CN104291418B - 矿井废水风动加药装置及矿井废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿井废水风动加药装置及矿井废水处理系统。矿井废水风动加药装置，包括用于灌装药液的罐体，罐体上设有药液进口、药液出口和用于与矿井压风连接的进气口，所述药液出口位于罐体的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管，排液管的出口位置高于使用时罐体内的液面高度。由于该加药装置采用矿井压风作为动力，该动力源具有稳定可靠、安全方便的优点，因此，该加药装置不易损坏，所需的维护工作量小，且无需耗费电能，可以带来显著的经济效益，有效解决了现有的加药装置使用、维护成本高的问题；此外该加药装置工作时无噪音，可以为工人提供了良好的工作环境。

Description

矿井废水风动加药装置及矿井废水处理系统
技术领域
本发明涉及矿井废水风动加药装置及矿井废水处理系统。
背景技术
煤矿矿井废水在进行净化处理时，需要向其中添加药剂。现有技术中采用的加药装置为加药泵，加药泵通过加药管道与矿井废水池连接，使用时加药泵可将药剂从药剂源输出后经由加药管道而进入矿井废水池中。但是该加药泵在使用时，存在以下问题：1.加药泵工作时的噪音较大，会对影响现场的工作环境；2.不易控制药液量的大小，且加药速度较慢，加药管道易发生堵塞；3.需要耗费大量的电能，使用成本较高；4.加药泵容易发生损坏，需要定期进行维护，每年会耗费大量的维护成本。
加药泵的加药速度很慢的原因是：由于加药泵为JX-M式液压隔膜泵，最大流量仅为400L/h。加药泵的加药管道容易发生堵塞的原因是：加药泵是通过隔膜的往复运动来实现工作腔的容积变化，从而将药剂通过加药管道送往矿井废水池；隔膜在使用过程中很容易磨损损坏，从而会导致加药泵压力和流量降低；然而药剂为絮凝剂，在加药泵压力和流量降低时很容易附着在加药管道管壁上，就会造成管道堵塞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿井废水风动加药装置，以解决现有的加药装置使用、维护成本高的问题。本发明还提供了一种使用上述矿井废水加药装置的矿井废水处理系统。
为了实现上述目的，本发明的矿井废水风动加药装置采用如下技术方案：矿井废水风动加药装置，包括用于灌装药液的罐体，罐体上设有药液进口、药液出口和用于与矿井压风连接的进气口，所述药液出口位于罐体的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管，排液管的出口位置高于使用时罐体内的液面高度。
所述罐体的底部设有排污口，所述排污口处设有用于控制排污口通断的排污阀。
所述罐体上还设有排气口，所述排气口处设有用于控制排气口通断的排气阀。
所述排液管上设有用于对药液流量进行检测的流量计。
所述排液管上设有用于调节药液流量的排液控制阀。
本发明的矿井废水处理系统采用如下技术方案：矿井废水处理系统，包括用于存放煤矿矿井废水的废水池和用于向废水池中添加药液的加药装置，所述加药装置为矿井废水风动加药装置，该矿井废水风动加药装置包括用于灌装药液的罐体，罐体上设有药液进口、药液出口和进气口，所述药液出口位于罐体的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管，排液管的出口位置高于使用时罐体内的液面高度，所述进气口与矿井压风连接。
所述罐体的底部设有排污口，所述排污口处设有用于控制排污口通断的排污阀。
所述罐体上还设有排气口，所述排气口处设有用于控制排气口通断的排气阀。
所述排液管上设有用于对药液流量进行检测的流量计。
所述排液管上设有用于调节药液流量的排液控制阀。
本发明的有益效果：该矿井废水风动加药装置在使用时，首先关闭进气口，然后通过药液进口向罐体内输出药液，罐体内充满药液后关闭药液进口，打开进气口，通过进气口将矿井压风输入罐体中，罐体内的气体压力增大，在气压的作用下可将罐体内的药液依次经由药液出口、排液管进入废水池，从而可实现加药过程。由于该加药装置采用矿井压风作为动力，该动力源具有稳定可靠、安全方便的优点，因此，该加药装置不易损坏，所需的维护工作量小，且无需耗费电能，可以带来显著的经济效益，有效解决了现有的加药装置使用、维护成本高的问题；此外该加药装置工作时无噪音，可以为工人提供了良好的工作环境。
