项目主管部门

国家《煤炭工业污染物排放标准》 编 制 说 明 《煤炭工业污染物排放标准》编制组 2 0 0 5 年 4 月 - i - 项目主管部门： 国家环境保护总局科技标准司 项目主管人员： 罗毅 胥树凡 冯波 项目承担单位及主要参与人员： 中国环境科学研究院环境标准研究所 周扬胜 郑晓宇 中国矿业大学（北京） 李中和 中国煤炭科学研究院杭州环保所 周如禄 秦树林 目 录 - i - 目 录 I 一、制订《煤炭污染物排放标准》的必要性............................................................................................... 1 （一）项目依据和制订必要性 .................................................................................................................. 1 二、标准制订总体思路 .................................................................................................................................. 4 （一）本标准制订依据和 原则 组织架构调整原则组织架构设计原则组织架构设置原则财政预算编制原则问卷调查设计原则 .................................................................................................................. 4 （二）本标准制订技术路线 ...................................................................................................................... 4 （三）本标准适用范围 .............................................................................................................................. 5 （四）标准框架结构 .................................................................................................................................. 5 三 关于标准控制项目和标准值的说明 ....................................................................................................... 7 （一） 煤炭工业废水排放有毒有害物限值制订依据............................................................................. 7 （二） 煤矿开采过程中的水污染物排放限值制订依据......................................................................... 9 （三） 煤炭洗选水污染物排放限值制订依据....................................................................................... 20 四 其他相关技术规定和监测 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ............................................................................................................. 25 （一）煤炭工业废水资源化技术规定 .................................................................................................... 25 （二）煤矸石堆置场环境管理规定 ........................................................................................................ 25 （三）煤炭的储、装、运过程管理要求 ................................................................................................ 26 （四） 煤矿独立风井噪声限值 .............................................................................................................. 26 五 经济评估及环境效益 ............................................................................................................................. 