CN107473339A - 一种矿井水磁混凝处理装置及工艺 - Google Patents

一种矿井水磁混凝处理装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种矿井水磁混凝处理装置,包括混合器组合体及絮凝旋流沉淀器,混合器组合体包括第一、第二混合器单元,两个混合器单元依次设置在主进料管的中部。每个混合器单元,均由多个管道混合器单体首尾依次连接构成。主进料管的初始段上设置有潜水泵,主进料管的末端与絮凝旋流沉淀器相连。絮凝旋流沉淀器具有罐体,罐体的内部竖向设置有排水管,排水管的上端伸出罐体外。排水管位于罐体内的部分,由上到下依次设置有多个集沉盘。排水管的下端设置有拨料盘,拨料盘位于各集沉盘的下方。本发明还公开一种矿井水处理工艺。本发明结构合理,使用成本低,絮凝效果好,水处理效率高,药剂使用量减少2/3以上,占地小,可对矿井水实现井下在线处理。

Description

一种矿井水磁混凝处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及采矿设备技术领域,具体涉及一种矿井水磁混凝处理装置及工艺。
背景技术
在原煤开采过程中,产生大量矿井废水,这些矿井废水未经处理排放到环境,不仅会污染环境,而且造成大量水资源浪费。目前煤矿普遍采用井下沉淀池沉淀、井上调节、混凝沉淀过滤技术和工艺对其进行处理,通常处理矿井水的工艺流程是:矿井水→调节池→提升泵→反应沉淀池→过滤→清水池→排放。这些技术主要利用重力沉降原理对水体中的悬浮物进行分离,其主要缺点是占地面积大,操作弹性小、水力停留时间长,底泥(煤泥)含水率高,对场地、池容的要求很大,并不适于将矿井水处理站设置在井下。由于矿井水量的不可预测,生产过程中常出现“跑混”现象,导致矿井水处理的效果不理想。
专利201220325592.0公开了一种一体化磁絮凝装置,包括反应池、沉淀池、旋流器、磁鼓和脱泥机。专利201410285110.7公开了一种磁絮凝分离废水处理方法,由漩流井、静态管道混合器、磁分离设备、调节池、冷却塔等构成,未将磁性物质做回收处理。专利201320710579.1公开一种井下矿井水处理系统,包括依次连接设置的预沉池,混合池、反应池、超磁分离机和过滤器。专利201220523689.2公开一种磁絮凝水处理系统,包括磁絮凝加载系统、澄清池、磁粉回收系统。综上所述,现有处理矿井水的工艺仍存在设备占地面积大、处理效率低、工艺复杂、超磁分离机能耗高、磁种子回收成本高等问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明的一个目的在于提出一种矿井水磁混凝处理装置,解决现有水处理装置占地大,设备复杂不适合设置于矿井下,处理效率低、效果差,及磁种子回收成本高的问题。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种矿井水磁混凝处理装置,包括混合器组合体及絮凝旋流沉淀器,所述混合器组合体包括第一、第二混合器单元,两个混合器单元依次设置在主进料管的中部。每个混合器单元,均由多个管道混合器单体首尾依次连接构成。主进料管的初始段上设置有潜水泵,主进料管的末端与絮凝旋流沉淀器相连。所述絮凝旋流沉淀器具有罐体,罐体的底部连接排料管。所述罐体的内部竖向设置有排水管,排水管的上端伸出罐体外。排水管位于罐体内的部分,由上到下依次设置有多个集沉盘。排水管的下端设置有拨料盘,拨料盘位于各集沉盘的下方。
优选地,所述主进料管位于潜水泵与第一混合器单元之间的部分,连接有PAC进料管。主进料管位于第一、第二混合器单元之间的部分,连接有混合进料管。所述PAC进料管和混合进料管上,均配置有计量泵。
优选地,集沉盘的上端为敞开的扩口端,下端套接排水管的外壁。各集沉盘的内侧边缘环形均匀布置多个沉降口,其外侧边缘开有多个入料缺口。拨料盘为锥形结构,其顶部的收口端固定套接于排水管的外壁。
