CN102078710A

CN102078710A - 外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置

Info

Publication number: CN102078710A
Application number: CN 201010581130
Authority: CN
Inventors: 闵凡飞; 刘海增; 刘令云; 赵晴; 李宏亮; 张明旭; 陆芳琴; 徐敬尧
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2011-06-01

Abstract

本发明公开了一种外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，其特征是由阳极板和阴极板构成的对电极，所述阳极板设置在水处理池中，煤泥水导入在具有阳极板的水处理池中完成沉降澄清。本发明利用煤泥水中细颗粒带负电的特点，通过外加电场进行煤泥水沉降澄清，可以达到不用药剂或少用药剂实现煤泥水净化处理的目的，具有很好的经济性和适用性。

Description

外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置

技术领域

本发明涉及一种用于选煤厂煤泥水沉降澄清的装置，尤其适用于高泥化难沉降煤泥水，也适用于颗粒带负电荷的工业废水的处理。

背景技术

选煤厂高泥化煤泥水难沉降澄清的主要原因有：

1、煤泥水中微细煤泥颗粒表面带有负电荷，颗粒间的静电斥力使煤泥颗粒处于稳定的分散状态；

2、煤泥水中的微细颗粒表面的溶剂化作用使颗粒表面形成水分子“包围层”，对表面具有亲水性的颗粒表面，即使消除了颗粒表面的电荷，颗粒仍然会处于稳定的分散状态；

3、细泥在循环水中循环、积聚，导致澄清水浓度、粘度升高。

目前，选煤厂的煤泥水澄清处理主要是通过添加以无机盐为主的凝聚剂与以聚丙烯酰胺为主的絮凝剂复配使用来进行煤泥水的沉降澄清处理，实现选煤厂煤泥水的闭路循环。这种传统的煤泥水澄清处理工艺方法往往存在以下几方面的缺点：

1、需要较大的沉淀面积，一些大型选煤厂往往需要多个直径在45m以上的浓缩机，占地面积大；

2、需要添加凝聚剂和絮凝剂，工艺复杂，且药剂消耗大；

3、煤泥水处理成本高，大量药剂同煤泥作用后排出系统而不能重复使用，导致煤泥水处理成本高。

近年来，随着煤炭开采机械化水平的不断提高，原煤中矸石量增大，在煤炭洗选过程中产生大量难以沉降处理的高泥化煤泥水，这种煤泥水的处理药剂消耗量大，且澄清水固体含量高。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种经济、适用的外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，以减少药剂用量甚至不使用药剂、减少污染、降低成本。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置的结构特点是：

本发明外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置的特点是由阳极板和阴极板构成的对电极，所述阳极板设置在水处理池中，煤泥水导入在具有阳极板的水处理池中完成沉降澄清。

本发明外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置的特点也在于：

所述水处理池设置为倒锥形浓缩池，所述浓缩池的锥体侧壁设置为夹层结构，所述夹层结构是以阳极板为芯板，以绝缘层为内外表层，锥体的上部以圆筒体承接，在所述圆筒体的顶部外围设置环形溢流槽，与所述阳极板构成对电极的圆盘状阴极板位于浓缩池的上方，位于圆筒体的中心的入料管贯穿阴极板，在入料管的下方呈水平设置入料稳流板，入料在稳流板外周呈辐射状向浓缩池的锥体侧壁导流；在所述浓缩池的底部设置沉降物泵出口。

在所述入料管的入料管口设置入料浓度测试仪，在所述溢流槽的溢流口设置水浊度测试仪。

设置药剂添加系统和药剂量自动控制系统，由所述药剂量自动控制系统控制药剂添加系统在入料管的管口药剂添加量。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明利用煤泥水中细颗粒带负电的特点，通过外加电场进行煤泥水沉降澄清，可以达到不用药剂或少用药剂实现煤泥水净化处理的目的，具有很好的经济性和适用性。

2、本发明倒锥形浓缩池以及稳流板的设置，使煤泥水在给入浓缩池后在药剂、外加电场和重力的多重作用下，煤泥水中的固体颗粒快速沉降浓缩。

3、本发明为煤泥后续压滤脱水创造了良好的条件，因为在凝聚剂的作用下微细颗粒聚集成大的颗粒过程中微细颗粒间存在包裹水，这对压滤脱水是不利的，而本发明不使用或少使用凝聚剂，颗粒处于相对分散状态有利于煤泥在压滤过程中水的排出。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中浓缩池俯视结构示意图。

