CN102358646A - 矿用高效沉淀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿用高效沉淀装置，由反应区、沉淀区与除油区串联组成，反应区的顶部设置有搅拌电机，搅拌电机驱动搅拌轴下部的搅拌叶片旋转；沉淀区内设置双层斜板填料，在集泥斗上方设置有下层斜板与上层斜板，且下层斜板与上层斜板的倾斜方向相反成一定夹角。本发明将反应区的折板反应改为机械搅拌反应，且在沉淀区设置了双层斜板（管）填料，上下两层斜板交叉设置，因此可以达到大流量、高效率、高质量的污水处理效果，总体处理能力提高了2～5倍。本发明将除油区整合入沉淀池设备，利用静置除油方法或者溶气除油方法，可以对含油量不同的矿业污水都能有效实现处理。

Description

矿用高效沉淀装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，尤其是矿用高效沉淀装置。

背景技术

现有的斜板（管）沉淀池，应用于城市污水、河水净化等低浊度污水、净水处理系统，如图1所示，斜板（管）沉淀池通常由两部分组成，前段为反应区1，后端为沉淀区2。反应区通常采用折板反应形式，利用水流在每一格折板间来回流动从而达到药剂与污水的混合反应，增加药剂与污水的接触时间，此区域的反应时间为20～25分钟。沉淀区2由上下两部分组成，上部为斜板（管）填料区2-2，下部为集泥斗区2-1，反应完全的污水从斜板（管）填料底部进入并向上流动，悬浮物、颗粒物顺着水流方向流动遇到斜板（管）阻碍其上升，顺着斜板（管）落入集泥斗中，从而达到沉淀的作用，此区域设计表面负荷为2～4m³/m².h。但是这种结构的沉淀池处理周期较长，处理效率较低，反应区反应时间较长，沉淀区表面负荷较小，因此所需的容积较大，设备投资成本较高。尤其是对于煤矿等矿业污水，不仅悬浮物是重要的处理指标，而且污水中还含有大量的矿物油，因此对于矿业污水的处理中，除油量也是非常重要的指标，而现有的斜板（管）沉淀池无法完成除油目的，必须额外增加专用的除油设备，从而占地面积大，制造与安装成本都很高。

发明内容

本申请人针对上述现有斜板（管）沉淀池处理周期较长，处理效率较低，无法有效进行除油等缺点，提供一种结构合理紧凑的矿用高效沉淀装置，从而可以高效的对煤矿污水进行净化，满足水处理要求。

本发明所采用的技术方案如下：

一种矿用高效沉淀装置，由反应区、沉淀区与除油区串联组成，反应区的顶部设置有搅拌电机，搅拌电机驱动搅拌轴下部的搅拌叶片旋转；沉淀区内设置双层斜板填料，在集泥斗上方设置有下层斜板与上层斜板，且下层斜板与上层斜板的倾斜方向相反成一定夹角。

其进一步特征在于：所述除油区为静置除油区，设置在反应区与沉淀区之间，由中间隔板分隔为左右各自独立的两个腔室，倒置的U型液下连通管的较长直管的一段伸入集油腔，集油腔与反应区通过溢流口相连通；而较短直管的一段伸入另一侧腔体，另一侧腔体的流出口与沉淀区相连通。

所述除油区为溶气除油区，设置在沉淀区后道，溶气除油区的底部设置有溶气水布水管，顶部设置有刮油机，由电机驱动的小车下部设置有刮油板，并在除油区罐体上设置有出油管与出水管。

所述下层斜板的孔径大于上层斜板的孔径。

所述下层斜板与上层斜板之间的夹角为60～120度。

本发明的有益效果如下：

本发明将反应区的折板反应改为机械搅拌反应，且在沉淀区设置了双层斜板（管）填料，上下两层斜板交叉设置，因此可以达到大流量、高效率、高质量的污水处理效果，总体处理能力提高了2～5倍。本发明将除油区整合入沉淀池设备，利用静置除油方法或者溶气除油方法，可以对含油量不同的矿业污水都能有效实现处理。根据实际运行测试，进出水水质：进水SS≤1500mg/L，石油类≤100mg/L，原反应沉淀池出水水质为出水SS≤20mg/L，对油无处理环节，含油指标基本没有降低，而采用本发明的矿用高效沉淀装置的出水SS≤20mg/L，石油类≤10mg/L（实施例一），石油类≤3mg/L（实施例二），具有优秀的处理效果。

附图说明

图1为现有的斜板（管）沉淀池的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的左视图。

图5为本发明的另一个实施例的主视图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的左视图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

如图2至图4所示，本实施例由反应区1、沉淀区2与除油区3组成，本实施例的反应区1中取消了折板结构，而采用了机械搅拌结构，在反应区的顶部中央设置有搅拌电机101，搅拌电机101驱动搅拌轴102下部的搅拌叶片103旋转，对从进水口104进入反应区1的污水与絮凝药剂进行搅拌混合，从而加速药剂与污水的混合反应，减少了反应时间，机械搅拌反应时间一般只需要5～10分钟。

