CN103771617B - 矿山废渣废水回收净化循环环保系统及回收净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿山废渣废水回收净化循环环保系统及回收净化方法，振动筛出料口直对初级砂水分离系统进口，初级砂水分离系统水箱出水口通过输水管直对超细泥砂水分离系统筛面，超细砂水分离系统污水排出口通过输水管道直对初级分离池，初级分离池沉淀砂、水、泥混合物通过污水泵及输送管送入超细砂水分离系统筛面上再次进行泥、水、砂的分离，初级分离池上部开有溢流口且溢流口通过溢流槽与药剂混合渠连通，药剂混合渠出口直对二级分离池，二级分离池内设有泥浆泵且将二级分离池沉淀泥水通过输送管送入卧式离心机进料口，卧式离心机出口通过出料管直对三级沉淀池，水泵位于三级沉淀池内且通过回水管将清水输送到振动筛循环利用。

Description

矿山废渣废水回收净化循环环保系统及回收净化方法

技术领域

本发明涉及一种既能够从矿山废渣废水中得到超细砂，又能够将矿山废水中的泥进行分离而得到清水进行循环水利用的矿山废渣废水回收净化循环环保系统及回收净化方法，属矿山废渣废水排放水循环系统制造领域。

背景技术

目前，矿山企业在尾矿处理及废水循环再利用中投入几百万，甚至与投入上千万的设备，但矿山企业的环保系统的运行效果来看不是很理想，一是不能够达到完全回收利用及固态排放；二是投入大，耗用设备庞大，占地面积广，收效微薄；三是跑冒滴漏多等缺点，根本不能够达到真正的废矿固排，废水循环再利用的效果；四是对于80目以上、200目（含200目）以下的矿渣中的超细砂无法进行回收，只能作为泥水储存，不仅造成资源浪费，而且造成了巨大地安全隐患，一旦储存泥水的坝体垮塌，将会造成不可挽回的巨大人员伤亡及财产损失，如山西省发生矿山废渣废水储存坝体垮塌造成下游整个村庄被淹没的巨大人员伤亡及财产损失。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能够从矿山废渣废水中得到超细纱，又能够将矿山废水中的泥进行分离而得到清水进行循环水利用的矿山废渣废水排放水循环系统及方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、采用本申请人所有的在先专利砂水分离系统及砂水分离方法做第一道沙水分离，得到4.75mm-0.075 mm的颗粒物或相应的废渣，并将该部分产品用输送带送至指定地点堆放。2、采用超细泥沙分离系统，该系统提取分离了80目-200目之间的泥沙结合段，该段产品以固态的形式经由输送带送至指定地点堆放。该系统确保了从这个超细泥沙分离系统中冲走的只是200目以上的泥水混合物而无沙粒存在。3、采用药剂作用并在二级分离池沉淀分离后的淤泥被抽至卧螺离心机进一步进行200目以上的泥和水之间的分离，得到半固态的淤泥与清水，该半固态淤泥经由输送带送至指定地点堆放并进一步自然滤水。由于该泥水混合物流经药剂渠，在絮凝剂的作用下进一步进行泥水之间的分离与沉淀，经过该部分处理的淤泥絮凝后占总量的2%以下，清水量占据98%以上。4、采用优化设计的沉淀池组与絮凝剂之间的配合以及全闭合式二次回路管路系统，来减轻卧螺离心机的磨损，加大该机的产能，以此达到更大限度的发挥卧螺离心机的回收效率。5、合理方便的全闭合式二次回路管路的安排来确保每个沉淀池的蓄水，沉淀，清淤功能。6、本发明设计的沉淀池分为初级分离池，药剂渠（药剂混合段），二级分离池，三级沉淀池，四级沉淀池，五级沉淀池（清水池）以及贯穿二级沉淀池与五级沉淀池（清水池）之间的进，排水调节渠组成。（1）初级分离池在本系统中的作用最为复杂：它既是第二段一体式泥水分离系统的排放区，也是第一段一体式沙水分离系统水量过大的情况下的缓冲排放区，也是第二段一体式超细泥水分离系统补充供料区。因此该初级分离池的设计蓄水方量为550立方，并且包括初级分离池及所有分离，沉淀池的底部都设计成漏斗形，为的是更加便于泥沙的汇聚，便于沉淀与增加污水泵的工作效率。（2）初级分离池靠近药剂渠的侧面设计了长度为6米的深度为10mm的溢流段，当初级分离池中的水溢流到药剂渠的过程当中形成缓慢的溢流而相对减少带走泥沙量。溢流段的泥水流经药剂混合段（药剂渠）在该段控制絮凝剂的加入量来达到加入最少的絮凝剂而得到泥浆沉淀而达到泥水初步分离。（3）二级分离池沉淀分离经过加注絮凝剂的泥水，泥浆沉淀后清水经过二级与三级沉淀池之间的溢流段（宽度6米深度10mm）进入三级沉淀池进一步沉淀，而沉淀下来的淤泥被污水泵抽入卧螺离心机进行泥水分离，分离出来的淤泥用输送带以半固态的形式送走，用于制作矿渣砖等建筑产品，实现了矿山废渣的充分利用，卧螺离心机另一端分离出来的清水被注入三级沉淀池。（4）经过二级分离池的分离与三级，四级沉淀池的进一步沉淀后，在五级沉淀池（清水池）中的水就可以再一次循环使用，被打入到最前端来再次循环利用。（5）在二级分离池到五级沉淀池之间设计了进，排水调节渠，该渠道的作用在于不停产的前提下进行二级分离池以后的任意一个沉淀池关闭清淤的过程。在任意一个沉淀池清淤时上一级的水量直接经由进，排水调节渠进入下一级的沉淀池，因此可以达到不停产清淤。在管路设计当中每个沉淀池边上都预留有清淤水泵的接出口，以方便使用。

