中煤大同能源公司水资源的综合治理

盛鹏飞

（中煤大同能源有限责任公司，山西大同 037001）

1 概 述

2016年以来，中煤大同能源公司虽然将煤矿污水处理站改造完成，矿井中水达到了工业用水标准（地下水三类指标），但受条件限制，只能将部分处理中水用于井下除尘，还有40%的余量得不到释放，导致矿井中水外排现象时有发生，而且还没有缓冲蓄水池，致使矿井中水得不到充分利用。另外，洗选装运公司部分栈桥冲水、介质冲水、配制絮凝剂用水、设备轴封水等一直使用新鲜水来补充。同时加上生活中水和矿井煤泥水全部进入选煤厂生产系统，而且进入系统的水量还不稳定。通过测算，生产系统每月正常补水量略大于耗水量，一旦遇到放假、煤矿搬家倒面、停产检修等情况或选煤厂调整混煤工艺时，系统耗水量几乎为零，但是每天还有平均约200 t生活中水和80 t矿井煤泥水源源不断进入生产系统，极容易造成选煤厂系统水涨水外溢。所以当前中煤大同能源公司水资源管理现状是：选煤厂系统补水与涨水外溢以及矿井中水外排，形不成洗水闭路循环，没有真正实现选煤厂系统水平衡。选煤厂系统水外溢和矿井中水外排不仅给公司造成大量水资源浪费，而且给当地环保造成较大的影响，也给公司带来较大环保压力。

2 提高水资源利用率的措施

针对选煤厂生产系统水及矿井中水等问题，中煤大同能源公司水资源治理团队重点评估了每月煤矿井下上排水量、井下矿井中水回用量、回用选煤厂系统煤泥水量和选煤厂每月系统水补入量，其中包含新鲜水、生活中水、矿井中水以及电厂每月用矿井中水量，再结合各单位用水实际情况制定了水资源利用规划。该规划本着节约新鲜水，适度控制选煤厂系统水，尽可能增加矿井中水使用量为原则，力争使煤矿、洗选装运公司、电厂用水达到平衡。水平衡措施具体见图1。

（1）2016年以来，由于矿井上排水量逐月增多，井下和电厂回用基本饱和，多余的矿井中水面临外排。为了进一步推广应用矿井中水，节约自来水，经过调研，在选煤厂建设了两个1000 t蓄水池。一个用来储存生活中水，另一个用来储存矿井中水。在五平台建设一个250 t污水收集池，目的是能够增加对生活中水和矿井中水的缓冲能力，同时也增加蓄水能力。

（2）改用矿井中水作选煤厂配制絮凝药剂用水和块煤车间机械密封水，同时改用系统循环水作选煤厂块煤车间设备轴封水，以减少新鲜水使用量。

图1 洗选装运公司及煤矿水处理工艺示意

（3）选煤厂末煤系统和装运站输煤栈桥冲洗水管道原使用PE管材质，耐压性差，运行过程中频繁发生爆管，必要时只能采用栈桥消防水冲洗。经过重新设计，综合考虑各栈桥的扬程、压力、流量，将原PE管全部更换为焊接管，并要求选煤厂栈桥、厂房及装运站部分栈桥改用选煤厂系统循环水冲洗，以便洗水可以闭路循环重复利用，铁路输煤栈桥改用矿井中水冲洗，以便增加矿井中水使用量。

（4）针对当前选煤厂生活水处理工艺落后、设备陈旧，处理后的中水水质不达标等问题，特委托国内相关公司对其重新进行设计，并于2017年9月开始施工，2017年底投入正常运行。净化后的生活中水能够达到城镇排放一级A标准，全部用于选煤厂配制絮凝剂。

（5）由于选煤厂及装运站栈桥、车间消防箱上大部分没有玻璃和相关保护设施，导致消防水被各栈桥岗位工私自接入使用，造成大量新鲜水浪费。为此严格按照消防要求，对相关消防设施全部进行上锁管理，未经安全管理部门允许，严禁私自接用消防水。

（6）过去选煤厂介质冲水一直使用消防水，不仅浪费了新鲜水，而且给选煤厂生产系统增加了额外的水量消耗。经过改造，由原使用消防水改为使用系统循环水，可以有效降低多余的新鲜水补入选煤厂生产系统，同时避免系统水涨水外溢。

（7）煤矿、洗选装运公司绿化带、主走道绿化除尘由原来使用消防水改为使用矿井中水，目的是有效节约新鲜水以及进一步推广使用矿井中水。

（8）其他日常水资源管理措施：一是按照大同市自来水公司专家建议，对洗选装运公司计量读数异常的水表进行校正，对安装方法错误的水表进行整改，不方便整改的水表更换成电磁流量计，确保计量准确；二是使用矿井中水以来，对各栈桥、厂房消防设施全部进行上锁管理，未经允许，严禁使用；三是制定生产班、检修班、装运班用水定额，对超出定额用水班组进行处罚，对节约用水的班组给予奖励；四是定期对相关水表进行检查和校验，防止杂物卡堵造成数据不准确，同时对各供水管路、阀门定时巡检，发现跑、冒、滴、漏及时处理，避免造成水资源浪费。

