复利用率
《污水综合排放标准》（GB8978）1988年发布，1996年修订，1998年1月1日开始实施。为了控制排污总量，在GB8978—1996中增加了最低允许水重复利用率这项重要指标，并明确规定选煤厂为90％。
排水量是指生产过程中直接用于工艺生产的水排放量，不包括生活用水、间接冷却水和锅炉用水。水重复利用率计算式为：
式中 η——水重复利用率，％；
A——重复利用（循环）水量，m3/d；
Q——补充水量，m3/d。
几种主要水量之间的关系如图1所示。
图1 主要水量关系图
2.2 单位补充水量
单位补充水量q、单位用水量y跟水重复利用率η之间的关系可用下式表达：
式中 Y——用水量，m3/d；
T——日均入选原料煤量（干煤计）；
y——单位补充水量，m3/t；
q——单位用水量，m3/t。
在原煤炭工业部制定并实施的《选煤厂洗水闭路循环评比条件》中，单位补充水量是一项重要指标，该项指标较易于统计和计算，也被人们普遍接受。
所以在起草本标准时，仍沿用此项指标，但比以前更为严格些（表1）。
表1 洗水闭路循环等级与单位补充水量
（m3/t）| 项 目 | 现起草的煤炭行业标准 | 原评比条件 |
| 一级 | ＜0.15 | 0.20 |
| 二级 | ＜0.20 | 0.30 |
| 三级 | ＜0.25 | ＜0.50 |
| 根据GB8978规定，在统计原材料消耗时，可从法定月报表或年报表中取得平均日入选原料煤量和平均日补充水量Q值，然后计算单位补充水量q。 选煤厂应定期采用计量设备或方法，测定重复利用水量A值、单位用水量y及水重复利用率η。一般情况下，选煤厂单位用水量在2.5～4．0m3/t之间，单位补充水量与水重复利用率之间的数量相对关系见表2。 表2 单位补充水量与水重复利用率数量对照 |
| 单位补充水量（m3/t） | 单位用水量（m3/t） | |||
| 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | |
| 0.15 | 94.0 | 95.0 | 95.7 | 96.3 |
| 0.20 | 92.0 | 93.3 | 94.3 | 95.0 |
| 0.25 | 90.0 | 91.7 | 92.9 | 93.8 |
| 由表2可知，如果选煤厂的单位补充水量达到指标值，那么水重复利用率也已达标。国家规定：地方、部门和行业所规定的标准应该等同或严于国家标准。本标准中的单位补充水量所对应的水重复利用率指标确实比GB8978中对选煤厂规定的最低允许水重复利用率90％更为严格。使人关心的是单位补充水量指标的数值，是否符合生产实际情况，在此引用3个选煤厂的资料（表3、表4、表5）说明了在实现一级洗水闭路循环的选煤厂中，单位补充水量的数值远远低于本标准的规定值。
表3 太西选煤厂入选原料煤及产品的水量平衡表 |
| 项 目 | 产率 （％） |
产量 （t/h） |
水分 （％） |
水量 （m3/h） |
| 入选原料煤 | 100.0 | 400.00 | 3.90 | 16.23 |
| 精大块 | 0.83 | 3.32 | 2.18 | 0.07 |
| 精中块 | 6.22 | 24.88 | 2.69 | 0.69 |
| 精小块 | 13.46 | 53.84 | 3.71 | 2.07 |
| 精末煤 | 45.02 | 180.08 | 8.50 | 16.73 |
| 合计 | 65.53 | 262.12 | 6.94 | 19.56 |
| 洗混块 | 2.93 | 11.72 | 3.18 | 0.38 |
| 洗混末 | 16.27 | 65.08 | 15.79 | 12.20 |
| 合计 | 19.20 | 76.80 | 14.07 | 12.58 |
| 洗矸 | 15.27 | 61.80 | 2.31 | 1.44 |
| 总计 | 100.00 | 400.00 | 7.74 | 33.58 |
| 注：1）摘自1990年第5期《选煤技术》；2）1988年达到洗水闭路循环一级标准；3）在不考虑损失水量的前提下，单位补充水量为0.04m3/t。
表4 巴关河选煤厂洗水平衡表 |
| 项 目 | 水量（m3/h） |
|
进入选煤系统的水量 |
|
| 浮选胶体磨 | 0.23 |
| 循环水仓补充水 | 22.65 |
| 原料煤带入水 | 35.50 |
| 合 计 | 58.38 |