技术方案1：一种矿山废渣废水回收净化循环环保系统，振动筛出料口直对初级砂水分离系统进口，初级砂水分离系统水箱出水口通过输水管直对超细泥砂水分离系统筛面，超细泥砂水分离系统污水排出口通过输水管道直对初级分离池，初级分离池沉淀砂、水、泥混合物通过污水泵及输送管送入超细泥砂水分离系统筛面上再次进行泥、水、砂的分离，初级分离池上部开有溢流口且溢流口通过溢流槽与药剂混合渠连通，药剂混合渠出口直对二级分离池，二级分离池内设有泥浆泵且将二级分离池沉淀泥水通过输送管送入卧式离心机进料口，卧式离心机出口通过出料管直对三级沉淀池，水泵位于三级沉淀池内且通过回水管将清水输送到振动筛循环利用。

技术方案2：一种矿山废渣废水回收净化环保循环方法，（1）振动筛上的砂石料经过振动筛的振动筛分的同时，安装在振动筛上部水冲洗装置喷出的水对砂石料进行清洗后，其砂水随着水流一起被冲入一体式沙水分离系统进行沙水分离，分离出80目以下砂粒；（2）初级砂水分离系统水箱排出的含有80目以上砂料与泥水的混合物通过输水管送入超细泥砂水分离系统进行更细致的泥、水、砂的分离，分离了提取80目-200目之间的泥沙，而超细泥砂水分离系统分离出的污水通过输水管道送入初级分离池，并且超细泥砂水分离系统中的水箱末端开有溢流槽，当进入的水量过大而无法一次性完成分离的前提下，多余的水量直接被送入初级分离池进行沉淀，沉淀后污水再次经过污水泵送入超细泥砂水分离系统的筛面再次进行泥、水、砂的分离；（3）初级分离池上部溢流口流出不含砂泥水通过溢流槽进入药剂混合渠将絮凝剂与泥水混合后送入二级分离池，二级分离池中经过絮凝剂混合后的泥水在该沉淀池中分离，相对干净的水送入三级沉淀池，被沉淀下来的淤泥则直接被泥浆泵抽入卧螺离心机进行泥、水的进一步分离，半固态的淤泥被分离后用输送带送出到指定地点，分离出来的清水，直接排放到三级沉淀池；（4）水泵位于三级沉淀池内且通过回水管将三级沉淀池中的清水输送到振动筛，达到污水净化循环利用的目的。