进一步的，由于罐体的底部设有排污口和排污阀，因此，可以对罐体内的药剂残留进行定期清理，清理后的残留药剂可通过排污阀排出，从而可以避免罐体内储存过多的残留药剂而使药液出口和排液管发生堵塞。
进一步的，由于罐体上设有排气管和排气阀，因此，当矿井压风将罐体内的药液完全送至废水池后，需要重新往罐体内注入药液时，可在重新注入药液前打开排气阀而排出罐体内的矿井压风，这样可以减少药液进入罐体时的阻力，从而可以减少药液充满罐体所需的时间。
进一步的，通过流量计可以对药液流量进行检测，当达到废水池中矿井废水所需的药液添加量时，停止向罐体内输入矿井压风，即可实现对废水池中添加药液总量的控制。
进一步的，通过排液控制阀可控制排液管的通断，还可以调节排液管内的药液流动速度，从而排液控制阀可以方便地调节药液流量；排液控制阀与流量计配合使用，可以更精准的控制向废水池中添加的药液总量。
附图说明
图1是本发明的矿井废水风动加药装置的实施例1的结构示意图。
具体实施方式
本发明的矿井废水风动加药装置的实施例1，如图1所示：该矿井废水加药装置包括用于灌装药液的罐体1，罐体1上设有药液进口2、药液出口3和用于与矿井压风连接的进气口4，该药液出口3位于罐体1的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管8，排液管8的出口位置高于使用时罐体1内的液面高度。在本实施例中，排液管8的出口位置高于罐体1的高度。
在本实施例中，罐体1包括水平设置的筒体11和设于筒体两端的端盖12，筒体11为空心圆柱形的结构，端盖12为空心半球形，筒体11与端盖12通过法兰盘13连接，法兰盘直径Φ600mm。每组法兰盘使用20个M20螺栓进行联接。在其它实施例中，罐体还可以采用其它的形状，如长方体形。
在本实施例中，罐体的底部设有排污口5，该排污口5处设有用于控制排污口5通断的排污阀51，排污阀51选用DN50球阀。由于罐体内有药剂残留，需要定期清理，清理后的残留药剂可以通过排污阀排出。在其它实施例中，还可以省去排污口和排污阀。
在本实施例中，罐体上还设有排气口6，该排气口6位于罐体1的顶部61，该排气口6处设有用于控制排气口通断的排气阀61，该排气阀61选用DN50球阀。当矿井压风将一罐药液完全送至废水池后，重新往罐体内注入药液前可以首先打开排气阀排出罐体内的矿井压风，这样可以提高药液的注入速度。在其它实施中，排气口还可以设于罐体上的其它位置，如上部或中部。在其它实施中，还可以省去排气阀和排气口。
在本实施例中，排液管8上设有流量计9，排液管8上设有排液控制阀31，流量计9用于对药液流量进行检测和控制，通过调节排液控制阀31可方便地调节药剂流量。排液控制阀31选用DN50球阀；流量计9选用流量计量程为2t/h。排液控制阀31设于排液管9的进口位置处，流量计9设于排液管8的出口位置处。在其它实施例中，流量计还可以根据矿井废水处理使用药液量选择其它的流量计量程。在其它实施例中，还可以省去排液控制阀和/或流量计。
在本实施例中，罐体1上还设有压力表7，压力表7用于显示罐体内压力，其安装在罐体1顶部，由于矿井风压最大为0.8兆帕，因而可选用量程为1.6兆帕的压力表。在其它实施例中，压力表还可以设于罐体的其它位置；或还可以省去压力表。
在本实施例中，药液进口2设于罐体1的顶部，药液进口处设有进液控制阀21，在其它实施例中，药液进口还可以设于罐体的其它位置，如端部或中部或下部；或还可以省去进液控制阀。
在本实施例中，进气口4设于罐体1的端部，罐体4的进气口处设有进气阀41，进气阀41采用DN25球阀，调节进气阀41可对罐体1内压力进行调节。在其它实施例中，进气口还可以设于罐体的底部或顶部。