28 （一）经济评估 ........................................................................................................................................ 28 （二）环境效益分析 ................................................................................................................................ 29 目 录 - ii - 图 表 目 录 图1－1 2002年中国不同类别煤矿原煤生产结构............................................................................................ 1 图2－2 本标准技术内容框架图 ...................................................................................................................... 6 图3－2 石灰乳－石灰石联合处理工艺流程图.............................................................................................. 12 图3－3 含铁酸性矿井水二级综合处理工艺流程图...................................................................................... 13 表3－1 现有源标准主要排放指标的对比（日均值）.................................................................................. 15 表3－2 新源标准主要排放指标的对比（日均值）...................................................................................... 15 表3－3 128个煤矿矿井水中SS浓度统计一览表.......................................................................................... 16 图3－5 旋流反应－斜管沉淀－无阀过滤处理工艺流程图 ........................................................................ 17 图3－6 水力循环澄清－重力式无阀过滤处理工艺流程图 ........................................................................ 18 表3－4 现有源主要指标的对比（日均值） ................................................................................................ 19 表3－5 新源主要指标的对比（日均值） .................................................................................................... 19 表3－6 我国洗煤厂闭路循环率 .................................................................................................................... 20 图3－7 预浓缩－管道混合－沉淀工艺流程图 ............................................................................................ 21 图3－8 预沉调节－机械加速澄清处理工艺流程图 .................................................................................... 22 图3－9 预浓缩－气浮处理工艺流程图 ........................................................................................................ 23 表3－7 现有源主要指标的对比（日均值） ................................................................................................ 24 表3－8 新源主要指标的对比（日均值） .................................................................................................... 24 图4－1 煤炭运输量占全部铁路运量的比例 ................................................................................................ 