优选地,罐体的上部为顶部封闭的圆筒结构,其下部为底端收口的圆锥结构,所述罐体的下部配置有支撑架。所述排料管与锥筒的下端相连相通,且配置有排料阀。主进料管的末端与罐体上端的一侧相连,其出料口的朝向与罐体的内壁相切。
优选地,混合器组合体位于箱体的内部,主进料管的初始段和末尾段均伸出箱体的外部。PAC进料管、混合进料管的入料口,也均位于箱体的外部。
优选地,还包括磁力旋流器,磁力旋流器具有壳体及可调电磁线圈,壳体的上部为圆筒结构,下部为锥筒结构,壳体的顶部设置有溢流管,其底部连接有卸料管。可调电磁线圈套在壳体下部的外侧。所述壳体通过次进料管,与位于罐体下方的底流集料槽相连相通。
优选地,次进料管上设置有送料泵,次进料管位于送料泵和壳体之间的部分连接有回流管,回流管的末端伸入底流集料槽内。所述回流管、次进料管及主进料管的管体上,分别配置有阀门。
优选地,所述次进料管与壳体上端的一侧相连,其出料口的朝向与壳体的内壁相切。所述主进料管和次进料管上,分别设置有压力表。
本发明的另一个目的在于提出一种矿井水处理工艺。
矿井水处理工艺,采用上述矿井水磁混凝处理装置,其特征在于包括如下步骤:
步骤一,开启潜水泵,将矿井水泵送至混合器组合体内。同时,开启配置在PAC进料管、混合进料管上的计量泵,将PAC通过PAC进料管送至混合器组合体内,同时将PAM和磁种子的混合物送至混合器组合体内,与矿井水均匀混合,矿井水内形成磁絮体。
步骤二,带有磁絮体的矿井水,由第二混合器单元进入絮凝旋流沉淀器的罐体内,并在罐体内形成旋流。磁絮体由集沉盘沉降至罐体的底部,磁絮体由罐体的底部排至底流集料槽内,进行收集,溢流由排水管的上端排出。
步骤三,底流集料槽内收集的磁絮体,经次进料管泵送至磁力旋流器内,在壳体形成旋流,磁絮体在离心力和磁场力的作用下,分离出磁种子和部分粗颗粒,并由壳体的底部排出。磁絮体分离后得到的废弃物,由壳体的顶部排出。
优选地,步骤一中,矿井水、PAC连续加入混合器组合体,磁种子与PAM的混合物也连续加入混合器组合体,并连续进入絮凝旋流沉淀器。PAC在矿井水中的浓度,为40mg/L~60mg/L。磁种子在矿井水中的浓度,为400mg/L~500mg/L。PAM在矿井水中的浓度,为4mg/L~6mg/L。步骤二中,罐体底部的排料管上的排料阀,按照时间段间隔开关。步骤三中,次进料管上的送料泵,根据底流集料槽内磁絮体的量开启和关闭,对磁力旋流器间隔送料。
通过采用上述技术方案,本发明的有益技术效果是:
(1)本发明采用磁混凝快速沉淀+磁种子旋流分选回收工艺,加快矿井水中颗粒的絮凝沉降,分离时间较传统混凝沉淀工艺缩短1/3,具有流程短、沉降快、效率高的优点。设备操作简单,维护方便,投资低、占地小,可实现井下在线处理矿井水。
(2)利用混合器组合体强湍流、低剪切作用,加快药剂(PAC和PAM)、磁种子和矿井水的充分混合,代替传统的搅拌设备。药剂用量少,与物料混合均匀,絮凝效果好,药剂使用量减少2/3以上。
(3)絮凝旋流沉淀器,处理量大,出水水质高,出水溢流含有固体微粒的质量≤10mg/L,符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006。采用底流型磁力旋流器对磁絮体进行磁种子的分离、回收,有效缩短工艺流程、提高处理效率、降低能耗。
(4)本发明占地面积小,可置于井下在线处理,减少提升泵的工作量,经过处理后的矿井水固体微粒含量少,提升到地面时对提升泵、管道的磨损小,增加排水系统使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种矿井水磁混凝处理装置的结构原理示意图。
图2是本发明某一部分的结构原理示意图,示出的是混合器组合体及相关部件。
图3是本发明某一部分的结构原理示意图,示出的是絮凝旋流沉淀器。
图4是图3中絮凝旋流沉淀器内部排水管与集沉盘及拨料盘的组合结构的立体示意图。
图5是本发明一种矿井水磁混凝处理装置的流体走向示意图。
图6是本发明一种矿井水磁混凝处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明:
