盛鵬飛

（中煤大同能源有限責任公司，山西大同 037001）

1 概 述

2016年以來，中煤大同能源公司雖然將煤礦污水處理站改造完成，礦井中水達到了工業(yè)用水標準（地下水三類指標），但受條件限制，只能將部分處理中水用于井下除塵，還有40%的余量得不到釋放，導致礦井中水外排現(xiàn)象時有發(fā)生，而且還沒有緩沖蓄水池，致使礦井中水得不到充分利用。另外，洗選裝運公司部分棧橋沖水、介質(zhì)沖水、配制絮凝劑用水、設備軸封水等一直使用新鮮水來補充。同時加上生活中水和礦井煤泥水全部進入選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)，而且進入系統(tǒng)的水量還不穩(wěn)定。通過測算，生產(chǎn)系統(tǒng)每月正常補水量略大于耗水量，一旦遇到放假、煤礦搬家倒面、停產(chǎn)檢修等情況或選煤廠調(diào)整混煤工藝時，系統(tǒng)耗水量幾乎為零，但是每天還有平均約200 t生活中水和80 t礦井煤泥水源源不斷進入生產(chǎn)系統(tǒng)，極容易造成選煤廠系統(tǒng)水漲水外溢。所以當前中煤大同能源公司水資源管理現(xiàn)狀是：選煤廠系統(tǒng)補水與漲水外溢以及礦井中水外排，形不成洗水閉路循環(huán)，沒有真正實現(xiàn)選煤廠系統(tǒng)水平衡。選煤廠系統(tǒng)水外溢和礦井中水外排不僅給公司造成大量水資源浪費，而且給當?shù)丨h(huán)保造成較大的影響，也給公司帶來較大環(huán)保壓力。

2 提高水資源利用率的措施

針對選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)水及礦井中水等問題，中煤大同能源公司水資源治理團隊重點評估了每月煤礦井下上排水量、井下礦井中水回用量、回用選煤廠系統(tǒng)煤泥水量和選煤廠每月系統(tǒng)水補入量，其中包含新鮮水、生活中水、礦井中水以及電廠每月用礦井中水量，再結合各單位用水實際情況制定了水資源利用規(guī)劃。該規(guī)劃本著節(jié)約新鮮水，適度控制選煤廠系統(tǒng)水，盡可能增加礦井中水使用量為原則，力爭使煤礦、洗選裝運公司、電廠用水達到平衡。水平衡措施具體見圖1。

（1）2016年以來，由于礦井上排水量逐月增多，井下和電廠回用基本飽和，多余的礦井中水面臨外排。為了進一步推廣應用礦井中水，節(jié)約自來水，經(jīng)過調(diào)研，在選煤廠建設了兩個1000 t蓄水池。一個用來儲存生活中水，另一個用來儲存礦井中水。在五平臺建設一個250 t污水收集池，目的是能夠增加對生活中水和礦井中水的緩沖能力，同時也增加蓄水能力。

（2）改用礦井中水作選煤廠配制絮凝藥劑用水和塊煤車間機械密封水，同時改用系統(tǒng)循環(huán)水作選煤廠塊煤車間設備軸封水，以減少新鮮水使用量。

圖1 洗選裝運公司及煤礦水處理工藝示意

（3）選煤廠末煤系統(tǒng)和裝運站輸煤棧橋沖洗水管道原使用PE管材質(zhì)，耐壓性差，運行過程中頻繁發(fā)生爆管，必要時只能采用棧橋消防水沖洗。經(jīng)過重新設計，綜合考慮各棧橋的揚程、壓力、流量，將原PE管全部更換為焊接管，并要求選煤廠棧橋、廠房及裝運站部分棧橋改用選煤廠系統(tǒng)循環(huán)水沖洗，以便洗水可以閉路循環(huán)重復利用，鐵路輸煤棧橋改用礦井中水沖洗，以便增加礦井中水使用量。

（4）針對當前選煤廠生活水處理工藝落后、設備陳舊，處理后的中水水質(zhì)不達標等問題，特委托國內(nèi)相關公司對其重新進行設計，并于2017年9月開始施工，2017年底投入正常運行。凈化后的生活中水能夠達到城鎮(zhèn)排放一級A標準，全部用于選煤廠配制絮凝劑。

（5）由于選煤廠及裝運站棧橋、車間消防箱上大部分沒有玻璃和相關保護設施，導致消防水被各棧橋崗位工私自接入使用，造成大量新鮮水浪費。為此嚴格按照消防要求，對相關消防設施全部進行上鎖管理，未經(jīng)安全管理部門允許，嚴禁私自接用消防水。

（6）過去選煤廠介質(zhì)沖水一直使用消防水，不僅浪費了新鮮水，而且給選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)增加了額外的水量消耗。經(jīng)過改造，由原使用消防水改為使用系統(tǒng)循環(huán)水，可以有效降低多余的新鮮水補入選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)，同時避免系統(tǒng)水漲水外溢。

（7）煤礦、洗選裝運公司綠化帶、主走道綠化除塵由原來使用消防水改為使用礦井中水，目的是有效節(jié)約新鮮水以及進一步推廣使用礦井中水。

（8）其他日常水資源管理措施：一是按照大同市自來水公司專家建議，對洗選裝運公司計量讀數(shù)異常的水表進行校正，對安裝方法錯誤的水表進行整改，不方便整改的水表更換成電磁流量計，確保計量準確；二是使用礦井中水以來，對各棧橋、廠房消防設施全部進行上鎖管理，未經(jīng)允許，嚴禁使用；三是制定生產(chǎn)班、檢修班、裝運班用水定額，對超出定額用水班組進行處罰，對節(jié)約用水的班組給予獎勵；四是定期對相關水表進行檢查和校驗，防止雜物卡堵造成數(shù)據(jù)不準確，同時對各供水管路、閥門定時巡檢，發(fā)現(xiàn)跑、冒、滴、漏及時處理，避免造成水資源浪費。

