CN105836932A - 一种含泥沙的污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含泥沙污水处理方法，包括以下步骤：①砂分离：将含泥沙的污水中的砂石与泥水进行分离，分离出砂石；②预沉淀：分离砂石后的污水进入预沉池沉淀，实现部分泥与水分离；③净水：将步骤②中预沉淀后的污水排入一体化净水器，同时将聚氯化铝和聚丙烯酰胺混合后加入一体化净水器，在一体化净水器中实现污水过滤；④污泥浓缩：将步骤③分离出的污泥排入污泥收集池浓缩；⑤压滤：将步骤④浓缩后的污泥通过压滤形成泥饼回收。本发明有效解决了矿山含泥沙污水处理难题，分离出了清水、砂石、污泥等有用物质，其中清水可以再次利用作为矿山生产、消防用水，砂石和污泥可二次利用，减少矿山“三废”的排放，保护矿山环境，同时给矿山增加收益。
Description
技术领域
本发明涉及一种选矿后含泥沙的选矿污水处理方法，属于矿山选矿污水处理技术领域。
背景技术
水洗砂产生的选矿废水处理一直都是砂石矿山的难题，根据多年的统计数据显示水洗砂选矿废水泥沙含量一般在30000～120000mg/L，远远超过《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的采矿、选矿企业废水悬浮物最高允许排放浓度标准(一级水域70mg/L，二级水域为300mg/L)。随着环保要求的逐渐提高，对水洗砂石处理的标准也日益严格，要求砂石矿山洗砂废水零污染排放，因此，洗砂废水处理、废水回收利用的新方法亟待深入研究与推广。
目前对于水洗砂废水的处理方法主要有：自然沉淀法、混凝沉淀法。
1、自然沉淀法
在矿山洗砂场地下游采用拦渣坝或围堤的方式形成沉淀池，一般沉淀池修建三个，洗砂废水逐次经过沉淀池，废水中不同颗粒大小悬浮物逐次沉淀，废水经三级沉淀处理后复用。该方法优点在于方案运行操作简单，运行费用低。缺点在于沉淀池占地面积较大；污水沉淀物中不仅有泥沙还有砂石，造成砂石损失；同时泥沙需要人工清运，自然暴晒后还需足够容积的储泥场所；沉淀效果差；污水处理时间较长。
2、混凝沉淀法
在矿山洗砂场地下游修建预沉池、絮凝沉淀池、水沙分离车间等水处理设施。洗砂废水自流进入预沉池，沉淀粗砂后，再自流入絮凝沉淀池，絮凝沉淀池内投加聚丙烯酰胺等高校混凝剂后，污水在絮凝沉淀池中反应沉淀后，污泥通过砂泵输送至水沙分离车间进行机械脱水干化后外运至污泥渣场，处理后的水经絮凝沉淀池后复用。该方法优点在于运行操作简单，沉淀效果较自然沉淀好，处理时间较自然沉淀短。缺点在于占地面积大；污水沉淀物中不仅有泥沙还有砂石，造成砂石浪费；因在絮凝沉淀池中反应不均匀，沉淀效果达不到外排水要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种含泥沙的污水处理方法，相比目前水洗砂污水处理方法，能够有效的缩小污水处理设施的占地面积，加快污水处理速度并使复用水的水质达到复用水标准。
本发明的技术方案是：一种含泥沙的污水处理方法，包括以下步骤：①砂分离：将含泥沙的污水中的砂石与泥水进行分离，分离出砂石；②预沉淀：分离砂石后的污水进入预沉池沉淀，实现部分泥与水分离；③净水：将步骤②中预沉淀后的污水排入一体化净水器，同时将聚氯化铝和聚丙烯酰胺混合后加入一体化净水器，在一体化净水器中实现污水过滤；④污泥浓缩：将步骤③分离出的污泥排入污泥收集池浓缩；⑤压滤：将步骤④浓缩后的污泥通过压滤形成泥饼回收。
本发明通过以上5个步骤，首先将水洗砂选矿后含有泥沙的污水中的砂石回收，增加了矿山的砂石回收率，同时加快了污水处理速度；其次将污水过滤成水质符合要求的复用水供矿山重复使用，减少污水排放，保护环境；最后将泥沙与水分离，并压滤成泥饼，可不设置泥浆沉淀池，直接将泥饼运输至矿山排土场，缩小污水处理设施的占地面积。
本发明中砂分离是在旋流沉淀池中采用旋流器组实现砂石与泥水分离。
本发明中预沉淀是在平流沉淀池中采用刮吸泥机实现部分泥与水分离。
本发明中一体化净水器包括旋流反应悬浮澄清室，其上方为加斜管沉淀室，所述旋流反应悬浮澄清室由旋流反应室，中央输泥斗，以及中央输泥斗上方的悬浮澄清室组成。(1)反应室：提升泵的出水在管道混合器中与计量泵送来的聚氯化铝、聚丙烯酰胺混合后，从切线方向喷射进入上大下小的倒喇叭形反应室旋转上升。由于反应室的截面由小变大，随着水流上升，絮凝体不断长大，水流流速却在不断减小，减弱了水流对絮凝体的剪力，使之不被破坏，有利于絮凝体长大到可沉降的程度。(2)悬浮澄清室：污水旋转进入悬浮层，由于罐体较大，形成了具有一定环流强度的点涡流动，水流一方面带动悬浮的絮体旋转上升，大大增强了微粒间碰撞的机会，悬浮的絮体又进一步吸附原水中的颗粒，使颗粒增大而利于沉淀；另一方面旋转的水流形成指向罐体中心的压力降，在压差和惯性的作用下，原水和污泥进一步分离，大的矾花向罐体中心快速聚集，进入设在罐中心的排泥斗，通过输泥管进入污泥浓缩室，清水继续上升，很好地实现了固液分离。根据混凝形成的絮团实际状况，使得原水中的悬浮物在罐体中上部形成一个有几十厘米厚的、十分致密的悬浮泥层。