实施例1,结合图1至图5,一种矿井水磁混凝处理装置,包括主进料管1、混合器组合体2及絮凝旋流沉淀器3,所述混合器组合体2包括第一混合器单元21、第二混合器单元22,上述两个混合器单元依次连接在主进料管2的中部。第一混合器单元21、第二混合器单元22,均由四个静态管道混合器单体首尾依次连接构成。主进料管1靠近第一混合器单元21的部分为其初始段,主进料管1的初始段上安装有潜水泵11,主进料管1靠近第二混合器单元22的部分为其末尾段,所述主进料管1的末尾段的端部,与絮凝旋流沉淀器3相连相通。在使用状态下,潜水泵11可将矿井水由主进料管1经混合器组合体2,泵送至絮凝旋流沉淀器3内。
所述主进料管1位于潜水泵11与第一混合器单元21之间的部分,连接有PAC进料管12,PAC进料管12上安装有计量泵15,通过PAC进料管12将PAC加入主进料管1内,与矿井水一并进入第一混合器单元21进行混合。主进料管1位于第一混合器单元21、第二混合器单元22之间的管体上,连接有混合进料管13,磁种子进料管13上安装有计量泵15,通过混合进料管13将磁种子和PAM的均匀混合物加入主进料管1内,随矿井水进入第二混合器单元22进行混合。
PAC及磁种子和PAM的混合物按照上述次序,连续、分段、定量加入混合器组合体2内,与矿井水逐次在各混合器单元内均匀混合。PAC(絮凝剂)对矿井水中的带电颗粒主要是“架桥作用”,由于其分子量很大,并带有很多活性基团,能将颗粒联结成一个紧密的整体,采用凝聚方法降低胶体表面电动电位,利用絮凝剂的黏附、架桥和交联作用,促进矿井水中的胶体聚集形成小的絮状体。磁种子在PAC之后加入矿井水中,与矿井水中的小的絮状体混合,最大限度提高絮状体的比重,最终目的是为了大幅提高絮状体的沉降速度。PAC(凝聚剂)可使带有磁种子的小的絮状体相互凝聚在一起,在第二混合器单元22内迅速形成大的絮状体,经主进料管1进入絮凝旋流沉淀器3进行分离。
混合器组合体2位于箱体24的内部,主进料管1的初始段和末尾段均伸出箱体24的外部,箱体24可对混合器组合体2起到保护作用。PAC进料管12、混合进料管13的入料口,均位于箱体24的外部,各计量泵15也均位于箱体24的外部。主进料管1位于第二混合器单元22与絮凝旋流沉淀器3之间的管体上,设置有阀门16,通过该阀门16控制主进料管1内混有PAC、磁种子、PAM的矿井水的流量。
所述絮凝旋流沉淀器3具有罐体31,罐体31的上部为顶部封闭的圆筒结构,其下部为底端收口的圆锥结构,所述罐体31的下部配置有支撑架8,支撑架8对罐体31起承载作用。主进料管1的末端与罐体31上端的一侧相连,主进料管1的朝向与罐体31的内壁相切,矿井水进入罐体31内形成旋流。所述罐体31的内部竖向设置有排水管32,排水管32的上端伸出罐体31的顶部,其下端延伸至罐体31的中部。所述排水管32位于罐体31内的部分,由上到下等间隔依次套有多个锥形筒状的集沉盘33,集沉盘33的扩口端均沿排水管32的轴线朝上,其底部的收口端的内壁与排水管32的外壁相适配,且与排水管32的外壁固定焊接成一体。
各集沉盘33的内侧边缘呈环形均匀布置四个沉降口331,其外侧边缘呈环形开有多个入料缺口332。排水管32的下端设置有拨料盘34,拨料盘34位于各集沉盘33的下方,拨料盘34为锥形筒状结构,其顶部的收口端固定套接于排水管32的外壁。集沉盘33外边缘的入料缺口332更有利于磁絮体由进入其内部进行沉降,集沉盘33可以有效的增大沉降面积,磁絮体可以更容易沉降在集沉盘33表面,磁絮体逐渐增大。在使用状态下,磁絮体由集沉盘33的外边缘及入料缺口332进入其内部的表面,磁絮体沿集沉盘33切向重力分量大于集沉盘33的表面对其产生的受摩擦力,絮体快速从各集沉盘33的沉降口331逐级落下,落于拨料盘34的上表面,并沿拨料盘34的外边缘,继续沉淀至罐体31的底部,拨料盘34可防止沉降下来的磁絮体被排水管32的下端抽走。集沉盘33可缩短磁絮体的沉降时间,减小了水流对沉淀区的扰动。罐体31的内部加入排水管32与多个集沉盘33形成的组合体,可减小罐体31内部水流对其下部沉淀区的扰动。