通過有效的日常水管理措施，公司噸煤耗新鮮水成本控制在0.4元以下，在行業(yè)內(nèi)處于領先水平。

3 重點實施項目

3.1 礦井中水配制絮凝劑

2016年以來，在政府鐵腕治污行動下，環(huán)保形勢十分嚴峻。選煤廠作為洗選裝運公司的主體部門，在環(huán)保工作上有著舉足輕重的作用。選煤廠過去配制絮凝劑一直使用新鮮水，每月消耗約6000 t。而礦井中水在改造調(diào)試運行以來，一直都有富余量，雖然在設計上是零外排，但是實際生產(chǎn)中頻繁外排，沒有真正實現(xiàn)閉合循環(huán)利用，不僅給公司帶來較大經(jīng)濟損失，而且導致下游土地被污染，造成惡劣影響。選煤廠水暖維修人員利用春節(jié)放假期間，按照施工方案要求對其進行改造，在選煤廠新、舊加藥車間新增加一路礦井中水，與消防水形成一備一用的能力，每月可節(jié)約6000 t新鮮水，約4.2萬元。而且對礦井中水進一步應用，降低了礦井中水外排量。該工程已于2017年2月10日投入正常運行。

3.2 選煤廠生活污水處理改造

2017年以來，國家環(huán)保形勢嚴峻，政府明確鐵腕治污。公司根據(jù)企業(yè)實際情況，并按照環(huán)保要求，積極進行整改落實，重點圍繞選煤廠生活水處理作進一步改造和完善。原生活水處理于2007年底投入運行，當時采用地埋式鋼制設備，經(jīng)過近10 a時間的運行，整體設備陳舊、系統(tǒng)工藝老化，已不能滿足當前生活水處理要求，因此對生活水處理改造工程勢在必行。為進一步優(yōu)化生活水處理設計方案，使系統(tǒng)達到平穩(wěn)高效運行，2017年4月中旬，公司與杭州環(huán)保研究院共同召開專題會議，經(jīng)過討論和研究，明確本次生活水處理提標改造工程盡可能利用原處理站水池和部分設備。原有地埋式鋼制設備已無法利用，需要新建生化處理系統(tǒng)，原有集水池改造成污泥池，原有的房屋全部用作污泥脫水、配電、自控、加藥、消毒等車間，原有濾罐、中間水池全部利用。生活水處理后的凈化水全部作為選煤廠配制絮凝劑或生產(chǎn)系統(tǒng)用水，并達到 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準。該工程目前已投入正常運行。

3.3 選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)水與礦井污水站管道實現(xiàn)聯(lián)通

由于井下毛煤水分高，且選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)補水量多于系統(tǒng)耗水量，產(chǎn)品幾乎不耗水，頻繁造成選煤廠系統(tǒng)水漲肚現(xiàn)象，每天要平均外拉5車（約110 t）水，才能保證系統(tǒng)水平衡。為了有效降低系統(tǒng)水外拉成本，按照施工方案要求，恢復選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)水到礦井水處理站排水管道勢在必行。原有地下管道因長時間不使用而腐蝕漏水嚴重，同時礦井水處理站有時也缺水，和選煤廠形不成互通，不能相互彌補缺陷。改造后產(chǎn)生的效果：通過對長度約700 m，規(guī)格DN200的管道進行反復排查和焊接，利用15d時間焊接了地下管道20多道焊口，目前選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)水可以實現(xiàn)排入礦井水處理站，礦井水處理站與選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)水可以相互靈活調(diào)節(jié)，達到用水平衡，該工程已于2017年6月15日投入正常運行。

4 綜合治理效果

表1是洗選裝運公司及煤礦2016年4月與2018年4月用水情況對比。

表1 洗選裝運公司及煤礦2016年4月與2018年4月用水情況對比

2017年通過多方位實施系列水治理措施，目前洗選裝運公司及煤礦水處理、水收集、水存儲、水應用整體功能已經(jīng)發(fā)揮積極作用，水處理系統(tǒng)基本實現(xiàn)平衡。各單位通過有效推廣和利用礦井中水，與2016年相比平均每月為公司節(jié)約1.44 t新鮮水，全年節(jié)約18萬t新鮮水，約144萬元。未來依靠公司先進的水處理硬件設備和專業(yè)化的軟件管理團隊，力爭把水節(jié)約好、治理好、應用好，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，真正達到系統(tǒng)水平衡。

從經(jīng)濟效益上講，新鮮水、礦井中水、生活中水、礦井煤泥水的綜合應用能夠有效減少新鮮水補充量，也進一步降低了煤礦、電廠、洗選裝運公司耗水成本。

從環(huán)保效益上講，彰顯了水治理團隊認真落實國家環(huán)保法規(guī)精神和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為當?shù)貭I造了一個安全、和諧、健康的環(huán)境氛圍。

5 結 語

中煤大同能源公司的生產(chǎn)實踐表明，在水資源日常綜合治理方面存在問題較多，解決難度也較大，對全公司及社會的影響極大，稍有不慎就面臨環(huán)保污染問題。當前中煤大同能源公司系統(tǒng)水處理工藝流程整體設計合理，運行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活，適應能力強，能夠充分滿足煤礦、洗選裝運公司的生產(chǎn)需要，運行效果良好。未來需要建立一套行之有效的管理辦法，從而確保中煤大同能源公司水資源綜合管理持續(xù)實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。