26 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 1 一、制订《煤炭污染物排放标准》的必要性 （一）项目依据和制订必要性 根据国家环保总局调整污染物排放标准的工作思路，为更有效地控制工业污染物排放，决定 增加制定行业性国家污染物排放标准，逐步缩小综合性国家排放标准的适用范围。制定《煤炭工 业污染物排放标准》就是排放标准战略调整的内容之一。 根据《关于下达2002年度国家环境保护标准制修订项目 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 》（环办[2002]106号）， 《煤炭工业污染物排放标准》由中国环境科学研究院环境标准研究所牵头，中国矿业大学（北京） 以及中国煤炭科学研究院杭州环保所参与制订。 1、我国煤炭工业污染物排放严重 煤炭工业是我国重要的基础产业。长期以来，煤炭在中国一次能源生产和消费中占2/3以上 的比例，在未来相当长的时期内，以煤炭为主的能源供应格局不会改变。1989年中国煤炭产量突 破10亿吨，跃居世界第一。2003年我国原煤产量已创历史记录达到16.67亿吨，而2004年则有望 突破19亿吨。但是，我国煤矿数量多、平均生产规模小。到2000年底共有生产矿井3.5万处，平 均每处年产原煤3.5万吨；国有重点煤矿平均产能80万吨，是先进煤炭生产国的1/3，见图1－1。 图1－1 2002年中国不同类别煤矿原煤生产结构 同时，中国煤炭工业技术和装备总体水平较低，国有重点煤矿和小型矿井相差悬殊：2000 年与1995年相比。国有重点煤矿全员效率由每工1.8吨提高到2.5吨，采煤机械化程度由72%提高 到75%。但是全国煤矿非机械化采煤仍占60%以上。 29.7% 51.5% 18.8% 原国有重点矿 地方国有矿 乡镇矿 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 2 由于多年来的粗放性、高强度开发，产量快速增长，而污染治理却未同步进行，导致严重的 环境污染，生态破坏严重。主要表现在： 水污染物。据典型调查统计，我国煤矿平均吨煤排放水量为2.0～2.5吨。2003年产煤16．67 亿吨，估计排放水为34～42亿吨，约占全国工业废水排放量的15%以上。53年以来，全国累计排 放水量680--790亿吨。一方面，煤炭工业水体污染物的主要污染成分为SS、PH、CODcr、石油类 和部分金属、非金属元素，这些废水排放到环境，对农业、土地、森林等资源造成不同程度的破 坏。另一方面，煤矿开采造成大面积水位下降。据调查，全国86个大型国有重点煤炭企业中有71% 缺水，其中40%属于严重缺水。例如，山西省地下水位普遍下降2～4米，某些地区居民饮水已十 分艰难。山西省煤炭开采对水资源破坏造成的经济损失为386.38亿元，其中：采煤排放水经济损 失340.5亿元，采煤造成人畜吃水困难、水浇地变成旱地，损失6.69亿元。 大气污染物。煤炭企业每年自用煤炭6500万吨，消耗煤矸石、煤泥等低热质燃料1000万吨， 排放烟尘38万吨，二氧化硫57万吨；为安全生产，煤矿每年抽排瓦斯70～90亿立方米，约占世界 甲烷排放量的三分之一。据统计，矸石堆场（矸石山）中，约有20~25%会发生自燃，排放一氧化 碳、二氧化硫、粉尘、硫化氢等大气污染物。 固体废弃物。我国原煤产量从1980年的6.2亿吨，到2003年的16.67亿吨，年平增产4560万吨， 最高年增产达2.8亿吨，23年来，生产总量达250亿吨以上，洗选加工量达80亿吨左右，而排放各 种废弃物未同步利用和处置。据统计，采煤和选煤每年产生和排放煤矸石约2亿吨，占全国工业 固体废物排放量的20%左右，是工业固体废物排放第一大户。截止2003年底，全国煤矸石堆存量 高达35亿吨以上，而且每年还在以3.0~4.0亿吨的排出量不断增多，不仅大量占用土地，还造成 矸石山自燃、扬尘、淋溶水等危害。 2、煤炭工业是我国重点工业污染控制行业之一 煤炭行业是我国重点工业污染控制行业之一。国家环保总局制定的环境保护“十五”规划要 求煤炭行业在十五期间环境保护工作应当做到： “以改善煤炭结构为导向，限制开采高硫煤，着力提高优质煤比重。加大煤炭清洁利用技术 研究开发力度，大力发展煤炭洗选、型煤、动力配煤、水煤浆、煤炭气化和液化，逐步提高煤炭 洁净利用水平和利用效率。抓好劣质煤和煤矸石的综合利用，开发利用煤层气资源，逐步限制直 接使用原煤，发展配煤产业。加强矿区环境综合整治，以土地复垦为重点，建立各种类型的矿区 生态建设示范基地，逐步形成与生产同步的生态恢复建设机制。2005年，大中型煤矿矿井水利用 率达到60%。” 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 3 为落实国家环保“十五”计划规定，需制订煤炭工业污染物排放标准促进该行业的污染控制。 3 目前适用煤炭工业污染物的排放标准行业针对性较差 由于我国尚未针对煤炭工业制定专项国家污染物排放标准，按照环境标准管理办法的规定， 目前煤炭工业应执行综合污染物排放标准。但是从实施情况上看，执行综合标准过程中存在一定 问题。 煤炭工业水污染物排放目前主要执行GB 8978-1996《污水综合排放标准》。该标准中表2（1998 年以前建设企业）只规定了煤炭工业污染物排放需要执行悬浮物限值（选煤行业标准值为100 mg/m3(一级)和300 mg/m3（二级）），但未明确规定煤炭还应执行哪些项目。对1998年以后建设的 企业,表4规定了56种污染物的浓度限值中，仅明确要求选煤行业悬浮物排放执行70 mg/m3(一级) 和300 mg/m3（二级）。但对于其他55种污染物排放限值，煤炭工业究竟执行哪些项目，没有明确 规定。如果按照综合排放标准的原则，煤炭行业应执行所有“一切排污单位”或“其他排污单位” 的项目和标准，这明显不符合煤炭工业的实际情况。