|
排出选煤系统的水量 |
|
| 精煤带走水 | 33.80 |
| 中煤带走水 | 2.40 |
| 洗矸带走水 | 15.12 |
| 压滤机煤泥带走水 | 5.47 |
| 厂内扫地损失水 | 1.59 |
| 合 计 | 58.38 |
| 注：1）摘自1990年第5期《选煤技术》；2）1990年洗水闭路循环达标：洗水浓度30g/L，跳汰单位用水量3.18m3/t，单位补充水量0.045m3/t。
表5 九里山矿选煤厂洗水平衡表 |
| 项 目 | 水量（m3/t） |
| 进入选煤系统的水量 | |
| 补加清水量 | 9.63 |
| 原料煤带入水量 | 6.42 |
| 小 计 | 16.05 |
| 排出选煤系统的水量 | |
| 洗末精煤带走水量 | 7.69 |
| 洗中块带走水量 | 0.77 |
| 洗矸石带走水量 | 3.85 |
| 尾煤煤泥带走水量 | 3.74 |
| 小 计 | 16.05 |
| 注：1）摘自1995年第4期《选煤技术》；2）实现一级洗水闭路循环，单位补充水量0.09m3/t；洗水浓度20g/L。
对于达到一、二等级的选煤厂，本标准规定的单位补充水量分别为＜0．15m3/t和＜0．20m3/t，这是留有余地的。在实际生产中，如果单位补充水量过大，也必然实现不了洗水平衡，造成多余的水量外排。 还有一点需要说明的是，由表2看出，水重复利用率的大小除了与单位补充水量有关外，还与单位用水量有关，即在同样的单位补充水量的情况下，单位用水量大者，水重复利用率亦高。从技术经济的角度衡量，减少单位用水量是合理的。因此，在本标准中，对于洗水闭路循环一、二、三级的水重复利用率的指标，均确定为大于90％。 3 排放水的污染指标 对于洗水闭路循环三级标准中排放水悬浮物浓度有4个区段，即70～300mg/L不同的指标。为了达到此指标，煤泥水必须得到深度澄清。对于选煤工艺而言，这样的排放水完全可以复用，只是因为洗水不平衡，才不得不外排。在我们起草的标准3.4.2条中，明确写道：“排放水的污染物最高允许排放浓度必须达到GB8978的标准”。 国家对外排水中污染物限制是很严格的，与其采取种种净水措施来控制选煤厂排放水的各项指标，莫不如杜绝排放水，彻底实现洗水闭路循环的为好。 4 煤泥室内回收、洗水浓度和生产负荷 4.1 煤泥室内回收 在煤泥回收方面，所起草的标准是沿用80年代末期所制定的《洗水闭路循环评比条件》的核心内容，即达到一级的选煤厂停用机械化煤泥池（可作为缓冲池），所有煤泥均在室内回收。考虑此问题的出发点是，由煤泥池挖出的煤泥，必然有个自然凉干的过程，又加上装运不及时，多数情况下，在厂内堆积了大量煤泥，导致污染矿区环境和资源损失。当然，室内机械回收的煤泥如何合理地综合利用，也是摆在我们面前的一项课题。对于达到二级的选煤厂可用机械化煤泥池，但室内回收煤泥量要在50％以上，这是考虑到现有选煤厂具体的、特定的情况而规定。在设计大、中型选煤厂时，应尽量按一级的要求来考虑。 4.2 洗水浓度 生产实践证明，要使洗水平衡，必须实现煤泥量平衡，而要实现煤泥量平衡，就必须使煤泥水得到有效澄清，并及时回收煤泥。 煤泥能否及时回收，直接反映在洗水浓度上。洗水浓度与生产状态的关系，可按表6的数值大致加以划分。 表6 洗水浓度与生产状态 |
| 生产状态 | 理 想 | 正 常 | 比较正常 | 勉强生产 | 恶化生产 | 近乎不能生产 |
| 洗水浓度，g/L | ～0 | ＜50 | 50～100 | 100～200 | 200～300 | ＞300 |
本标准将洗水浓度的指标作为一、二、三级洗水闭路循环的考核项目。近年来，在我国出现单独采用动筛跳汰或自生介质分选工艺的选煤厂，对于这类目前甚少的特例，其洗水浓度指标如何考核，建议在今后为贯彻本标准的执行而实施的细则中加以考虑。 4.3 生产负荷 选煤厂实现洗水闭路循环并非易事，在各方面要做大量工作。各选煤厂具体情况不同，其工作力度也不同。可用生产负荷指标来进行横向比较，选煤厂满负荷或超负荷生产跟没满负荷生产比较，它们实现洗水闭路循环，尤其是煤泥水充分澄清，其投入的工作量是不一样的。为此，本标准将入选原煤量达到核定能力的百分数也作为一项指标来考核。 5 小 结 作者单位：吴式瑜（中煤选煤协会 北京市 100713） |
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