所有经过混凝的出水都必须通过此悬浮泥层的过滤，才能上升流到罐体上部的斜管沉淀区。因而十分成功地起到了高浊度水处理方法中极为重要的过滤作用。这个致密的悬浮泥层是由原水中的悬浮物及混凝药剂形成的絮体本身组成的。随着絮体由下向上运动，使泥层的下表层不断增加、变厚；同时，随着过滤水力原理形成的罐体的旁路流动，引导着悬浮泥层的上表层不断流入中心接泥斗，上表层不断减少、变薄。这样，悬浮泥层的厚度达到一个动态平衡。当混凝后的出水由下向上穿过此悬浮泥层时，此絮体滤层靠界面物理吸附和电化学特性及范德华力的作用，将悬浮物、胶体颗粒、絮体等杂质全部拦截在此悬浮泥层上。(3)斜管沉淀室：澄清水从澄清室上升后进入斜管沉淀室，由于斜管湿周大，水力半径小，每根斜管就是一个小沉淀室，故这里的沉淀效率远远高于澄清室，出水浊度可迅速降低到50NTU。(4)污泥浓缩及排泥：污泥浓缩室设在反应室外侧和净水器外桶体内侧的空间，通过中央输泥斗与反应室内的悬浮层相通。污泥浓缩室顶部设澄清水管，当开启澄清水管阀门适量排水时，悬浮层中的剩余活性污泥便经过中央输泥斗进入污泥浓缩室沉淀下来，再经电动排泥阀排出。排泥阀的排泥周期和排泥历时可根据水质情况进行调整。由于本净水器的污泥浓缩室容量大，污泥在污泥浓缩室中的停留时间长，污泥浓度含固量高，污泥浓缩室顶部澄清水管流出的水为清水，悬浮物很低，可直接循环使用。
本发明中的聚氯化铝和聚丙烯酰胺是通过管道混合器混合后进入一体化净水器的旋流反应室。
本发明中的聚氯化铝和聚丙烯酰胺是按照质量比每吨水40:1的比例混合加入。
本发明中的中污泥压滤是通过箱式压滤机完成的。
本发明中所述的旋流器组、管道混合器、一体化净水器及箱式压滤机均为本领域技术人员在碎石制造、生产过程中所常用的仪器设备。
通过在相同进水水质、处理水量条件下实验及工程实践表明：本发明提出的污水处理方法与前述的污水处理方法相比，占地面积节约60％以上，处理时间缩短一半以上。处理后污水浊度达到50NTU，处理后的污水100％达到一级水域排放标准(现有技术中的污水处理方法只能有约70％处理后污水能够达到一级水域排放标准)。
附图说明
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
水洗砂后的污水通过水沟流入旋流沉淀池，安装在旋流沉淀池中的旋流器组对污水进行冲洗，质量较重的砂石通过细砂回收机进行回收，并通过泥沙泵将砂石输送至矿山砂堆场；经过砂分离后的污水进入平流沉淀池，通过水流速度的降低，部分泥沙缓慢沉淀在池底部，同时通过安装在池内的刮吸泥机将沉淀的泥沙刮吸至污泥收集池沉淀；未沉淀的泥沙水继续流入高浊度一体化净水机内，同时在高浊度一体化净水机进水口前采用计量泵及管道混合器将聚氯化铝和聚丙烯酰胺是按照每吨水40:1(g/g)的比例混合加入高浊度一体化净水机内，并在该净水机内使污水进行旋流反应、悬浮澄清、斜管沉淀及污泥浓缩等一系列的处理，分离出的清水流入清水池并通过高位水泵输送至矿山高位水池复用，浓缩出的污泥通过排泥管由排泥阀排入污泥浓缩池池，经污泥泵输送至厢式压滤机进行压滤脱水，泥饼直接运输至矿山排土场。
Claims (7)
1.一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
①砂分离：将含泥沙的污水中的砂石与泥水进行分离，分离出砂石；
②预沉淀：分离砂石后的污水进入预沉池沉淀，实现部分泥与水分离；
③净水：将步骤②中预沉淀后的污水排入一体化净水器，同时将聚氯化铝和聚丙烯酰胺混合后加入一体化净水器，在一体化净水器中实现污水过滤；
④污泥浓缩：将步骤③分离出的污泥排入污泥收集池浓缩；
⑤压滤：将步骤④浓缩后的污泥通过压滤形成泥饼回收。
2.根据权利要求1所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤①是在旋流沉淀池中采用旋流器组实现砂石与泥水分离。
3.根据权利要求1所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤②是在平流沉淀池中采用刮吸泥机实现部分泥与水分离。
4.根据权利要求1所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤③中的一体化净水器包括旋流反应悬浮澄清室，其上方为加斜管沉淀室，所述旋流反应悬浮澄清室由旋流反应室，中央输泥斗，以及中央输泥斗上方的悬浮澄清室组成。
5.根据权利要求4所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤③中的聚氯化铝和聚丙烯酰胺通过管道混合器混合后进入一体化净水器的旋流反应室。
6.根据权利要求1所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤③中的聚氯化铝和聚丙烯酰胺按照质量比每吨水40:1的比例混合加入。
7.根据权利要求1所述的一种含泥沙的污水处理方法，其特征在于：所述步骤⑤中污泥压滤通过箱式压滤机完成。
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