選煤廢水是煤炭洗選過程中產生的工業廢水，主要含有大量懸浮物（煤泥、巖粉等，SS 濃度可達數千至數萬 mg/L）、膠體顆粒、少量有機物（如酚類、硫化物）及重金屬（如 Pb、Cd 等），具有水量大、色度高、堿性強（pH=8-10）、難沉降等特點。其處理目標是實現煤泥回收、水資源循環利用及達標排放，遵循 “分級處理、泥水分離、資源回用” 原則。以下是選煤廢水常見處理方法及工藝：

一、廢水來源與特性

來源：煤泥水：來自跳汰、重介、浮選等洗煤工序，占選煤廢水的 80% 以上，含細煤泥（粒徑＜0.5 mm）和黏土礦物。

離心液：煤泥脫水設備（如離心機）排出的廢水，SS 濃度極高（可達 10 萬 mg/L），顆粒細。

其他廢水：含油廢水（來自設備潤滑）、含硫廢水（高硫化物煤種洗選）等。

特性：高懸浮物：以煤泥為主，膠體顆粒帶負電荷，難以自然沉降。

高濁度與色度：濁度可達數萬 NTU，色度深（棕黑色）。

可生化性差：有機物濃度較低（COD ＜500 mg/L），但成分復雜，含少量有毒物質（如硫化物、重金屬）。

二、主要處理方法與工藝

1. 預處理：固液分離核心

煤泥重力分級沉淀作用：分離粗顆粒煤泥（粒徑＞0.074 mm），回收煤炭資源。

工藝：濃縮池：大型選煤廠常用高效濃縮機，通過添加 ** 聚丙烯酰胺（PAM）** 作為絮凝劑，加速煤泥沉降，底流（煤泥濃度可達 40%-60%）進入脫水環節，上清液進入后續處理。

旋流器：利用離心力分離粗顆粒煤泥，溢流（細顆粒煤泥水）進入濃縮池或浮選。

浮選脫泥作用：去除細顆粒煤泥（＜0.074 mm）及部分有機物。

工藝：向廢水中通入空氣形成微小氣泡，煤泥顆粒（疏水性）吸附氣泡上浮至液面形成泡沫層，刮出后脫水回收；黏土等雜質（親水性）下沉，隨底流排出。

適用場景：當煤泥中精煤含量較高時，浮選可提高煤炭回收率。

2. 主體處理：強化混凝與深度澄清

混凝沉淀 / 氣浮作用：去除膠體顆粒、色度及部分重金屬，降低濁度至 50 NTU 以下。

工藝：混凝劑投加：無機混凝劑：聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS），中和膠體電荷，形成絮體。

有機絮凝劑：聚丙烯酰胺（PAM，陰離子型為主），吸附架橋加速沉淀。

沉淀池類型：斜板沉淀池、高密度沉淀池（如磁混凝沉淀池，投加磁粉增強絮體密度），沉淀時間可縮短至 1-2 小時。

氣浮法：適用于含油選煤廢水或難沉降的微細顆粒，通過溶氣氣浮（DAF）去除浮油和輕質煤泥。

化學除雜重金屬去除：若廢水中含重金屬（如高硫煤洗選廢水），需投加硫化鈉（Na?S）或重金屬螯合劑，生成硫化物或螯合物沉淀，再經混凝沉淀去除。

硫化物處理：高硫煤洗選廢水含 S2?，可通過空氣氧化法（曝氣）或鐵鹽氧化法（投加 FeCl?）生成單質硫去除。

3. 深度處理與回用

過濾作用：進一步降低濁度（＜10 NTU），滿足回用水質要求。

工藝：壓力式過濾：砂濾池、多介質濾池（石英砂 + 無煙煤），用于去除殘留懸浮物。

膜過濾：超濾（UF）可截留膠體和微生物，反滲透（RO）用于脫鹽（如高礦化度礦井水混入時），產水可作為鍋爐補水或生活用水。

回用方向洗煤工藝回用：處理后廢水（濁度＜50 NTU）直接回用于洗煤設備，替代新水，回用率可達 70%-90%，節約水資源并減少煤泥流失。

循環冷卻水回用：經深度過濾和軟化（如石灰軟化去除 Ca2?、Mg2?）后，用于廠區冷卻系統。

達標排放：若需外排，需滿足《煤炭工業污染物排放標準》（GB 20426-2006），如 SS≤50 mg/L、COD≤50 mg/L、硫化物≤1.0 mg/L 等，可增加臭氧氧化或生物濾池（如 BAF）降解微量有機物。

4. 煤泥脫水與資源化

脫水工藝濃縮 + 機械脫水：濃縮池底流（煤泥濃度 20%-40%）經板框壓濾機、帶式壓濾機或離心脫水機處理，形成含水率＜20% 的煤泥餅。

超高分子量 PAM 可改善煤泥脫水性能，減少濾布堵塞。

資源化利用燃料回用：低灰分煤泥餅可摻入煤炭產品燃燒發電。

建材原料：高灰分煤泥可用于生產水泥、磚等建材，或作為填充劑用于礦山復墾。

5. 特殊水質處理

高鹽選煤廢水：若混入礦井水導致 TDS 升高，需采用膜法脫鹽（RO）或蒸發結晶（如多效蒸發 MEE），產水回用，結晶鹽（主要為 NaCl、CaSO?）需鑒別是否屬于危險廢物，合規處置。

酸性廢水：罕見于選煤過程，若因煤種含硫量極高導致 pH＜6，可投加石灰乳中和至中性。

三、典型工藝流程示例

常規煤泥水處理流程：

煤泥水→濃縮池（投加 PAM）→底流（煤泥脫水回收）→上清液→混凝沉淀池（PAC+PAM）→過濾→回用于洗煤系統。

高含油選煤廢水處理流程：

廢水→隔油池→氣浮除油→混凝沉淀→過濾→回用（油≤5 mg/L）或排放。

高硫煤洗選廢水處理流程：

廢水→氧化池（曝氣除硫）→混凝沉淀→重金屬螯合處理→過濾→達標排放。

四、關鍵技術要點

絮凝劑優化：煤泥顆粒帶電特性決定需優先選用陰離子型 PAM，分子量宜為 800 萬 - 1200 萬，投加量需通過燒杯試驗確定（ 5-20 mg/L）。

煤泥高效回收：采用 “濃縮 + 浮選 + 脫水” 聯合工藝，確保精煤回收率＞95%，尾煤泥含水率＜30%。

零排放趨勢：缺水地區推廣 “預處理 + 膜處理 + 蒸發結晶” 零排放技術，實現廢水全回用，結晶鹽經固化后填埋或綜合利用。

智能化控制：通過在線監測（濁度、pH、液位）和自動加藥系統，動態調整藥劑投加量，降低運行成本。

五、標準與規范

排放標準：執行《煤炭工業污染物排放標準》（GB 20426-2006），重點區域需滿足地方更嚴格標準（如《山東省煤炭洗選行業水污染物排放標準》）。

回用標準：洗煤回用水質參考《選煤廠洗水閉路循環等級》（MT/T 810-2019），要求濁度≤50 NTU、SS≤100 mg/L。

通過上述工藝，選煤廢水可實現煤泥資源化、水資源循環利用，同時滿足環保要求，符合煤炭行業綠色發展趨勢。實際應用中需結合煤質特性、水量規模及當地環保要求定制工藝方案。