罐体31的底部设置有排料管35,所述排料管35与罐体31锥筒的下端相连相通,且配置有排料阀36。在工作状态下,带有磁絮体的矿井水连续进入罐体31内,并在罐体31内形成旋流,矿井水内的磁絮体由于其自身比重大的原因,向罐体31的底部沉降形成底流,矿井水分离出的位于罐体31的中上部的清水,可经过排水管32的下端或者其侧壁的排水孔34进入其内部,并在排水管32的上端形成溢流,排出。沉降于罐体31底部的磁絮体,通过排料管35排至其下方设置的底流集料槽4内进行收集,磁絮体的排料过程通过排料管35上的排料阀36控制,连续间隔一段时间排一次磁絮体。
本发明公开的矿井水磁混凝处理装置,还包括磁力旋流器5,磁力旋流器5具有壳体51及可调电磁线圈52,壳体51的上部为圆筒结构,下部为锥筒结构,壳体51的顶部设置有溢流管53,其底部连接有卸料管54。可调电磁线圈52套在壳体51下部的锥筒机构的外侧,在通电状态下,可调电磁线圈52可产生磁场。所述壳体51通过次进料管6,与底流集料槽4的底部侧壁相连相通,次进料管6上设置有送料泵61,次进料管6位于底流集料槽4和送料泵61之间的管体上配置有阀门。在工作状态下,送料泵61将底流集料槽4内的磁絮体,泵送至磁力旋流器5的壳体51内。
次进料管6位于送料泵61和壳体51之间的部分连接有回流管62,回流管62的末端伸入底流集料槽4内,回流管62上配置有阀门,用于调节次进料管6内磁絮体的流量。所述主进料管1和次进料管6上,分别设置有压力表,用于监控主进料管1和次进料管6内流体的压力。所述次进料管6与壳体51上端的一侧相连,其出料口的朝向与壳体51的内壁相切。底流集料槽4内的磁絮体,经送料泵61输送至磁力旋流器5,磁絮体进入壳体51内形成旋流,在强旋流形成的剪切力作用下,磁絮体破碎,磁种子从絮体中剥离出来。在磁力旋流器5离心力作用下,粗粒级的磁种子进入外旋流沿壳体51的内壁向下沉降,并由卸料管54排出,回收。细粒级的磁种子进入内旋流,在可调电磁线圈52的磁场力的作用下,也向壳体51的内壁运动,最后也随外旋流汇集到壳体51的底部,由卸料管54排出,从而实现对磁种子的富集再回收。所述磁絮体分离出磁种子后剩余的废弃物,由壳体51顶部的溢流管53排出。
本发明公开的矿井水磁混凝处理装置,在井下使用时可安装在拖车7上,具体安装在拖车的底板71上,提高设备使用的机动性和灵活性。
实施例2,结合图1至图6,一种矿井水处理工艺,采用上述矿井水磁混凝处理装置,其特征在于包括如下步骤:步骤一,开启潜水泵11,将含有固体物质量为200mg/L的矿井水由主进料管1的进水口进入,潜水泵11将矿井水泵送至混合器组合体1的内。同时,开启配置在PAC进料管12上的计量泵15,根据PAC的加入量调节PAC进料管12上的计量泵15。PAC首先与矿井水混合,一起进入第一混合器单元21,并在第一混合器单元21内充分混合,PAC在矿井水中的浓度,控制为50mg/L。
开启配置在混合进料管13上的计量泵15,磁种子与PAM的混合物,通过混合进料管13进入第二混合器单元22,并在第二混合器单元22内充分混合,磁种子在矿井水中的浓度,控制为400mg/L,PAM在矿井水中的浓度,控制为4mg/L。PAC、磁种子、PAM和矿井水在混合器组合体2内混合均匀,在矿井水内形成磁絮体,混合器组合体2内的矿井水经主进料管1,连续进入絮凝旋流沉淀器3。
步骤二,带有磁絮体的矿井水,由第二混合器单元22进入絮凝旋流沉淀器3的罐体31内,并在罐体31内形成旋流,进行分离。磁絮体沉降至罐体31的底部,磁絮体由罐体31底部的排料管35排至底流集料槽4内,进行收集,溢流由排水管32的上端排出,此处所指的溢流是矿井水分离出磁絮体后得到的清水,溢流中含有固体微粒的质量≤10mg/L,符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006。罐体31底部的排料35上的排料阀36,在罐体31底部的磁絮体累积到一定量的时候开启,罐体31内部压力可将磁絮体快速排出,排完后排料阀36关闭,按照上述方式重复。
