磁混凝礦井水井下凈化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的磁混凝礦井水井下凈化工藝涉及一種對采礦業(yè)產(chǎn)生的污水進行多級處理凈化的方法。其目的是為了提供一種能夠在井下處理、凈化分離時間短、占地面積小、加藥量小、運行成本低、凈化效果好的凈化工藝。本發(fā)明按照以下步驟進行：將礦井水匯集至井下中央水倉前端，經(jīng)清渣過濾后流入預沉池沉淀，預沉池內(nèi)的潛水渣漿泵定時將污泥排入污泥池；經(jīng)過預沉池處理的水流入磁混凝系統(tǒng)，向水中加入磁粉和混凝劑，水中的懸浮物形成以磁粉為載體的微絮團；經(jīng)過混凝后的水流入磁分離機中，經(jīng)過固液分離之后的清水流入井下水倉；磁分離機上的煤泥進入磁分離磁鼓對磁粉進行吸附回收，經(jīng)過磁粉回收的煤泥排入污泥池中；污泥池中的污泥經(jīng)過壓濾機脫水形成干泥餅。
【專利說明】磁混凝礦井水井下凈化工藝

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對采礦業(yè)產(chǎn)生的污水進行多級處理凈化的方法，特別是涉及一種利用磁場凈化污水的工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]我國煤炭產(chǎn)量位居世界第一，煤礦礦井水的產(chǎn)生量和排放量也是位居全國工業(yè)廢水的第一。據(jù)統(tǒng)計和測算，目前全國煤炭礦井水的產(chǎn)生量達到每年45~50億m3。以前，煤礦礦井水處理的主要目的是滿足達標排放的環(huán)保要求，隨著煤炭礦區(qū)水資源日益緊缺和用水量大的煤炭循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，礦井水的資源價值越來越受到重視，特別是在缺水礦區(qū)，礦井水已經(jīng)成為主要的工業(yè)、生活用水水源，并明確寫入行業(yè)技術(shù)政策和設計規(guī)范。目前煤礦礦井水處理技術(shù)中的排水處理與給水處理已經(jīng)成為緊密不可分的系統(tǒng)工程，為資源化利用已經(jīng)成為礦井水處理的首要目標。
[0003]傳統(tǒng)的礦井水處理是將井下水倉集中的礦井水提升到地面，在地面建設礦井水處理廠。由于各地煤系地層的水文地質(zhì)條件不同，礦井水從涌出到集中水倉再提升到地面的途徑不同，各個礦區(qū)、各個煤礦的礦井水水質(zhì)差別很大，在煤炭行業(yè)水處理和環(huán)境保護界，一般根據(jù)礦井水雜質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)，劃分為清潔礦井水、高懸浮物礦井水、高礦化度礦井水、酸性礦井水和含重金屬及放射性礦井水等五類，有些礦井水兼有上述五類中的兩類甚至四類污染物。礦井水處理主要目的是去除礦井水中的煤粉、巖粉等顆粒物和懸浮物，現(xiàn)有礦井水處理主要技術(shù)手段是:預沉淀一混凝-絮凝一沉淀一過濾。此種處理技術(shù)的應用范圍最廣，占礦井水處理工程總量的90%以上。同時，一般處理技術(shù)還是特殊處理技術(shù)和深度處理技術(shù)必需的前端處理環(huán)節(jié)。
[0004]傳統(tǒng)的礦井水處理是將井下水倉集中的礦井水提升到地面，在地面建設礦井水處理廠對礦井污水進行集中處理。然而，在實際運行中卻存在幾大弊端。
[0005]I)占地面積大；
[0006]2)設備維護成本高；
[0007]3)井下清挖勞動強度大、易出現(xiàn)工傷事故；
[0008]4)受環(huán)境氣候影響大，嚴重影響處理效果；
[0009]5)對地面環(huán)境影響較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在井下處理、凈化分離時間短、占地面積小、加藥量小、運行成本低、凈化效果好的磁混凝礦井水井下凈化工藝。
[0011]本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝，按照以下步驟進行:
[0012]A、將礦井水匯集至井下中央水倉前端，經(jīng)清渣過濾后流入預沉池沉淀，預沉池內(nèi)設置潛水渣漿泵，潛水渣漿泵定時將預沉池內(nèi)的污泥排入污泥池；
[0013]B、經(jīng)過預沉池處理的水流入磁混凝系統(tǒng)，磁混凝系統(tǒng)向水中加入磁粉和混凝劑，混凝劑為PAC和PAM，水中的懸浮物形成以磁粉為載體的微絮團；
[0014]C、經(jīng)過混凝后的水再流入磁分離機中，磁分離機將水中的微絮團從水中分離出，微絮團在磁分離機上聚集形成煤泥，經(jīng)過固液分離之后的清水流入井下水倉；
[0015]D、磁分離機上的煤泥由卸渣裝置刮下進入磁分離磁鼓，由磁鼓對磁粉進行吸附回收，回收的磁粉返回磁混凝系統(tǒng)中循環(huán)使用，經(jīng)過磁粉回收的煤泥排入污泥池中；
[0016]E、污泥池中的污泥經(jīng)過壓濾機脫水形成干泥餅，通過礦井輸送系統(tǒng)外送至井外。
[0017]本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝，其中所述步驟C中流入水倉中的清水經(jīng)過礦井排水系統(tǒng)提升至地面綜合利用或部分井下直接回用。
[0018]本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝中采用的磁混凝技術(shù)是該工藝的核心技術(shù)，磁混凝技術(shù)就是向原水中投加磁粉，使磁粉在絮凝劑和助凝劑的作用下與原水中的懸浮物形成絮團，形成的絮團是以磁粉作為核的磁粉與懸浮物的混合體，因磁粉帶有微磁性，當絮團沿著水流經(jīng)過磁分離機時，聚磁組合成磁盤能快捕捉和吸附絮團，實現(xiàn)懸浮物與水體的機械分離，從而達到凈化水體的目的。由于投加磁粉的過程是連續(xù)的，投加的磁粉也將成為運行費用的一部分，為了節(jié)約資源同時也考慮噸水處理成本，該技術(shù)同時開發(fā)了磁粉回收技術(shù)，利用磁鼓將投加入廢水中的磁粉回收再利用，回收效率可達99%以上。
[0019]磁混凝工藝與傳統(tǒng)工藝的絮凝沉淀最主要的區(qū)別在于:采用磁混凝技術(shù)不需要沉淀。傳統(tǒng)的絮凝沉降工藝是在加藥絮凝后形成大絮團，靠重力沉降。磁混凝技術(shù)因加載磁粉，采用稀土磁鋼分離，其表面產(chǎn)生磁力是重力的600倍以上，能快速地捕捉到微磁性絮團，實際分離過程僅需10秒左右，傳統(tǒng)的沉淀完全無法與其相比。與傳統(tǒng)處理方法相比，本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝凈化分離時間短，相應的設備占地少。整套工藝水力停留時間3~5分鐘，全套設備占地僅是傳統(tǒng)工藝的1/3?；炷到y(tǒng)加藥量少，磁混凝工藝不靠重力沉降且磁盤表面磁場的場強和梯度高，所以不需要大量的藥劑形成大的絮團，僅需微絮凝。與常規(guī)的混凝沉降系統(tǒng)比較，可大大節(jié)約系統(tǒng)的藥劑使用量(僅為常規(guī)水處理加藥量的1/3~2/3)，節(jié)省藥劑費用。
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的磁混凝礦井水井下凈化工藝作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝的步驟示意圖。