可见，煤炭工业水污染物按照《污水综合排 放标准》执行很难操作，不利于环境保护行政管理部门监督管理，也不利于煤炭企业有效控制污 水排放。 此外，以目前的《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996），控制煤炭工业的大气污染 物排放，也存在类似行业针对性差的问题。 因此，为了加强对煤炭工业废水、固废等污染物控制和管理，有必要专门针对煤炭工业污染 物排放制订标准，替代并完善相关标准中有关煤炭工业的规定。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 4 二、标准制订总体思路 （一）本标准制订依据和原则 根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大 气污染防治法》、《中华人民共和国固体废物污染环境法治法》、《中华人民共和国环境噪声污染 防治法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》等法律法规，为保护环境，控制煤炭工业污染排放， 制订本标准。本标准是国家环境标准体系的组成部分，与其他国家排放标准相协调。 本标准以贯彻清洁生产为原则，以环境科学研究成果为依据，以最佳实用环境保护技术为标 尺，以国外煤炭生产国家的相应标准为参照来制订相关限值和技术规定，并同时注重先进性与可 行性相结合，保护环境与保障经济发展相结合，为淘汰落后生产力，促进煤炭工业经济增长方式 的转变提供环境约束，为合理有效地控制煤炭生产的环境问题，实现煤炭生产与矿区环境保护的 双赢，保障环境资源的可持续利用与煤矿的可持续发展服务。 （二）本标准制订技术路线 本标准的技术路线主要是通过重点污染源调查，对我国煤炭工业污染物排放和治理现状进行 技术经济评估，同时考虑行业环境影响、参考国外相关排放标准和研究煤炭行业相关政策、法规， 最后确定排放标准限值和相关管理规定。重点污染源调查和技术经济评估是制订工作的重点。重 点污染源调查分为：资料研究、问卷调查和对部分典型企业的现场考察三部分内容。技术经济评 估综合考虑生产工艺、污染预防、排放因子、处理技术、排放水平以及处理成本等方面的因素， 最后得出标准排放限值。 本标准编制技术路线示意图见图2－1。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 5 图2－1 煤炭工业污染物排放标准制订技术路线 （三）本标准适用范围 本标准适用范围为：全国范围内的煤炭开采生产企业、煤炭洗选加工企业以及煤炭储、装、 运企业（场所）的水污染物、大气污染物、采矿风井排风口噪声等污染物排放控制，煤矸石山固 体废物处理处置管理，以及工业建设项目环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收 及其投产后的污染控制与管理。 （四）标准框架结构 本标准包括：前言、范围、规范性引用文件、术语和定义、技术内容、取样与监测、标准的 实施与监督共7章，其中技术内容是标准的主体部分。 本标准的技术内容框架见图2-2。包括：煤炭采矿、洗选废水污染物排放限值、煤矸石堆场 固体废物处置要求、煤矿独立风井噪声污染控制、煤炭储、装、运环节粉尘控制要求、以及其他 技术规定。其中，对煤炭采矿、洗选过程中的废水排放控制是本标准的重点。这部分内容分别规 定了有毒污染物排放限值、矿井水排放限值、洗选废水排放限值以及废水资源化管理规定。考虑 行业环境影响 重点污染源 调查 资料研究 问卷调查 （抽调） 现场考察 （典型企业） 技术经济评估 生产工艺 污染预防 排放因子 处理技术 排放水平 处理成本 国外标准研究 行业相关政策、 法规研究 环境效益预测 标准限值 论证和确定 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 6 到现有源和新源的差别，综合考虑不同技术的煤炭企业污染物排放特点，排放限值按现有源和新 源区别对待，新源标准从严。另外，在标准文本中，不宜用数值表达的污染控制要求，以规范性 条款的形式出现，例如废水资源化利用规定等技术内容。 图2－2 本标准技术内容框架图 标 准 技 术 内 容 框 架 废水 有毒污染物排放限值（所有废水，表1） 矿井水排放限值 酸性矿井水 (表2) 非酸性矿井水 （表3） 现有源 新源 现有源 新源 洗选废水排放限值 （表4） 现有源 新源 煤炭工业废水资源化利用规定 煤矸石堆场管理规定 煤矿风井噪声限值 煤炭储、装、运粉尘控制要求 其他技术要求 固 废 噪 声 大 气 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 7 三 关于标准控制项目和标准值的说明 （一） 煤炭工业废水排放有毒有害物限值制订依据 煤矿开采过程和洗选过程中废水中有毒有害物质指标主要指重金属、部分非金属和放射性污 染物。有毒有害物质虽仅在我国少量煤矿废水排放中检出，但由于其危害性大，环境风险高，因 此本标准对其规定排放限值（见标准文本表1）。有毒有害排放限值规定了最高允许排放浓度（日 均值）。无论是现有源还是新源，也无论是采煤企业或洗选企业，所有煤炭工业废水排放一律执 行表1的规定。 目前，我国排放有毒有害废水的煤矿主要分布在我国的东北、华北北部、淮南、贵州等矿区。 这些排放中，主要有毒有害污染物为：汞、镉、铬、铅、锌等重金属，砷、氟以及放射性物质。 因此，在本标准，对煤矿开采、洗选废水排放规定了10种有毒有害物质的限值指标，这些污染物 指标覆盖了目前在煤矿废水排放中所发现的绝大部分种类的有毒污染物。下面分别说明这10种污 染物指标确定依据。 （1）汞 汞具有很强的毒性。汞对人的致死剂量为75～100mg/d。