煤炭工业在开采的过程中会排放出大量有毒有害污染物,如汞、镉、铬、铅、锌等重金属,砷、氟以及放射性物质。因此,国家制定《煤炭工业污染物排放标准》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,具体排放指标有哪些呢?
(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。《煤炭工业污染物排放标准(GB 20426-2006)》中规定汞最高允许排放浓度为0.05mg/L。
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、4)离子交换树脂法。其中,采用硫化物沉淀法最为普通。
(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。煤炭工业污染物排放标准(GB 20426-2006)》中规定镉去除率一般能达到99%以上,出水含镉量可降到0.1mg/L。
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。
(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。《煤炭工业污染物排放标准》与《污水综合排放标准》规定一致:总铬1.5mg/L,六价铬0.5mg/L。
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。
(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。《煤炭工业污染物排放标准》要求去除率能达到98%以上,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。
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。
(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。《煤炭工业污染物排放标准》要求砷的去除率能达到98%左右。本标准规定总砷的最高允许排放浓度为:0.5mg/L。
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。
(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。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,处理氟后基本能达到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 《污水综合排放标准》中规定相同,即:总а放射性1Bq/L、总β放射性10Bq/L。