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煤矿废水、废气、粉尘的来源、特点、危害及处理难点与解决方案
一、来源行业与特点危害
煤矿废水、废气、粉尘主要来源于煤炭开采、洗选加工及煤化工等关联行业。其特点与危害如下:
废水:成分复杂,含高浓度悬浮物(SS)、酸性物质(pH 3-5)、高矿化度(TDS)、重金属(Fe²⁺、Mn²⁺、Pb²⁺)及难降解有机物,且水质波动剧烈。若直接排放,会导致土壤板结、水体富营养化,甚至污染地下水。
废气:包含工艺废气(凿岩粉尘、爆破炮烟、柴油机尾气)和非工艺废气(矿岩氧化释放的硫化氢、自燃产生的二氧化碳、放射性氡气)。其中,炮烟含氮氧化物,柴油机尾气含一氧化碳,长期暴露会引发呼吸道疾病、神经系统损伤,甚至致癌。
粉尘:主要产生于凿岩、爆破、运输及装卸环节,粒径细小(PM2.5以下),易悬浮于空气中。粉尘浓度超标会引发尘肺病,同时降低作业面能见度,增加事故风险。
二、处理难点与针对性解决方案
废水处理难点解决方案:
定制化工艺组合:采用“磁混凝+改性药剂”预处理高胶体废水,中和酸性废水后进入“软化除硬+双膜法(UF+RO)”深度处理,结合BMED分盐技术实现盐资源回收。
智能控制系统:通过在线监测pH、浊度等指标,自动调节药剂投加量,应对水质波动。
低碳技术适配:利用余热驱动蒸发结晶,降低吨水能耗至15kWh以下。
水质复杂性:多污染物协同存在,如酸性环境抑制絮凝剂活性,高盐度影响重金属捕捉剂配位反应。
工艺适配性差:预处理环节易因高悬浮物导致设备堵塞,生化系统受酸性废水抑制。
资源化成本高:回用水需达到低浊度、低硬度标准,深度处理设备投资大;盐资源回收纯度不足,附加值低。
废气处理难点解决方案:
工艺组合:化学除臭(洗涤液反应)+生物除臭(微生物代谢)+活性炭吸附(残留成分去除)。
源头控制:对易自燃矿层实施注浆隔氧,放射性矿区设置负压通风系统阻隔氡气扩散。
颗粒细度极微:亚微米级粉尘易穿透过滤材料,重金属蒸汽需降温或化学吸收。
成分复杂:含硫氧化物、氮氧化物、氨气及放射性物质,处理需多技术协同。
粉尘处理难点解决方案:
设备升级:凿岩机加装湿式除尘装置,运输车辆配置尾气净化系统。
生态修复:煤矸石堆场采用覆土植草技术,减少风化扬尘。
产生环节多:覆盖开采、运输、装卸全流程,控制难度大。
二次污染风险:抑尘剂若含化学成分,可能污染土壤。
三、经典处理案例解析
案例1:某煤化工企业污水站废气处理工程
背景:煤化工废水含煤焦油、苯类、硫化氢等,处理过程中挥发形成恶臭废气,浓度波动频繁。
处理工艺:
废气收集:通过集气罩、管道统一收集调节池、酸化水解池等单元废气。
预处理:除尘、降温,去除大颗粒物并降低温度。
核心净化:化学除臭(洗涤液反应)+生物除臭(微生物代谢)+活性炭吸附(残留成分去除)。
尾气处理:达标后排放。
设备优点:
化学除臭系统:反应速度快,可快速去除硫化氢、氨气等。
生物除臭系统:运行成本低,无二次污染,适合长期稳定运行。
活性炭吸附装置:吸附效率高,可去除微量有害成分。
处理效果:硫化氢、氨气浓度显著降低,除臭效率达99%以上,恶臭气体去除率超95%。
企业效益:实现废气达标排放,避免环保处罚;提升企业形象,增强市场竞争力。
案例2:安徽省两淮煤炭矿区废气治理项目
背景:矿区因煤层自燃释放一氧化碳浓度超标,周边植被因氮氧化物酸化受损。
处理工艺:
源头控制:对易自燃矿层实施注浆隔氧,减少自燃产生的一氧化碳。
过程治理:凿岩机加装湿式除尘装置,爆破后洒水降尘,运输车辆配置尾气净化系统。
末端处理:露天堆场采用防渗膜覆盖,减少风化扬尘;设置负压通风系统阻隔氡气扩散。
设备优点:
湿式除尘装置:除尘效率高,可同时去除粉尘和部分气态污染物。
尾气净化系统:采用催化燃烧技术,将一氧化碳转化为二氧化碳,降低毒性。
防渗膜覆盖:成本低,操作简单,可有效减少扬尘。
处理效果:一氧化碳浓度下降至安全标准以下,氮氧化物排放量减少60%,周边植被恢复率达80%。
企业效益:改善矿区环境质量,保障矿工健康;减少因废气污染引发的纠纷,降低运营风险。
案例3:某铅酸蓄电池企业废气治理项目
背景:熔铅、铸板工序产生高温铅烟,铅粉制造和涂板工序产生微细铅粉尘,车间内铅尘浓度常年超标。
处理工艺:
废气收集:通过局部排风系统收集各工序废气。
预处理:采用布袋除尘器去除大颗粒铅尘。
核心净化:湿式洗涤塔(化学吸收)+高效过滤器(残留铅尘去除)。
尾气处理:达标后排放。
设备优点:
布袋除尘器:除尘效率高,可去除99%以上的大颗粒铅尘。
湿式洗涤塔:采用碱性溶液吸收铅烟,反应速度快,去除效率高。
高效过滤器:可去除微细铅粉尘,确保排放达标。
处理效果:车间内铅尘浓度下降至0.05mg/m³以下,低于国家职业卫生标准(0.1mg/m³)。
企业效益:降低矿工职业病风险,减少医疗支出;提升产品质量,增强客户信任度。
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