通过有效的日常水管理措施，公司吨煤耗新鲜水成本控制在0.4元以下，在行业内处于领先水平。

3 重点实施项目

3.1 矿井中水配制絮凝剂

2016年以来，在政府铁腕治污行动下，环保形势十分严峻。选煤厂作为洗选装运公司的主体部门，在环保工作上有着举足轻重的作用。选煤厂过去配制絮凝剂一直使用新鲜水，每月消耗约6000 t。而矿井中水在改造调试运行以来，一直都有富余量，虽然在设计上是零外排，但是实际生产中频繁外排，没有真正实现闭合循环利用，不仅给公司带来较大经济损失，而且导致下游土地被污染，造成恶劣影响。选煤厂水暖维修人员利用春节放假期间，按照施工方案要求对其进行改造，在选煤厂新、旧加药车间新增加一路矿井中水，与消防水形成一备一用的能力，每月可节约6000 t新鲜水，约4.2万元。而且对矿井中水进一步应用，降低了矿井中水外排量。该工程已于2017年2月10日投入正常运行。

3.2 选煤厂生活污水处理改造

2017年以来，国家环保形势严峻，政府明确铁腕治污。公司根据企业实际情况，并按照环保要求，积极进行整改落实，重点围绕选煤厂生活水处理作进一步改造和完善。原生活水处理于2007年底投入运行，当时采用地埋式钢制设备，经过近10 a时间的运行，整体设备陈旧、系统工艺老化，已不能满足当前生活水处理要求，因此对生活水处理改造工程势在必行。为进一步优化生活水处理设计方案，使系统达到平稳高效运行，2017年4月中旬，公司与杭州环保研究院共同召开专题会议，经过讨论和研究，明确本次生活水处理提标改造工程尽可能利用原处理站水池和部分设备。原有地埋式钢制设备已无法利用，需要新建生化处理系统，原有集水池改造成污泥池，原有的房屋全部用作污泥脱水、配电、自控、加药、消毒等车间，原有滤罐、中间水池全部利用。生活水处理后的净化水全部作为选煤厂配制絮凝剂或生产系统用水，并达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。该工程目前已投入正常运行。

3.3 选煤厂生产系统水与矿井污水站管道实现联通

由于井下毛煤水分高，且选煤厂生产系统补水量多于系统耗水量，产品几乎不耗水，频繁造成选煤厂系统水涨肚现象，每天要平均外拉5车（约110 t）水，才能保证系统水平衡。为了有效降低系统水外拉成本，按照施工方案要求，恢复选煤厂生产系统水到矿井水处理站排水管道势在必行。原有地下管道因长时间不使用而腐蚀漏水严重，同时矿井水处理站有时也缺水，和选煤厂形不成互通，不能相互弥补缺陷。改造后产生的效果：通过对长度约700 m，规格DN200的管道进行反复排查和焊接，利用15d时间焊接了地下管道20多道焊口，目前选煤厂生产系统水可以实现排入矿井水处理站，矿井水处理站与选煤厂生产系统水可以相互灵活调节，达到用水平衡，该工程已于2017年6月15日投入正常运行。

4 综合治理效果

表1是洗选装运公司及煤矿2016年4月与2018年4月用水情况对比。

表1 洗选装运公司及煤矿2016年4月与2018年4月用水情况对比

2017年通过多方位实施系列水治理措施，目前洗选装运公司及煤矿水处理、水收集、水存储、水应用整体功能已经发挥积极作用，水处理系统基本实现平衡。各单位通过有效推广和利用矿井中水，与2016年相比平均每月为公司节约1.44 t新鲜水，全年节约18万t新鲜水，约144万元。未来依靠公司先进的水处理硬件设备和专业化的软件管理团队，力争把水节约好、治理好、应用好，杜绝跑、冒、滴、漏现象，真正达到系统水平衡。

从经济效益上讲，新鲜水、矿井中水、生活中水、矿井煤泥水的综合应用能够有效减少新鲜水补充量，也进一步降低了煤矿、电厂、洗选装运公司耗水成本。

从环保效益上讲，彰显了水治理团队认真落实国家环保法规精神和可持续发展战略，为当地营造了一个安全、和谐、健康的环境氛围。

5 结 语

中煤大同能源公司的生产实践表明，在水资源日常综合治理方面存在问题较多，解决难度也较大，对全公司及社会的影响极大，稍有不慎就面临环保污染问题。当前中煤大同能源公司系统水处理工艺流程整体设计合理，运行稳定，调节灵活，适应能力强，能够充分满足煤矿、洗选装运公司的生产需要，运行效果良好。未来需要建立一套行之有效的管理办法，从而确保中煤大同能源公司水资源综合管理持续实现洗水闭路循环。