该矿井废水加药装置的安装非常方便，具体步骤如下：（1）使用角钢、槽钢制作一个支架，将加药装置放置在支架上方。（2）将安装位置地面使用混凝土进行硬化、找平。由于该装置运行过程中无振动现象，不需要预埋基础螺栓。（3）将药液进口、药液出口和进气口分别通过相应的管道与药液箱、废水池和矿井压风相连，即可完成安装。
本发明的矿井废水风动加药装置的实施例1的使用原理：首先关闭进气阀41、排污阀51、排气阀61，开启进液控制阀21，向罐体内输入药液，药液灌满后，关闭进液控制阀21；接着开启进气阀41和排液控制阀31，调节进气压力和流量计流量，通过进气口4向罐体内输入矿井压风，罐体内的气体压力增大，在气压的作用下可将罐体内的药液依次经由药液出口3、排液管8进入废水池；通过流量计9检测药液流量，当药液流量达到设定的所需药液添加量时，关闭排液控制阀31和进气阀41，即完成了加药过程。当罐体内没有药液时，关闭进气阀41，打开排气阀61，放尽罐体内的残留气体，然后打开进液控制阀21，继续往罐体内添加药液。
该矿井废水风动加药装置与风压和风量成正比，药液的最大流量可达3000L/h，因而加药速度快；此外矿井废水风动加药装置稳定可靠、不易损坏，加药压力可方便地进行调节，并且可定期采用高压对管道进行冲洗，因而不易堵塞。
上述矿井废水风动加药装置的实施例1的有益效果：1该装置构思合理、结构紧凑、安装方便，大大降低了成本；2.该装置采用矿井压风作为动力，稳定可靠，安全方便；3.该装置完全取代了加药泵，不仅具有操作方便、维护工作量小、无噪音、药液量调节范围大、加药速度快、水处理效果好、管道不易堵塞等突出优点，而且每年可节约大量的设备、材料和电力费用，经济效益显著。
本发明的矿井废水处理系统的实施例，该矿井废水处理系统包括用于存放煤矿矿井废水的废水池和用于向废水池中添加药液的加药装置，该加药装置的结构与上述发明的矿井废水风动加药装置的实施例相同，在此不再重复赘述，进气口与矿井压风连接。

Claims (10)

1.矿井废水风动加药装置，其特征在于：包括用于灌装药液的罐体，罐体上设有药液进口、药液出口和用于与矿井压风连接的进气口，加药装置采用矿井压风作为动力，所述药液出口位于罐体的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管，排液管的出口位置高于使用时罐体内的液面高度。
2.根据权利要求1所述的矿井废水风动加药装置，其特征在于：所述罐体的底部设有排污口，所述排污口处设有用于控制排污口通断的排污阀。
3.根据权利要求1所述的矿井废水风动加药装置，其特征在于：所述罐体上还设有排气口，所述排气口处设有用于控制排气口通断的排气阀。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的矿井废水风动加药装置，其特征在于：所述排液管上设有用于对药液流量进行检测的流量计。
5.根据权利要求4所述的矿井废水风动加药装置，特征在于：所述排液管上设有用于调节药液流量的排液控制阀。
6.矿井废水处理系统，包括用于存放煤矿矿井废水的废水池和用于向废水池中添加药液的加药装置，其特征在于：所述加药装置为矿井废水风动加药装置，该矿井废水风动加药装置包括用于灌装药液的罐体，罐体上设有药液进口、药液出口和进气口，所述药液出口位于罐体的底部，药液出口处连接有用于将罐体内的药液排至废水池的排液管，排液管的出口位置高于使用时罐体内的液面高度，所述进气口与矿井压风连接，加药装置采用矿井压风作为动力。
7.根据权利要求6所述的矿井废水处理系统，其特征在于：所述罐体的底部设有排污口，所述排污口处设有用于控制排污口通断的排污阀。
8.根据权利要求6所述的矿井废水处理系统，其特征在于：所述罐体上还设有排气口，所述排气口处设有用于控制排气口通断的排气阀。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的矿井废水处理系统，其特征在于：所述排液管上设有用于对药液流量进行检测的流量计。
10.根据权利要求9所述的矿井废水处理系统，其特征在于：所述排液管上设有用于调节药液流量的排液控制阀。
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