本发明与背景技术相比，一是采用一体式沙水分离系统做第一道沙水分离，得到4.75mm-0.075 mm的颗粒物或相应的废渣。该部分产品用输送带送至指定地点堆放；二是采用一体式沙水分离系统为技术核心的超细泥沙分离系统，该系统提取分离了80目-200目之间的泥沙结合段，该段产品以固态的形式经由输送带送至指定地点堆放，该系统确保了从这个超细泥沙分离系统中冲走的只是200目以上的泥水混合物而无沙粒存在；三是该泥水混合物流经药剂渠，在絮凝剂的作用下进一步进行泥水之间的分离与沉淀，经过该部分处理的淤泥絮凝后占总量的2%以下，清水量占据98%以上；四是经过药剂作用并在二级分离池沉淀分离后的淤泥被抽至卧螺离心机进一步进行200目以上的泥和水之间的分离，得到半固态的淤泥与清水，该半固态淤泥经由输送带送至指定地点堆放并进一步自然滤水；五是采用优化设计的沉淀池组与絮凝剂之间的配合以及全闭合式二次回路管路系统，来减轻卧螺离心机的磨损，加大该机的产能，以此达到更大限度的发挥卧螺离心机的回收效率；六是合理方便的全闭合式二次回路管路的安排来确保每个沉淀池的蓄水，沉淀，清淤功能，不仅能真正能够达到矿山尾矿固态化排放以及水资源的重复再生利用，而且占地面积小，设备紧凑，投资小，环保无污柒；七是解决了矿山废渣、废水混合物采用库坝储存所造成的环境污染，以及坝体垮塌对下游人员生命的危胁，并且实现了对固态矿山废渣、废水的充分利用。

附图说明

图1是矿山废渣废水排放水循环系统的示意图。

图2是超细泥砂水分离系统主视示意图。

图3是图2的侧视示意图。

图4是图2和图3的立体示意图。

具体实施方式

实施例1：参照附图1-4。一种矿山废渣废水回收净化循环环保系统，振动筛1出料口直对初级砂水分离系统2进口，初级砂水分离系统2水箱出水口通过输水管3直对超细泥砂水分离系统4筛面，超细泥砂水分离系统4中的水箱末端开有溢流槽7且溢流槽7末端出口直对初级分离池6进口，超细泥砂水分离系统4污水排出口通过输水管道5直对初级分离池6，初级分离池6沉淀砂、水、泥混合物通过污水泵8及输送管送入超细泥砂水分离系统4筛面上再次进行泥、水、砂的分离，初级分离池6上部开有溢流口且溢流口通过溢流槽与药剂混合渠9连通，药剂混合渠9出口直对二级分离池15，药剂混合渠9配有药剂罐10，二级分离池15内设有泥浆泵11且将二级分离池15沉淀泥水通过输送管12送入卧式离心机13进料口，卧式离心机13出口通过出料管14直对三级沉淀池16，三级沉淀池16、四级沉淀池20、五级沉淀池21底部清淤口均与清淤管道17连通，清淤管道17出口直对超细泥砂水分离系统4进口，水泵19位于三级沉淀池16内且通过回水管18将清水输送到振动筛1循环利用且位于振动筛1上的回水管18装有阀门。