图中标号：1浓缩池、2阳极板、3绝缘层、4沉降物泵出口、5圆筒体、6溢流槽、7阴极板、8入料管、9稳流板、10水浊度测试仪、11药剂添加系统、12入料浓度测试仪、13控制柜、14液晶显示器、15电场电压控制系统、16药剂量自动控制系统。

具体实施方式

本实施例是由阳极板和阴极板构成的对电极，阳极板设置在水处理池中，煤泥水导入在具有阳极板的水处理池中完成沉降澄清。

参见图1和图2，本实施例中，水处理池设置为倒锥形浓缩池1，浓缩池1的锥体侧壁设置为夹层结构，夹层结构是以阳极板2为芯板，以绝缘层3为内外表层，锥体的上部以圆筒体5承接，在圆筒体5的顶部外围设置环形溢流槽6，与阳极板2构成对电极的圆盘状阴极板7位于浓缩池1的上方，位于圆筒体5的中心的入料管8贯穿阴极板7，在入料管8的下方呈水平设置入料稳流板9，入料在稳流板9外周呈辐射状向浓缩池1的锥体侧壁导流；在浓缩池1的底部设置沉降物泵出口4。

具体实施中，为了实现自动控制，可以在入料管8的入料管口设置入料浓度测试仪12，在溢流槽6的溢流口设置水浊度测试仪10，设置药剂添加系统11和药剂量自动控制系统16，由药剂量自动控制系统16控制药剂添加系统11在入料管8的管口的药剂添加量。

此外，按照常规的自动控制系统的结构形式，本实施例中如图1所示相应设置有控制柜13、液晶显示器14和电场电压控制系统15。

具体实施中，浓缩池1上部圆筒体5可以采用混凝土或其它材料制成，锥体部分中的阳极板2可以采用石墨或其它材料，阳极板2的内外表层为绝缘层，在锥体外部可以设置钢筋混泥土或其它建筑材料为支撑，阴极板7可以采用不锈钢板。

煤泥水经入料管8和稳流板9呈辐射状向浓缩池侧壁导流，煤泥水给入浓缩池后在药剂、外加电场及重力的多重作用下，固体颗粒快速沉降浓缩并锥体底部的沉降物泵出口泵出，澄清水经溢流槽6收集可作为煤厂循环水重复使用。煤泥水入料浓度采用入料浓度测试仪12进行测试，溢流水浊度由水浊度仪测试10进行测试，经测试取得的数据传输控制柜13，根据溢流水浊度及生产循环水的水质要求，首先调整电场电压，若调整电场电压不能满足生产要求，则投加药剂继续进行自动检测和控制。与此同时，煤泥水入料浓度，溢流水浊度、药剂添加量及电场电压等参数可以通过液晶显示器实时显示。

本发明通过设置计算机控制系统实现智能控制，其性能安全稳定可靠、操作方便、煤泥水沉降澄清效果好、效率高、不污染环境，既可以做为实验室煤泥水沉降澄清试验装置，又可以进行工业化应用，是十分理想的煤泥水沉降澄清装置。

经试验，本实施例中的电场电压不应小于600V；锥体角度不应小于60°，否则内部应设高压空气防堵设备，锥角过小煤泥容易堆积在浓缩池底部而导致浓缩池底流口堵塞。

Claims

1.一种外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，其特征是由阳极板和阴极板构成的对电极，所述阳极板设置在水处理池中，煤泥水导入在具有阳极板的水处理池中完成沉降澄清。

2.根据权利要求1所述外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，其特征是所述水处理池设置为倒锥形浓缩池(1)，所述浓缩池(1)的锥体侧壁设置为夹层结构，所述夹层结构是以阳极板(2)为芯板，以绝缘层(3)为内外表层，锥体的上部以圆筒体(5)承接，在所述圆筒体(5)的顶部外围设置环形溢流槽(6)，与所述阳极板(2)构成对电极的圆盘状阴极板(7)位于浓缩池(1)的上方，位于圆筒体(5)的中心的入料管(8)贯穿阴极板(7)，在入料管(8)的下方呈水平设置入料稳流板(9)，入料在稳流板(9)外周呈辐射状向浓缩池(1)的锥体侧壁导流；在所述浓缩池(1)的底部设置沉降物泵出口(4)。

3.根据权利要求1所述外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，其特征是在所述入料管(8)的入料管口设置入料浓度测试仪(12)，在所述溢流槽(6)的溢流口设置水浊度测试仪(10)。

4.根据权利要求1所述外加电场辅助煤泥水沉降澄清的装置，其特征是设置药剂添加系统(11)和药剂量自动控制系统(16)，由所述药剂量自动控制系统(16)控制药剂添加系统(11)在入料管(8)的管口药剂添加量。