关键词：输煤系统；煤废水；煤泥处理；抓斗
目前，我国水资源匮乏且环境保护日趋严厉，输煤系统作为电站燃料补给链，具有十分重要的意义。为 使输煤系统栈桥和转运站地面积煤爆燃符合环境卫 生要求，在栈桥和转运站等处设置冲洗系统。根据DL/T 5046—2006 《火力发电厂废水治理设计技术规 程》[1]的要求，电厂必须设置含煤废水处理系统。经处理 的含煤废水可回用于输煤系统冲洗、煤场或灰渣抑尘 喷雾，沉淀脱水后的煤泥可输送至煤场，与原煤一起入 炉焚烧，实现资源充分利用。
1 含煤废水的特点
输煤冲洗废水含有大量煤粉颗粒，具有高浊度、高 色度（悬浮物最高可达到 5 000 mg/L 以上），排水呈间 歇性、不稳定等特点，其表现如下。
1.1 废水可沉淀性强
试验研究表明[2]：常规的含煤废水，在不加药静止 沉淀下，0~60 min 内去除率随时间的加大增加较快，50 min 时去除率可达到 62%；120 min 时去除率可达到 76.6%。若停留时间延长至 240 min，去除率可达到85%左右，如图 1 所示。
1.2 底部煤泥含固量高，流动性差，易板结 现场调查和测试发现，煤污泥以无机颗粒为主、 易沉淀。经静止约 1 d 左右，煤泥池底部煤泥含量可 达10%~20%。若加大沉淀时间，则含固率更高（能到20%~30%），且呈板结态，基本不流动。 2 典型煤水处理工艺及回用要求 目前，国内电站针对含煤废水普遍采用混凝+沉淀+ 过滤方式为主[3-5]，某电站煤水处理工艺流程如图 2 所示。
2.1 调节沉池
由于含煤废水仅在冲洗时排水，间歇性强，且冲洗 下来的煤水含有较大的颗粒，故处理煤水前，需要设置调节池或预沉池，如图 3 所示。
该调节池不仅具有调节不均匀水量的作用，同时 还具有初沉池的功能，把相对较大粒径的煤粒截留在 池内。通过增设导流墙，进一步去除悬浮物在池内，降 低后续水处理的负荷。根据沉淀去除率曲线（如图 1 所示），在有空间下尽量选用停留时间大于 60 min 的调节池。经调节池处理后的煤水中含煤粉颗粒悬浮物，其 颗粒的直径大部分在 0.1 mm 以下[5]，但浊度、色度都 比较高，无法满足排放要求。
该调节池不仅具有调节不均匀水量的作用，同时 还具有初沉池的功能，把相对较大粒径的煤粒截留在 池内。通过增设导流墙，进一步去除悬浮物在池内，降 低后续水处理的负荷。根据沉淀去除率曲线（如图 1 所示），在有空间下尽量选用停留时间大于 60 min 的调节池。经调节池处理后的煤水中含煤粉颗粒悬浮物，其 颗粒的直径大部分在 0.1 mm 以下[5]，但浊度、色度都 比较高，无法满足排放要求。
2.2 混凝沉淀及过滤
针对含煤废水，以采用较多的混凝+沉淀+过滤处理工艺为例进行探讨。传统加药絮凝沉淀工艺是指通 过添加药剂使水中的悬浮物得到絮凝并能够沉淀的过 程，常规的药剂多为铝盐和铁盐。 煤水经混凝沉淀后，往往也很难达到回用水水质 标准（见表 1）。为实现该回用水水质要求，在末端需要 进行过滤处理。当含煤废水经过过滤后，粒径在 5 μm 以上的颗粒基本被截流，确保了出水水质。过滤后的水 进入回用清水池或达标排放。 在回用清水池上设置变频恒压供水或气压稳压供 水系统，解决各用水点用水的不均衡性和间歇性问题， 实现了废水回用各用水点水量与压力不同的要求。
3 煤泥脱水的处理
国内针对煤水处理工艺，有关研究报道较多，但对煤泥处理，其相关技术深入还存在一定差距，往往以常 规的城市污泥性质处置，导致多数的泥水处理设施闲 置或者无法使用。
现有的煤水污泥处理系统可分为离心压滤、带式 压滤和抓斗自然干化法等方式，3 种方案原理及优缺 点见表 2。 为进一步深入对比，对国内近年新建热电站煤水污泥处理系统进行实地调研。发现早期设计采用 带式压滤机和离心机处理系统，实际的使用效果并不是十分理想。特别是板框压滤、带式压滤存在不 断维修、煤污泥输送的堵塞及设备磨损等问题，现有大部分电厂转而采用简单有效的抓斗自然干化 法。针对离心式与抓斗的方式，对国内现有 2 个电 厂实际运行进行比较，见表 3。
为此，由于电站煤含泥浓度可达 10%~20%，沉 淀时间长含固率则更高（20%~30%），容易板结的特性，则采用自然干化，尽管环境条件略差，但简单、经 济有效。
贮存总寿命：
（1）在贮存寿命期望值内，如果没有出现贮存失效 率值大于 0.1 的情况，则贮存总寿命确定为贮存寿命期望值 E（t）；
（2）在贮存寿命期望值内，如果出现连续 3 年的贮 存失效率值大于 0.1，并且后续贮存失效率没有出现持 续 3 年回落到 0.1 以内，则贮存寿命为首次出现贮存失效率大于 0.1 的临界时间（tL+1）；
（3）在贮存寿命期望值内，如果出现连续 3 年的贮 存失效率值大于 0.1，并且后续贮存失效率出现持续 3 年回落到 0.1 以内，则贮存寿命应结合贮存失效率λ（t）数据和贮存寿命期望值 E（t）分析初步确定导弹总寿命，但贮存总寿命不应超过再次出现贮存失效率超 过 0.1 的时间长度。 9 应用情况 在某型装备电子组件贮存寿命延寿科研项目中，通过对装备历史贮存数据进行首次故障部位统计，得 到各枚装备电子组件的首次故障部位的首次故障时 间，以贮存可靠度、贮存故障率作为分析结果的表征参 数，按照指数分布或威布尔分布进行拟合，进行线性相关系数的计算，开展拟合优度检验和异常值检验等工作，确定产品寿命分布函数，进而预测产品未来的贮存可靠度和可靠贮存寿命的方法，作为某型装备电子组 件贮存寿命延寿的重要数据支撑。
4 结论
（1）为消除冲水煤水中大颗粒和系统运行的间歇 性强，建议有条件的放大调节池，保证停留时间不少 于 60 min。
（2）煤水处理系统为实现达标排放和回用，单一 的混凝沉淀是无法满足要求的，需要设置过滤系统进 行净化。
（3）针对煤泥以无机颗粒为主，易沉淀、板结特性，建议采用抓斗自然干化法，实用有效。
原标题：电站输煤系统含煤废水及煤泥处理的探讨
原作者：蒋孟宴 虞启义 周志刚
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