所述超细泥砂水分离系统4由支架401、宽幅储水式脱水筛402、旋流器组404、水泵405、电机406、水箱407及回水箱408构成；水箱407由支架401支撑，宽幅储水式脱水筛402位于水箱407上方且由激振电机或凸轮轴驱动机构驱动，旋流器组404位于宽幅储水式脱水筛402上方且旋流器组404进口通过输送管与水泵405出口连通，水泵405进口与水箱407连通，回水箱408进水口与旋流器组连通，回水箱408出水口进入下个工段。所述支架401上部设有操作维修平台403。所述旋流器组404由15个以上的旋流器构成。

1、振动筛上的砂石料经过振动筛的振动筛分，并且在振动筛上部安装的水管冲洗的作用下，混合沙石料被分级为相应规格的石料与沙，由于水量的作用振动筛最下一层的沙随着水流一起被冲入一体式沙水分离系统进行沙水分离，该段分离的沙最小规格为80目。

2、一体式沙水分离系统的水箱中排出的含有80目以上砂料与泥水的混合物被送入第二段一体式超细泥水分离系统的水箱中由该系统的旋流器组进行更细致的沙，水，泥的进一步分离。该系统的水箱末端开有溢流槽，当进入的水量过大而无法一次性完成的前提下多余的水量直接被放入初级分离池进行沉淀，沉淀后再次经过泵送打入该系统的筛面上进一步脱水脱沙处理。该系统所产生的不含沙的泥水也被排放到初级分离池，经过溢流槽进入药剂混合段（药剂渠）进行泥浆沉淀分离。

3、药剂混合段（药剂渠）中的絮凝剂加入量根据后端达到的效果而定，由于该系统中对于初级分离池的充分利用，在沙场的水量要求不是很高的前提下药剂可以不添加。

4、二级分离池中经过絮凝剂混合后的泥水在该沉淀池中分离，面层相对干净的水被直接送入到三级沉淀池，被沉淀下来的淤泥则直接被抽入卧螺离心机进行泥，水的进一步分离。半固态的淤泥被分后用输送带送出到指定地点，分离出来的清水，直接排放到三级沉淀池。

5、三级沉淀池与四级沉淀池之所以设计存在的原因一则是为了进一步的沉淀淤泥而得到更清澈更干净的水源，二则也是为了增加蓄水量，为了矿山不间断运作而设定。

6、五级沉淀池（清水池）该池作为水循环利用的供水段存在。

7、在二段一体式超细泥水分离系统与卧螺离心机与二，三，四，五级沉淀池之间用管路连接，平时工作的时候由卧螺离心机担当泥水分离的作用，一旦到了后面几个沉淀池需要清淤而卧螺离心机又超负荷运作的时候则打开进入二段一体式超细泥水分离系统的阀门，由两台设备同时担当清淤工作。

本发明在砂水分离系统为延伸基础，在该基础上延伸设计了一体式超细泥水分离系统。以这两个系统为纽带，结合了优化设计的沉淀池系统及管路系统，采用了卧螺离心机等设备而设计成一个完全实用的，真正能够达到矿山尾矿固态化排放回收，以及水资源的重复再生利用的一个先进的系统工程，并且该系统占地面积小，设备紧凑，投资不大，是真正的实用环保系统。

实施例2：在实施例1的基础上，三级沉淀池16的溢流口与四级沉淀池20进口连通，四级沉淀池20溢流口与五级沉淀池21进口连通，水泵19位于五级沉淀池21内且通过回水管18将净化后的清水输送到振动筛1循环利用。