在反应区1与沉淀区2之间，设置有静置除油区3，静置除油区3由中间隔板隔为左右各自独立的两个腔室，倒置的U型液下连通管301较长直管的一段伸入集油腔302，集油腔302与反应区1通过溢流口105相连通；而较短直管的一段伸入另一侧腔体，另一侧腔体的流出口303与沉淀区2相连通。实际工作时，反应区1内药剂与污水充分混合后进入除油区3，污水中的矿物油成分由于密度较低，因此自然上浮并聚集在集油腔302的腔体上部，通过控制除油区液位使浮油静止在隔油区上方，当浮油堆积到一定高度时通过排油口排出；而其他污水则通过倒置的U型液下连通管301，流入另一侧腔体，并通过流出口303进入沉淀区2。本实施例的静置除油区对大颗粒的浮油具有较好的处理效果，出水含油量小于10mg/L。

本实施例在沉淀区2内设置双层斜板（管）填料，在集泥斗203上方设置有下层斜板201与上层斜板202，下层斜板201的孔径为50mm、上层斜板202的孔径为35mm，且下层斜板201与上层斜板202的倾斜方向相反，如图2所示下层斜板与水平面呈斜向左上45度，上层斜板与水平面呈斜向右上45度，即下层斜板与上层斜板之间的夹角为90度，当然，此夹角值也可以设置为60～120度，在沉淀区2另一侧，设置有出水口204。实际工作时，由流出口303进入沉淀区2的污水从斜板（管）填料底部进入并向上流动，悬浮物、颗粒物顺着水流方向流动遇到斜板（管）阻碍其上升，顺着斜板（管）落入集泥斗中，从而实现沉淀，本实施例设置了双层斜板（管）填料，并且交叉设置，大大增加了悬浮物与填料的接触次数，提高沉淀效果；从微观角度分析，如果对于传统的单层斜板填料，需要增单位时间处理量的话，必须加快污水的流速，而单层斜板的阻挡效果有限，较快的流速势必使部分较轻的污物颗粒冲过填料区，导致最终出水质量的降低。而双层斜板的下层斜板可以阻挡并截获速度较慢的较大颗粒的污物，而速度较快的较小颗粒的污物通过此层斜板后，速度大大减慢，着会被上层斜板阻挡并截获，从而可以得到较好的出水质量。因此本实施例可以大大加快污水的流速，从而提高单位时间的处理量，也可以在同样的处理量要求下有效减小沉淀区的容积，根据实际试验数据表明，双层斜板（管）的表面负荷为7～8m³/m².h，处理能力提高了2～4倍。

实施例二：

图5至图7为本发明的另一实施例，由反应区1、沉淀区2与除油区4组成，反应区1与沉淀区2相邻设置，反应区1、沉淀区2与实施例一中的结构相同；本实施例在沉淀区2后道设置有溶气除油区4，溶气除油区4的底部设置有溶气水布水管403，顶部设置有刮油机401，由电机驱动的小车下部设置有刮油板，并在除油区罐体位于刮油板的水平高度位置附近设置有出油管404，罐体上部设置有出水管402。

实际工作时，反应区1中药剂与污水充分混合后通过溢流口105进入沉淀区2，通过双层斜板时污水中的固体颗粒与絮凝物被阻碍并收集入底部集泥斗203。沉淀区2的出水在溶气除油区4内进行除油，由外部溶气罐、溶气水泵、空压机以及溶气释放器进行布水，在溶气罐内将压缩空气溶解到水中，通过设备底部的释放器释放出来与沉淀区出水混合；石油类物质利用空气泡为载体浮于水面。然后通过溶气除油区上部的刮油机401的来回运动，可以将表面溶解性及非溶解性石油类物质刮至油斗，从而达到除油的目的，溶气除油区设计停留时间为25分钟，相比于实施例一，本实施例的溶气除油效果较好，经过实际检测，出水含油量小于3mg/L；本实施例适宜于处理较大含油量的矿业污水，而实施例一可以满足含油量较小的矿业污水的处理要求，且成本较低，效果较好。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。 

Claims (5)

1.一种矿用高效沉淀装置，其特征在于：由反应区、沉淀区与除油区串联组成，反应区的顶部设置有搅拌电机，搅拌电机驱动搅拌轴下部的搅拌叶片旋转；沉淀区内设置双层斜板填料，在集泥斗上方设置有下层斜板与上层斜板，且下层斜板与上层斜板的倾斜方向相反成一定夹角。

2.按照权利要求1所述的矿用高效沉淀装置，其特征在于：所述除油区为静置除油区，设置在反应区与沉淀区之间，由中间隔板分隔为左右各自独立的两个腔室，倒置的U型液下连通管的较长直管的一段伸入集油腔，集油腔与反应区通过溢流口相连通；而较短直管的一段伸入另一侧腔体，另一侧腔体的流出口与沉淀区相连通。

3.按照权利要求1所述的矿用高效沉淀装置，其特征在于：所述除油区为溶气除油区，设置在沉淀区后道，溶气除油区的底部设置有溶气水布水管，顶部设置有刮油机，由电机驱动的小车下部设置有刮油板，并在除油区罐体上设置有出油管与出水管。

4.按照权利要求1所述的矿用高效沉淀装置，其特征在于：所述下层斜板的孔径大于上层斜板的孔径。

5.按照权利要求1所述的矿用高效沉淀装置，其特征在于：所述下层斜板与上层斜板之间的夹角为60～120度。

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