汞为积蓄性毒物，并有致癌和致突 变作用。汞对水生生物有严重危害：水体中汞浓度达0.006~0.01mg/L时，可使鱼类或其他生物死 亡；浓度为0.01mg/L时，抑制水体的自净作用。此外，汞也可在沉淀物中累积。 汞的治理工艺有：1）铁屑还原法、2）硫化物沉淀法、3）活性炭吸附法以及4）离子交换树 脂法。其中，采用硫化物沉淀法最为普通。GB 8978-1996《综合污水排放标准》中规定汞最高允 许排放浓度为0.05mg/L。本标准维持该限值不变。 （2）镉 镉类化合物毒性很大，与其他金属（如铜、锌）的协同作用可增加其毒性，对水生物、微生 物、农作物都有毒害作用。水体中镉浓度为0.01～0.02mg/L时，对鱼类死有毒性影响；浓度为 0.1mg/L时，可破坏水体自净能力。镉是很强的积累性毒物，玉米、蔬菜、小麦等对其具有富集 性，人体组织也对其具有积聚作用。镉进入人体后，主要累积于肝、肾等器官，引起骨节变形、 神经痛、分泌失调等症状。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 8 含镉废水的处理方法有：1）化学沉淀法、2）电解法、3）离子交换法等。去除率一般能达 到99％以上，出水含镉量可降到0.1mg/L。本标准限值为0.1mg/L。 （3）铬 金属铬的毒性较小，但六价铬毒性很大。六价铬可以诱发肺癌和鼻咽癌。铬的化合物对水生 物都有致害作用，特别是六价铬危害最大。低浓度铬对蔬菜、谷物等的生产具有刺激作用。灌溉 水中含铬浓度为0.1mg/L，可抑制水稻种子萌芽。 铬的治理技术有：1）铁氧化法、2）化学还原法、3）活性炭吸附法、4）离子交换法、5） 电解法等。对于六价铬，去除率能达到98％以上，出水在0.1mg/L。本标准本标准与《污水综合 排放标准》一致：总铬1.5mg/L，六价铬0.5mg/L。 （4）铅 铅及其化合物对人体都是有毒的。铅主要损害骨髓造血系统和神经系统，对男性生殖腺也有 一定的损害。铅可通过食物链富集。铅对鱼类的致死浓度为0.1～0.3mg/L。浓度为0.1mg/L时， 可破坏水体自净能力。 目前处理含铅废水可采取：1）混凝沉淀法、中和还原法和离子交换法。中、低浓度时，一 般采用中和沉淀法，去除率能达到98％以上。本标准铅限值为：0.5mg/L。国外排放标准：美国 0.1mg/L；英国0.5mg/L；波兰0.1mg/L。 （5）砷 砷的氧化物和盐易经消化道、呼吸道和皮肤吸收。饮水中含砷0.2～1.0mg/L会引起慢性中毒， 其剂量随人的体重、忍受性、敏感性等因素而不同。砷能在肝、肾、肺、脾等蓄积。 常用的砷处理技术有：1）石灰法、2）中和沉淀法、3）中和－吸附法等。砷的去除率能达 到98％左右。本标准规定总砷的最高允许排放浓度为：0.5mg/L。 （6）锌 锌的毒性对人畜的毒性较小，但是对鱼类毒性却相当大。锌对敏感鱼类的致死浓度约为 0.01mg/L。水中锌浓度为0.1~1.0mg/L时，开始对农作物产生危害。此外，锌对水体自净也有影 响，对生物法处理设施和城市污水处理厂也有影响。 含锌废水一般可以通过：1）中和沉淀法、2）离子交换法、3）反渗透法等。我国目前对含 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 9 锌废水的治理已经十分成熟。采用中和沉淀法，去除率能达到98%以上。本标准规定锌最大允许 排放浓度为：2.0mg/L。 （7）氟 我国大部分煤矿矿井水中含有一定量的氟，但含量一般比较低。产生含氟矿井水的条件比较 复杂，一般认为主要受到地理环境、地址构造等因素影响：如当地下水流经富氟岩矿磷石 3Ca(PO4)2·CaF2、水晶石Na2AlF3、萤石CaF2时，经过长时间的物理、化学作用，氟可由固态迁移 入到矿井水。氟是人体既不可缺少又不可摄取过多的元素。饮用水缺氟会引起龋齿，过量会引起 氟斑牙。 含氟矿井水一般采用：1）铝盐沉淀法、2）石灰乳沉淀法、3）离子交换－吸附法以及4）电 渗析法。这些治理技术在正常运转情况下，处理后F-基本能达到8mg/L左右。本标准规定氟的最 大允许排放浓度为10mg/L。 （8）放射性污染物指标 目前，我国已发现含放射性污染物的矿井水，如重庆南桐矿务局砚台煤矿和南桐煤矿中均发 现а、β放射性物质，淮北某矿井水中总а、山东某矿井水中总β均超过饮用水标准。此外，煤 炭中铀含量高时，经煤炭洗选时溶入选煤废水中，排出厂外，会给环境造成放射性污染。 含放射性废水的基本处理方法有：1）化学沉淀法、2）离子交换法以及3）蒸发法。对放射 性污染物指标，本标准与GB 8978-1996《综合污水排放标准》中规定相同，即：总а放射性1Bq/L、 总β放射性10Bq/L。 （二） 煤矿开采过程中的水污染物排放限值制订依据 1 矿井水的分类 制订行业排放标准的前提是对行业子类或工艺类别进行合理的划分。对行业类别的划分主要 依据有：采煤工艺、产品特征、污染物特性以及污染物治理技术等。 首先，考虑采煤工艺。采煤工艺包括采煤系统和回采工艺。而采煤系统和回采工艺的选择与 确定，都是以矿山的具体地质条件及技术条件为依据。不同的矿山地质条件与技术条件都会有不 同的采煤系统和回采工艺，采煤工艺多种多样，没有固定模式。以采煤工艺来划分采煤行业是不 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 10 合适的。 第二，考虑产品特征，即煤炭种类来划分污染控制类别。我国煤炭种类按照煤的煤化度和粘 结性的不同划分为无烟煤、贫煤、焦煤等14大类。由于生产不同种类的煤，其矿井水的排放可能 具有相同的特性，例如可能都含有大量悬浮物固体；而对于生产同样的煤种但处于不同的地理位 置和地质条件，其矿井水排放特性也可能不相同。因此，按产煤品种划分进行污染控制是不合理 的。 