实施例3：在实施例1的基础上，超细泥砂水分离系统4分离出来的泥水通过输送管送入卧式离心机13。

实施例4：在实施例1的基础上，一种矿山废渣废水回收净化环保循环方法，（1）振动筛1上的砂石料经过振动筛的振动筛分的同时，安装在振动筛上部水冲洗装置喷出的水对砂石料进行清洗后，其砂水随着水流一起被冲入一体式沙水分离系统进行沙水分离，分离出80目以下砂粒；（2）初级砂水分离系统2水箱排出的含有80目以上砂料与泥水的混合物通过输水管3送入超细泥砂水分离系统4进行更细致的泥、水、砂的分离，分离了提取80目-200目之间的泥沙，而超细泥砂水分离系统4分离出的污水通过输水管道5送入初级分离池6，并且超细泥砂水分离系统4中的水箱末端开有溢流槽，当进入的水量过大而无法一次性完成分离的前提下，多余的水量直接被送入初级分离池6进行沉淀，沉淀后污水再次经过污水泵8送入超细泥砂水分离系统4的筛面再次进行泥、水、砂的分离；（3）初级分离池6上部溢流口流出不含砂泥水通过溢流槽进入药剂混合渠9将絮凝剂与泥水混合后送入二级分离池15，二级分离池15中经过絮凝剂混合后的泥水在该沉淀池中分离，相对干净的水送入三级沉淀池16，被沉淀下来的淤泥则直接被泥浆泵11抽入卧螺离心机13进行泥、水的进一步分离，半固态的淤泥被分离后用输送带送出到指定地点，分离出来的清水，直接排放到三级沉淀池16；（4）水泵19位于三级沉淀池16内且通过回水管18将三级沉淀池16中的清水输送到振动筛1，达到污水净化循环利用的目的。

实施例5：在实施例4的基础上，如果需要得到更纯净的水时，三级沉淀池16的溢流口溢流出来的水送入四级沉淀池20进行二次沉淀，四级沉淀池20沉淀后溢流出来的水送入五级沉淀池21进行三次沉淀，水泵19将五级沉淀池21沉淀后得到的纯净水通过回水管18供振动筛1清洗砂石。

实施例5：在实施例1的基础上，药剂混合渠9中的絮凝剂加入量根据后端达到的效果而定，由于该系统中对于初级分离池的充分利用，在沙场的水量要求不是很高的前提下药剂可以不添加。

实施例6：在实施例1的基础上，第二级沉淀池溢流出水进入第三级沉淀池16进一步沉淀淤泥、得到更清澈更干净的水源；第三级沉淀池为清水池，该清水池作为水循环利用的供水段存在。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字说明，但是这些文字说明，只是对本发明设计思路的简单说明，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims (14)

1.一种矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：振动筛（1）出料口直对初级砂水分离系统（2）进口，初级砂水分离系统（2）水箱出水口通过输水管（3）直对超细泥砂水分离系统（4）筛面，超细泥砂水分离系统（4）污水排出口通过输水管道（5）直对初级分离池（6），初级分离池（6）沉淀砂、水、泥混合物通过污水泵（8）及输送管送入超细泥砂水分离系统（4）筛面上，初级分离池（6）上部开有溢流口且溢流口通过溢流槽与药剂混合渠（9）连通，药剂混合渠（9）出口直对二级分离池（15），二级分离池（15）内设有泥浆泵（11）且将二级分离池（15）沉淀泥水通过输送管（12）送入卧式离心机（13）进料口，卧式离心机（13）出口通过出料管（14）直对三级沉淀池（16），水泵（19）位于三级沉淀池（16）内且通过回水管（18）将清水输送到振动筛（1）循环利用。

2.根据权利要求1所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：三级沉淀池（16）的溢流口与四级沉淀池（20）进口连通，四级沉淀池（20）溢流口与五级沉淀池（21）进口连通，水泵（19）位于五级沉淀池（21）内且通过回水管（18）将净化后的清水输送到振动筛（1）循环利用。

3.根据权利要求1所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：超细泥砂水分离系统（4）中的水箱末端开有溢流槽（7）且溢流槽（7）末端出口直对初级分离池（6）进口。

4.根据权利要求1所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：药剂混合渠（9）配有药剂罐（10）。

5.根据权利要求2所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：三级沉淀池（16）、四级沉淀池（20）、五级沉淀池（21）底部清淤口均与清淤管道（17）连通，清淤管道（17）出口直对超细泥砂水分离系统（4）进口。

