CN106277493A - 选煤废水资源化处理技术设备 - Google Patents

Abstract

一种选煤废水资源化处理技术设备，针对目前传统选煤行业对选煤废水处理中存在的缺陷，通过使用一些成熟而且简单的装置，并结合物理和化学的原理，研发出了一种能完成选煤废水的深度净化并且能资源化全部回用，同时又能将运行过程中分离出的煤泥、煤粒以及矿化物进行回收利用的技术及设备。该技术设备投资、运行成本低，占地面积小，耐冲击强，处理完全而迅速，无二次污染产生。

Description

选煤废水资源化处理技术设备

技术领域

本发明涉及一种选煤废水资源化处理技术设备，属于环保行业内的废水处理设备。

背景技术

煤炭行业的洗煤废水、选煤厂的煤泥水、燃煤电厂的地面冲洗废水等都是水与细煤粉的混合物,其主要特点是浊度高,固体物粒度细,固体颗粒表面多带负电荷,同性电荷间的斥力使这些微粒在水中保持分散状态,受重力和布朗运动的影响;由于煤泥水中固体颗粒界面之间的相互作用(如吸附、溶解、化合等),使选煤废水的性质相当复杂,不仅具有悬浮液的性质,还具有胶体的性质.由于上述原因,选煤废水很难自然澄清,而且这类废水经沉淀后上清液仍是带有大量煤泥等悬浮物的黑色液体,其中含有选煤加工过程中的各种添加剂和重金属等有害物质。

目前，选煤厂对选煤废水的处理主要采用旋流器-浓缩机-煤泥沉淀池工艺进行处理，该工艺虽然成本低，但是要求有足够容量和个数的煤泥沉淀池，且存在占地面积大，冬季结冰等问题，再加上选煤厂由于规模、资金、管理等因素，存在选煤废水外排、处理不达标、循环水利用率低等问题。而且大量的选煤废水未达标排放,造成了水体污染、河道淤塞、煤泥流失,给国家造成了极大的经济损失,也使得煤炭行业水资源更为紧缺,严重制约着煤炭生产的发展。因此，无论从保护环境还是节约煤炭及水资源的角度，均需要改变目前选煤废水的处理利用现状，因地制宜地选择合乎实际的处理利用技术。

发明内容

本发明针对目前处理选煤废水的技术工艺的缺陷，提供一种能完成选煤废水的深度净化并且能资源化全部回用，同时又能将运行过程中分离出的煤泥、煤粒以及矿化物进行回收利用的技术及设备。该技术设备抗冲击能力强，反应快速彻底，无二次污染，能耗低，能将选煤废水经深度处理后资源化回收再用，整个过程采用自动化控制，运行成本低。

本发明通过以下技术方案实现：

一种选煤废水资源化处理技术设备，由旋流分离器，螺旋反应过滤分离器，矿化反应器和多相分离器组成。旋流分离器、螺旋反应过滤分离器和矿化反应器均包含了螺旋反应管道，该反应管道雷诺数大于等于2300，满足在水流的冲击下，选煤废水在螺旋反应管道内始终处于强冲击力、强剪切力、强重力等各种物理力的作用下，从而不断的翻滚混合反应。旋流分离器和螺旋反应过滤分离器含有固相物浓缩器，该浓缩器为椎体，处理水从螺旋反应管道流出后，由于惯性和冲力的作用，继续在固相浓缩器里沿椎体面做螺旋运动，此时受到离心力和重力的作用，流体内较重的固相物质从水中分离，逐渐沉入固相浓缩器底部浓缩，清水上浮。矿化反应器中含有超声波发生器，超声波发生器产生的超声波被螺旋管道中的污水吸收后能产生空化作用，使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强，并使液体的温度骤然升高，在起到很好的搅拌作用的同时加速化学反应，从而完成矿化反应，最终达到污水深度处理的目的。多相分离器为双筒结构，运行时能将流体自身的流动能量与内筒旋转力、重力、浮力相结合，并转化为冲击力、剪切力与离心力共同作用于被分离的混流体，实现混流体气相、固相、液相的连续分离，又内筒一部分始终处于液面下，因此在转动的过程中能够实现自洁，无需反冲洗便能实现无阻塞连续运行。