第三，考虑污染物的特性和污染物治理技术。虽然在不同地区、不同煤矿的井下排水量、矿 井水性质有较大差异。例如，当矿井水流经采煤工作面时，将带入大量的煤粉、岩粒等悬浮物； 开采高硫煤时收煤层及其周围硫铁矿的氧化作用，使矿井水呈现酸性和高铁性等。但根据矿井水 含污染物的特性，一般可大致分为：较洁净矿井水、酸性矿井水、含悬浮物矿井水、碱性矿井水 及含特殊污染物矿井水。对于较洁净的矿井水，简单处理或不作处理后便可资源化利用；对于碱 性矿井水，我国几乎不存在碱性矿井水排放的地区；含特殊污染物矿井水主要指矿井水中含有毒 有害污染物，这些限值已经在本标准表1中作了规定。 因此，本标准将采矿废水划分为：酸性矿井水和非酸性矿井水（主要指含悬浮物矿井水）两 类。对于酸性矿井水，目前主要采用的是碱性物质中和沉淀法进行处理；对于含悬浮物的矿井水， 主要采用混凝沉淀等工艺进行处理。 2 为什么只采用浓度限值指标？ 排放标准限值指标一般分为浓度指标和污染物负荷指标。本标准所有排放限值均采用浓度限 值指标，规定了最大允许日均值。只采用浓度限值基于如下两点考虑： 1）矿井水的污染物排放与产量和排水量都不具有相关性，因此采用污染负荷指标是不合理 的。采用污染物排放负荷指标（如：kg污染物/吨产品或kg污染物/m3排放废水）前提是产量或排 水量与污染物的排放量具有相关性。一方面我国吨煤涌水量地域差别极大：我国北方矿区平均吨 煤涌水量为3.8m3；而我国南方矿区因受气候条件、地理环境等影响，矿井涌水量大，平均吨煤 涌水量为10m3左右；西北矿井水涌水较少，吨煤涌水量大部分在1.6m3以下。另一方面，各煤矿所 排放的矿井水水质情况差异极大：有的矿井水较为洁净，有的则含大量悬浮物，有的则是酸性矿 井水。因此，对于矿井水排放限值不宜采用污染排放负荷指标。 2）由于矿井水的排放不存在稀释达标问题，因此，采用采用浓度限值是合理的。由于矿井 水的排放具有一定的特殊性，矿井水的排放量和排放特性主要由当地气候条件、地质条件决定。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 11 一般情况下，排水量的多少不是由人为控制的，因此不太可能存在稀释排放问题。采用浓度标准 限值，可以有效地控制住矿井水污染物排放，有利于当地水环境的改善。 3 酸性矿井水限值制订依据 （1）酸性矿井水的环境影响 酸性矿井水是我国煤矿的一大污染源，而且是煤矿水污染中对生态环境破坏最大的污染源之 一，它污染地表水体和土壤，对水生生物有重要影响：它将抑制鱼卵和幼虫的发育，使鱼类迁移、 回避或致毒死亡；使水体中的重金属及无机物毒性增大，对生态环境中的藻类、真菌等产生毒害 作用，损害浮游生物的生长；使受纳水体如河流中的水生维管束植物、底栖无机脊椎动物和鱼类 的品种多样性及种群数量日趋减少。它还影响矿工的安全健康，腐蚀矿井管路及设备。由于酸性 矿井水中伴随着铁离子，使酸性水流入排水沟、河流之后，水体发黄，色度严重超标，破坏自然 景观。酸性矿井水因其量大、面广、污染严重、治理程度低而成为制约矿区可持续发展的一大障 碍。 （2）污染物指标的选取 酸性矿井水污染物排放特性决定了主要污染物指标的选取。 酸性矿井水中污染及危害最大的一类废水，水质呈酸性，pH值低于6，一般是在矿井下形成， 由井下泵房提升到地面就对环境产生污染。我国酸性矿井水可分为含铁酸性矿井水和不含铁酸性 矿井水两大类。对含铁酸性矿井水主要污染物为：1) 大量的氢离子，pH＜6；2）铁离子，呈二 价或三价；3）含有一定的悬浮物，主要是煤屑、岩粉和粘土等细小颗粒物，尤其是煤粉，其含 量为几十至几百mg/L；4）含有钙、镁、锰等其它金属离子以及硫酸根、氯根等阴离子。 因此，对于酸性矿井水的排放，除了选取pH、SS、COD等污染物指标外，还应将Fe和Mn作为 污染物限值指标。此外，由于受到煤、废机油、乳化油等污染，矿井水排放还含有一定量的油类， 因此本标准将油类作为其排放限值指标之一。 （3）现有处理工艺技术评估 我国的酸性矿井水处理和利用始于20世纪80年代，根据原水水质的不同主要采用以下工艺技 术： 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 12 （A）石灰中和法 该工艺首先将石灰制成含活性氧化钙5%~10%的石灰乳，然后加入中和氧化池中，同时采用机 械搅拌进行充分搅拌，经沉淀、过滤后，清水外排。如图3－1所示。该方法主要优点是工艺简单， 操作方便，出水pH能达到6－9，除铁效率较高。 图3－1 石灰中和法工艺流程图 （B）石灰乳－石灰石联合处理工艺技术； 图3－2 石灰乳－石灰石联合处理工艺流程图 清水池（回用或外排） 调节池 中和氧化池 沉淀池 过滤池 石灰化灰池 污泥浓缩池 酸性水 H2O+CaO 石灰乳化池 调节池 提升泵 中和反应池 粗破 细破 提升机石灰石 上层水 污泥浓缩池 螺杆泵 压滤机 外运 计量井 清水池 沉淀池 排放 中和塔 曝气池 原水 石灰消化池 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 13 该工艺技术基本原理如图3－2所示。含铁酸性矿井水经提升泵提升至中和反应池，在中和反 应池内加入配制好的石灰乳，调节pH值到4左右，使铁离子基本上形成氢氧化铁沉淀，出水进入 石灰石中和塔进一步完成中和反应，出水pH值经曝气后可达6以上，然后再进入沉淀池进行泥水 分离，清水进入清水池后排放。污泥进入污泥池，经重力浓缩后，上清液回调节池循环处理，底 泥通过螺杆泵打入压滤机脱水处理。该工艺的特点是：处理成本较低、工艺流程相对简单。 采用石灰乳－石灰石联合处理酸性矿井水方法，能有效地调整pH，去除CODcr、SS，使出水 达到：pH 值6～9，SS 70mg/L。 （C）含铁酸性矿井水二级综合处理工艺技术 图3－3 含铁酸性矿井水二级综合处理工艺流程图 该工艺分为一级处理和二级处理。在一级处理中，含铁酸性矿井水由井下水仓输送到调节池， 在提升入中和反应沉淀池前，通过pH在线监测及自动控制系统动态投加石灰乳，在中和反应沉淀 池内完成中和、絮凝、反应、沉淀等过程。一级处理后的出水通过曝气氧化，将残余的亚铁离子 全部转化为三价铁离子，碱性条件下Fe(OH)3可作絮凝剂，然后加入适量的PAC和PAM，经混合、 絮凝、反应后产生大量矾花,经斜管沉淀后排放，如图3－3所示。由于该工艺采用二级综合处理 外运 pH控制 调节池 提升泵 中和沉淀池 污泥浓缩池 压滤机 清水池 沉淀池 回用或排放 曝气、混凝、沉淀、砂滤池 原水 石灰化灰系统 H2O CaO 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 14 工艺，并充分利用同离子效应、共沉淀、絮凝沉淀有效去除重金属离子、提高废水的pH值，实现 达标排放，确保出水不返色。 进水水质：pH值为2.66，色度为250度，总Fe浓度为270mg/L；出水水质：pH6～9，总Fe浓度 为2.4mg/L。该工艺对CODcr、SS的去除率分别达到85.1%、87.6%。 (D）其他处理技术及国外处理技术概况 a) 石灰石中和工艺——中和滚筒法。该工艺设备比较庞杂、噪声大、环境条件差，二次污 染严重，反应物CaSO4、Fe(OH)3与过剩的石灰石形成废渣，处理困难。为保持滚筒有效尺寸和避 免出口被CaSO4、Fe(OH)3堵塞，要经常采用HCl进行清洗，处理后水pH值往往低于6.0，去除二价 铁效果差。 b) 石灰石中和工艺——升流膨胀过滤中和法。虽然该工艺操作简单、管理方便，处理费用 较低；但是中和反应后出水pH值往往达不到6.0；对于Fe2+的去除率极低，反应产物CaSO4、Fe(OH)3 经常包裹在石灰石颗粒表面，造成石灰石颗粒失去活性，降低处理效果。 c) 人工湿地法。该工艺采用湿地作为基质的天然生物处理方法治理酸性矿井水，特点是工 艺流程简单，处理设施相对较少，但占地面积较大。由于处理酸性水速度非常慢、停留时间长， 一般要求5-10d，并且要建设有处理能力的人工湿地需用土地量大，鉴于我国人多地少的国情， 该技术的推广有诸多问题。 以上几种处理工艺，由于存在大量缺陷，因此本次标准制订过程中，不将其纳入标准限值确 定的基本处理技术之列。 对于酸性矿井水的处理，美国等西方国家与我国一样，主要是采用碱性物质中和，再排入地 表水体的方法。除采用中和法外，国外还采取人工湿地等技术处理。同时，在美国也进行过在煤 的开采巷道中喷洒有关的药剂，抑制煤中硫氧化杆菌等微生物的生长和繁殖，防止酸性矿井水产 生的研究。其主要处理工艺为：酸性矿井水→中和沉淀（人工湿地或生物法）→排放。 俄罗斯和美国等国目前主要是进行矿井水的无害化处理排放，其处理原理、基本工艺和方法 与国内进行矿井水达标排放处理工艺基本相似，但在煤矿专用的高分子有机絮凝剂和处理过程中 的自动检测和控制技术方面比国内完善和先进。 （4） 酸性矿井水标准限值的确定与相关标准的比较 根据现有污染物处理技术分析，对于现有源，主要依据石灰中和法和石灰乳－石灰石联合处 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 15 理等工艺技术来确定排放限值。由于铁和锰，是酸性矿井水重要的污染指标，因此对其排放规定 了较为严格的限值。 本标准规定现有源排放限值，与GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准相当。对于新 源，考虑到应当严格控制排放，根据已有可行的处理技术，标准值更严，水平与国外排放标准相 差不大。排放指标和限值与GB 8978-1996《污水综合排放标准》、国外相关标准的对比参见见表3 －1和表3－2。 表3－1 现有源标准主要排放指标的对比（日均值）(单位：mg/L) 主要指标 本标准限值 GB 8978-1996 综合排放标准 美国酸性矿井 水排放标准 德国煤矿废 水排放标准 pH值 6－9 6－9 6－9 － 悬浮物（SS） 100 一级 70 二级300 70 50 CODcr 70 一级100 二级150 － 50 石油类 10 二级10 － Fe 6 － 7.0 Mn 5 三级 5 4.0 表3－2 新源标准主要排放指标的对比（日均值）(单位：mg/L) 主要指标 本标准限值 GB 8978-1996 综合排放标准 美国酸性矿井 水排放标准 德国煤矿废 水排放标准 pH值 6－9 6－9 6－9 悬浮物（SS） 70 一级 70 70 50 CODcr 50 一级100 － 50 石油类 5 一级 5 － Fe 3 6.0 Mn 2.5 一级 2 4.0 4 非酸性（含悬浮物）矿井水限值制订依据 （1） 非酸性（含悬浮物）矿井水的环境影响 非酸性矿井水主要含悬浮物。含悬浮物矿井水多呈灰黑色，排入水体后，会造成水体外观恶 化、混浊度升高，改变水的颜色。悬浮物沉积于河底淤积河道，危害水底栖生生物的繁殖，影响 渔业生产；沉积于灌溉的农田，则会堵塞土壤毛细管，影响通透性，造成土壤坂结，不利于农作 物的生长。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 16 （2）非酸性矿井水的指标选取 非酸性矿井水中，主要含有悬浮物（SS）。SS主要由煤粉、岩粉组成，其含量较不稳定，不 仅同一矿区各矿矿井水浓度差异较大，而且同一矿井不同时期排水浓度差异也很大。例如四川天 府矿务局杨柳坝矿矿井水，最小SS浓度为11.5 mg/L，最大时达到594 mg/L，为最小浓度的52倍。 