【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明磁混凝礦井水井下凈化工藝按照以下步驟進行:
[0023]A、將礦井水經(jīng)巷道內(nèi)溝渠匯集至至井下中央水倉前端，經(jīng)清渣過濾后流入預沉池沉淀，預沉池內(nèi)設置潛水渣漿泵，潛水渣漿泵定時將預沉池內(nèi)的污泥排入污泥池。
[0024]B、經(jīng)過預沉池處理的水自流進入磁混凝系統(tǒng)，磁混凝系統(tǒng)向水中加入磁粉和混凝劑，混凝劑為PAC和PAM，水中的懸浮物在3分鐘內(nèi)形成以磁粉為載體的微絮團。
[0025]C、經(jīng)過混凝后的水再流入磁分離機中，磁分離機將水中的微絮團從水中分離出，微絮團在磁分離機上聚集形成煤泥，經(jīng)過固液分離之后的清水流入井下水倉，水倉中的清水經(jīng)過礦井排水系統(tǒng)提升至地面綜合利用或部分井下直接回用。出水水質(zhì)達到SS < 10~20mg/L,同時對于鐵錳、COD等污染物的去除率達到80~95%。
[0026]D、磁分離機上的煤泥由卸渣裝置刮下進入磁分離磁鼓，由磁鼓對磁粉進行吸附回收，回收的磁粉返回磁混凝系統(tǒng)中循環(huán)使用，經(jīng)過磁粉回收的煤泥排入污泥池中；
[0027]E、污泥池中的污泥經(jīng)過板框壓濾機脫水形成干泥餅，通過礦井輸送系統(tǒng)外送至井外。
[0028]參加下表，為磁混凝凈化工藝與斜板沉淀凈化工藝經(jīng)濟技術(shù)指標對比表(12000m3/d)。
[0029]

【權(quán)利要求】
1.一種磁混凝礦井水井下凈化工藝，其特征在于:按照以下步驟進行: A、將礦井水匯集至井下中央水倉前端，經(jīng)清渣過濾后流入預沉池沉淀，預沉池內(nèi)設置潛水渣漿泵，潛水渣漿泵定時將預沉池內(nèi)的污泥排入污泥池； B、經(jīng)過預沉池處理的水流入磁混凝系統(tǒng)，磁混凝系統(tǒng)向水中加入磁粉和混凝劑，混凝劑為PAC和PAM，水中的懸浮物形成以磁粉為載體的微絮團； C、經(jīng)過混凝后的水再流入磁分離機中，磁分離機將水中的微絮團從水中分離出，微絮團在磁分離機上聚集形成煤泥，經(jīng)過固液分離之后的清水流入井下水倉； D、磁分離機上的煤泥由卸渣裝置刮下進入磁分離磁鼓，由磁鼓對磁粉進行吸附回收，回收的磁粉返回磁混凝系統(tǒng)中循環(huán)使用，經(jīng)過磁粉回收的煤泥排入污泥池中； E、污泥池中的污泥經(jīng)過壓濾機脫水形成干泥餅，通過礦井輸送系統(tǒng)外送至井外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁混凝礦井水井下凈化工藝，其特征在于:所述步驟C中流入水倉中的清水經(jīng)過礦井排水系統(tǒng)提升至地面綜合利用或部分井下直接回用。
【文檔編號】C02F9/12GK104163536SQ201310182248
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】李元友, 謝東岳, 張超 申請人:北京中力信達環(huán)保工程有限公司