煤炭地下气化固体残渣毒性及废水污染物的实验分析

煤炭地下气化固体残渣毒性及废水污染物的实验分析科技创新与应用I2017年第13期科技创新煤炭地下气化固体残渣毒性及废水污染物的实验分析李文军吴骏杰苏倩倩魏家骏(华北科技学院环境工程学院，河北三河065201)摘要：以山西宁武小庄煤矿煤炭试样为研究对象，进行煤炭地下气化模型实验，实验后收集不同反应带的固体残渣，对固体残渣毒性进行化验分析，并测定煤炭地下气化废水中污染物。研究结果表明，煤炭地下气化固体残渣浸出液中的危害成分含量均未超过危险废物鉴别标准一浸出毒性鉴别，但其中挥发酚的含量超过污水综合排放标准的最高允许排放浓度，固体残渣为第Ⅱ类一般工业固体废物。煤炭地下气化废水中pH值、铬(六价)、总硬度铁、镍、砷及氟化物的浓度达到地下水质量标准中I类水质的标准：汞的含量达到地下水质量标准中Ⅱ类水质的标准；锰的含量达到地下水质量标准中Ⅲ类水质的标准；亚硝酸盐的含量达到地下水质量标准中Ⅳ类水质的标准；氰化物、挥发酚、氨氮及硝酸盐的含量超过地下水质量标准中V类水质的浓度限值，可能会对地下水造成影响。固体残渣毒性对地下水的影响较小，地下气化废水可生化性差，经过水处理后可达标。关键词：煤炭地下气化；浸出实验；固体残渣；毒性分析；污染物煤炭地下气化是从根本上解决煤炭开采和使用方式存在的一系列技术、安全和环境问题的重要途径，是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程[1-3]。由于煤炭不经开采直接在地下燃烧气化，燃烧后产生的固体残渣并不会出现在地面，而是全部留存在地下，煤炭地下气化将残渣留在地下，不仅可以填补燃空区减少地表下沉，防止煤炭燃烧时粉煤灰、固体残渣等的排放。二氧化碳的排放量比燃煤电厂减少一半以上。煤气经过地面煤气净化工艺可以对污染物进行排除，而地下固体残渣中是否存在毒性物质，这些毒性物质是否会随地下水进行迁移越来越受到业内人士的关注。本文针对山西宁武小庄煤矿的情况，采集煤炭试样，进行煤炭地下气化模型实验，等距采集实验后的固体残渣，对固体残渣进行毒性评价，对煤炭地下气化废水中的污染物进行分析，对环境影响做出分析评价。1实验部分1．1实验煤样以山西宁武小庄煤作为实验煤样，其工业分析及元素分析见表表1煤的工业及元素分析表1．2模型实验及采样小型模型实验炉尺寸为长×宽×深=2350~1500~800mm，一端进行点火，通过注气孑L向炉内注入气化剂