本发明带来的有益效果是，快速有效的对选煤废水进行深度处理，废水处理后能将废水中的煤渣以及水进行资源化回收利用，占地面积小，投资及运行成本低，无二次污染物产生。

附图说明

图1本发明结构图

1.进水管 2.旋流分离器 3.螺旋反应管道 4.固化物浓缩器 5.阀门

6.排污管 7.水泵 8.水泵 9.药箱 10.螺旋反应过滤分离器

11.文丘里混合反应器 12.螺旋反应管道 13.固化物浓缩器

14.深度过滤器 15.滤层 16.水泵 17.矿化反应器 18.螺旋反应管道

19.超声波发生器 20.多相分离器 21.动力装置 22.外筒 23.内筒

24.排气口 25.排污口 26.出水管

图2流程图

I．旋流分离 II.螺旋反应过滤分离 III.矿化 IV.多相分离

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

选煤废水依次通过旋流分离I，螺旋反应过滤分离II，矿化III和多相分离IV这四个步骤完成深度处理，具体如下：

选矿废水经进水管1进入旋流分离器2的螺旋反应管道3，在其中作圆周运动，此时废水受到重力、剪切力和离心力的作用，废水中的煤渣逐渐与水产生分层，当进入固化物浓缩器4后，在椎体中运动废水仍受到重力、剪切力和离心力的作用，此时煤渣等大部分固形物逐渐沉入底部并浓缩，含有少量固形物的处理水逐渐上涨，完成初步的固液分离；然后处理水由水泵7抽入螺旋反应过滤器10的文丘里混合反应器11，并由水泵8泵入药箱9的水处理试剂，在文丘里混合反应器11完成混合后，混合液进入螺旋反应管道12，在其中受到重力、剪切力和离心力的作用不断翻滚混合反应，随着流动进入固化物浓缩器13，经水处理试剂反应后的处理水，大部分溶于水中的物质被反应出来并固化，在离心力和重力的作用下，这些固化物逐渐与水分离，沉入到固化物浓缩器13底部并浓缩，反应水则上升，而后流入深度过滤器14，经滤层15深度过滤后，细小的固化物从水中彻底分离，清水上升；再由水泵16泵入矿化反应器17的螺旋反应管道18，此时超声波发生器19工作，发射出大量超声波对管道内的水进行反应，由于处理水在螺旋反应管道18内不断翻滚，因此能保证超声波对处理水的全面辐射，进而充分产生空化效应并最终完成矿化反应；矿化处理水流入多相分离器20的内筒23，其外筒22不会转动，内筒23由动力装置21提供动力进行转动，矿化处理水在自身的流动动能和内筒的旋转力结合，转化为冲击力、剪切力和离心力等物理力，这些力共同作用于矿化处理水，实现矿化处理水的气、液、固相物的连续分离，运行时内筒23的一少部分始终处外筒22的液体中，从而达到免冲洗的连续无阻塞运行，最终气体由排气口24逸出，固体由排污口25流出进入到排污管6，经深度处理的清水则由出水管26流出，即可达标排放，又可资源化回收再用。所有从排污管6流出的固体物质，实际上绝大部分为煤渣，经过干湿分离后仍可用于燃烧。通过以上步骤，完成选煤废水的资源化处理。

Claims (5)

1.一种选煤废水资源化处理技术设备，其特征在于该技术设备由旋流分离器，螺旋反应过滤分离器，矿化反应器和多相分离器构成。

2.根据权利要求1所述的选煤废水资源化处理技术设备，其特征在于所述旋流分离器由螺旋分离器和固相物浓缩器构成。

3.根据权利要求1所述的选煤废水资源化处理技术设备，其特征在于所述螺旋反应过滤分离器由文丘里混合反应器，螺旋反应器，固相物浓缩器，深度过滤器构成。

4.根据权利要求1所述的选煤废水资源化处理技术设备，其特征在于所述矿化反应器由螺旋反应器，超声波发生器构成。

5.根据权利要求1所述的选煤废水资源化处理技术设备，其特征在于所述多相分离器为内外双筒结构，包括排气口，排污口和出水管。