6.根据权利要求1或2所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：超细泥砂水分离系统（4）分离出来的泥水通过输送管送入卧式离心机（13）。

7.根据权利要求1或2所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：位于振动筛（1）上的回水管（18）装有阀门。

8.根据权利要求1所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：所述超细泥砂水分离系统（4）由支架（401）、宽幅储水式脱水筛（402）、旋流器组（404）、水泵（405）、电机（406）、水箱（407）及回水箱（408）构成；水箱（407）由支架（401）支撑，宽幅储水式脱水筛（402）位于水箱（407）上方且由激振电机或凸轮轴驱动机构驱动，旋流器组（404）位于宽幅储水式脱水筛（402）上方且旋流器组（404）进口通过输送管与水泵（405）出口连通，水泵（405）进口与水箱（407）连通，回水箱（408）进水口与旋流器组连通，回水箱（408）出水口进入下个工段。

9.根据权利要求8所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：所述支架（401）上部设有操作维修平台（403）。

10.根据权利要求8所述的矿山废渣废水回收净化循环环保系统，其特征是：所述旋流器组（404）由15个以上的旋流器构成。

11.一种矿山废渣废水回收净化环保循环方法，其特征是：

（1）振动筛⑴上的砂石料经过振动筛的振动筛分的同时，安装在振动筛上部水冲洗装置喷出的水对砂石料进行清洗后，其砂水随着水流一起被冲入一体式沙水分离系统进行沙水分离，分离出80目以下砂粒；

（2）初级砂水分离系统⑵水箱排出的含有80目以上砂料与泥水的混合物通过输水管⑶送入超细泥砂水分离系统⑷进行更细致的泥、水、砂的分离，分离了提取80目-200目之间的泥沙，而超细泥砂水分离系统⑷分离出的污水通过输水管道⑸送入初级分离池⑹，并且超细泥砂水分离系统⑷中的水箱末端开有溢流槽，当进入的水量过大而无法一次性完成分离的前提下，多余的水量直接被送入初级分离池⑹进行沉淀，沉淀后污水再次经过污水泵⑻送入超细泥砂水分离系统⑷的筛面再次进行泥、水、砂的分离；

（3）初级分离池⑹上部溢流口流出不含砂泥水通过溢流槽进入药剂混合渠⑼将絮凝剂与泥水混合后送入二级分离池⒂，二级分离池⒂中经过絮凝剂混合后的泥水在该沉淀池中分离，相对干净的水送入三级沉淀池⒃，被沉淀下来的淤泥则直接被泥浆泵⑾抽入卧螺离心机⒀进行泥、水的进一步分离，半固态的淤泥被分离后用输送带送出到指定地点，分离出来的清水，直接排放到三级沉淀池⒃；

（4）水泵⒆位于三级沉淀池⒃内且通过回水管⒅将三级沉淀池⒃中的清水输送到振动筛⑴，达到污水净化循环利用的目的。

12.根据权利要求11所述的矿山废渣废水回收净化循环方法，其特征是：如果需要得到更纯净的水时，三级沉淀池（16）的溢流口溢流出来的水送入四级沉淀池（20）进行二次沉淀，四级沉淀池（20）沉淀后溢流出来的水送入五级沉淀池（21）进行三次沉淀，水泵（19）将五级沉淀池（21）沉淀后得到的纯净水通过回水管（18）供振动筛1清洗砂石。

13.根据权利要求11所述的矿山废渣废水回收净化循环方法，其特征是：药剂混合渠（9）中的絮凝剂加入量根据后端达到的效果而定，由于该系统中对于初级分离池的充分利用，在沙场的水量要求不是很高的前提下药剂不添加。

14.根据权利要求11所述的矿山废渣废水回收净化循环方法，其特征是： 第二级沉淀池溢流出水进入第三级沉淀池（16）进一步沉淀淤泥、得到更清澈更干净的水源；第三级沉淀池为清水池，该清水池作为水循环利用的供水段存在。