表2-5是全国128个煤矿矿井水中SS含量的实测统计资料。 此外，矿井水流经采煤工作面和巷道时，受到人为的影响，有部分有机物掺入水体中，另外 矿井水中SS的主要成份是煤粉，能被重铬酸钾等强氧化剂所氧化，因此，显示有相对较高的CODcr。 表3－3 128个煤矿矿井水中SS浓度统计一览表 浓度（mg/L） ≤100 101～200 201～300 301～400 400～500 ＞500 矿井个数（个） 44 39 19 7 4 15 所占比例（%） 34.38 30.47 14.84 5.46 3.13 11.72 因此，因此本标准主要选取SS和CODcr作为限值指标。此外，由于受到煤、废机油、乳化油 等污染，矿井水排放还含有一定量的油类，因此本标准将油类作为其排放限值指标之一。 （3）现有处理工艺技术评估 （A）混合反应－斜管沉淀处理技术 含悬浮物矿井水由井下水仓高压泵提升至地面进入调节池，进行水质、水量调整后，出水泵 入穿孔旋流反应池，在进池渠道中先后投加混凝剂和絮凝剂，完成药剂混合、絮剂反应过程后， 出水经配水槽流入斜管沉淀池内进行矾花沉降处理，泥水分离后的上清液进入清水池排放。穿孔 旋流反应池及斜管沉淀池内底泥重力排入污泥池，经浓缩后，上清液回调节池处理，污泥通过污 泥泵打入矿内压滤系统进行集中处理。如图3－4所示。 采用混合反应－斜管沉淀处理工艺净化含悬浮物矿井水，能有效去除水体中悬浮物，出水浊 度小于10NTU。该工艺适合于低浓度悬浮物矿井水的净化处理。 该工艺也存在一定问题，如土建工程投资相对较高，混合强度不便于控制，出水水质难以稳 定，目前在处理矿井水方面已较少使用。 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 17 图3－4 混合反应－斜管沉淀处理工艺流程图 图3－5 旋流反应－斜管沉淀－无阀过滤处理工艺流程图 悬浮物矿井水 调节池 斜管沉淀池 穿孔旋流反应池 清水池 排放 药剂 剂 提升泵 剂 污泥池 剂 污泥泵 剂 集中处理 悬浮物矿井水 调节池 斜管沉淀池 多级旋流反应池 清水池 排放 药剂 剂 提升泵 剂 污泥池 剂 污泥泵 剂 集中处理 无阀滤池 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 18 （B）旋流反应－斜管沉淀－无阀过滤处理技术 含悬浮物矿井水由井下水仓提升至地面进入调节池，进行水质、水量调节后，出水泵入多级 旋流反应池，在入池前先后投加混凝剂和絮凝剂，进行药剂混合、絮剂反应后，出水经配水槽流 入斜管沉淀池内进行泥水分离，上清液进入无阀滤池，将沉淀池内细小的不易沉降的矾花通过过 滤加以去除，过滤后的清水排入清水池，实现排放或回用。穿孔旋流反应池及斜管沉淀池内底泥 重力排入污泥池，经浓缩后的上清液和无阀滤池反冲洗水回调节池循环处理，污泥通过污泥泵打 入矿内压滤系统进行集中处理。工艺流程图见图3－5。 目前，该工艺已在多个煤矿进行过工程应用，有较好的处理效果，其中包括安徽等煤矿含悬 浮物矿井水处理等。出水水质SS小于100mg/L，可有效去除矿井水中的悬浮物，使出水浊度小于 5NTU，特殊情况不大于10NTU。但该工艺也存在一定的不足，占地面积较大，耐冲击负荷能力不 够强，水质受到一定的影响。 图3－6 水力循环澄清－重力式无阀过滤处理工艺流程图 （C）水力循环澄清－重力式无阀过滤处理技术 该工艺采用混凝沉淀、过滤及杀菌工艺来净化处理含悬浮物矿井水。矿井水由井下提升泵送 至预沉调节池，使矿井水得以贮存和均化，经水质、水量调节后的矿井水在泵前加入混凝剂、泵 悬浮物矿井水 预沉调节池 重力式无阀滤池 水力循环澄清池 排放或回用 絮凝剂 剂 提升泵 剂 煤泥池 剂 煤泥提升泵 剂 集中处理 清水池 吸水井 剂混凝剂 剂 《煤炭工业污染物排放标准》编制说明（征求意见稿） 19 后加入絮凝剂，再进入水力循环澄清池，经混合、絮凝反应、沉淀后，出水自流进入重力式无阀 滤池，过滤后的出水保持在浊度3度以下，特殊情况下不超过5度；出水进入清水池，再经二氧化 氯杀菌消毒后经供水泵送至地面生产用水。矿井水预沉调节池及水力澄清池泥斗中污泥定时排至 煤泥池，浓缩后用煤泥提升泵送至矿压滤系统处理。工艺流程见图3－6。 本工艺是目前煤矿处理含悬浮物矿井水中比较成熟的净化处理工艺，能有效去除矿井水中的 悬浮物和胶体，并能有效去除矿井水中油类物质。目前，该处理技术已在安徽、山东、上海等省 市的矿区得到实际的应用。 （4） 非酸性矿井水标准限值确定 非酸性矿井水污染物限值指标为：pH、悬浮物、CODcr、石油类。对于现有源，主要根据当 前主流的污染物处理技术来确定排放限值，与GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准相当。 对于新源，考虑到应当严格控制排放，根据已有可行的处理技术，标准值更严，水平与国外排放 标准相当。 本标准限值与GB 8978-1996《污水综合排放标准》、国外相关标准的对比参见见表3－4 和表 3－5。 表3－4 现有源主要指标的对比（日均值）(单位：mg/L) 主要指标 本标准限值 GB 8978-1996 综合排放标准 美国酸性矿井 水排放标准 德国煤矿废 水排放标准 pH值 6－9 6－9 6－9 悬浮物（SS） 100 一级 70、二级300 70 50 CODcr 70 一级100、二级150 － 50 石油类 10 二级10 － 表3－5 新源主要指标的对比（日均值）(单位：mg/L) 主要指标 本标准限值 GB 8978-1996 综合排放标准 美国酸性矿井 水排放标准 德国煤矿废 水排放标准 pH值 6－9 6－9 6－9 悬浮物（SS） 70 一级 70 70 50 CODcr 50 一级100 － 50 石油类 10 一级 5 －