步骤三,底流集料槽4内收集的磁絮体,经次进料管6泵送至磁力旋流器5内,并在磁力旋流器5的壳体51形成旋流,壳体51的磁絮体在离心力和磁场力的作用下,分离出磁种子和部分较粗的颗粒,并由壳体51的底部排出、收集,收集得到的磁种子经过处理后再次使用。磁絮体分离后得到的废弃物,由壳体51的顶部排出。步骤三中,次进料管6上的送料泵61,根据底流集料槽4内磁絮体的量间隔开启和关闭,对磁力旋流器5间隔送料。
实施例3,结合图1至图6,一种矿井水处理工艺,采用上述矿井水磁混凝处理装置,其特征在于包括如下步骤:步骤一,开启潜水泵11,将含有固体物质量为250mg/L的矿井水由主进料管1的进水口进入,潜水泵11将矿井水泵送至混合器组合体1的内。同时,开启配置在PAC进料管12上的计量泵15,根据PAC的加入量调节PAC进料管12上的计量泵15。PAC首先与矿井水混合,一起进入第一混合器单元21,并在第一混合器单元21内充分混合,PAC在矿井水中的浓度,控制为55mg/L。
开启配置在混合进料管13上的计量泵15,磁种子与PAM的混合物,通过混合进料管13进入第二混合器单元22,并在第二混合器单元22内充分混合,磁种子在矿井水中的浓度,控制为450mg/L,PAM在矿井水中的浓度,控制为5mg/L。PAC、磁种子、PAM和矿井水在混合器组合体2内混合均匀,在矿井水内形成磁絮体,混合器组合体2内的矿井水经主进料管1,连续进入絮凝旋流沉淀器3。
步骤二,带有磁絮体的矿井水,由第二混合器单元22进入絮凝旋流沉淀器3的罐体31内,并在罐体31内形成旋流,进行分离。磁絮体沉降至罐体31的底部,磁絮体由罐体31底部的排料管35排至底流集料槽4内,进行收集,溢流由排水管32的上端排出,此处所指的溢流是矿井水分离出磁絮体后得到的清水,溢流中含有固体微粒的质量≤10mg/L,符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006。罐体31底部的排料35上的排料阀36,在罐体31底部的磁絮体累积到一定量的时候开启,罐体31内部压力可将磁絮体快速排出,排完后排料阀36关闭,按照上述方式重复。
步骤三,底流集料槽4内收集的磁絮体,经次进料管6泵送至磁力旋流器5内,并在磁力旋流器5的壳体51形成旋流,壳体51的磁絮体在离心力和磁场力的作用下,分离出磁种子和部分较粗的颗粒,并由壳体51的底部排出、收集,收集得到的磁种子经过处理后再次使用。磁絮体分离后得到的废弃物,由壳体51的顶部排出。步骤三中,次进料管6上的送料泵61,根据底流集料槽4内磁絮体的量间隔开启和关闭,对磁力旋流器5间隔送料。
实施例4,结合图1至图6,一种矿井水处理工艺,采用上述矿井水磁混凝处理装置,其特征在于包括如下步骤:步骤一,开启潜水泵11,将含有固体物质量为300mg/L的矿井水由主进料管1的进水口进入,潜水泵11将矿井水泵送至混合器组合体1的内。同时,开启配置在PAC进料管12上的计量泵15,根据PAC的加入量调节PAC进料管12上的计量泵15。PAC首先与矿井水混合,一起进入第一混合器单元21,并在第一混合器单元21内充分混合,PAC在矿井水中的浓度,控制为60mg/L。
开启配置在混合进料管13上的计量泵15,磁种子与PAM的混合物,通过混合进料管13进入第二混合器单元22,并在第二混合器单元22内充分混合,磁种子在矿井水中的浓度,控制为500mg/L,PAM在矿井水中的浓度,控制为6mg/L。PAC、磁种子、PAM和矿井水在混合器组合体2内混合均匀,在矿井水内形成磁絮体,混合器组合体2内的矿井水经主进料管1,连续进入絮凝旋流沉淀器3。
步骤二,带有磁絮体的矿井水,由第二混合器单元22进入絮凝旋流沉淀器3的罐体31内,并在罐体31内形成旋流,进行分离。磁絮体沉降至罐体31的底部,磁絮体由罐体31底部的排料管35排至底流集料槽4内,进行收集,溢流由排水管32的上端排出,此处所指的溢流是矿井水分离出磁絮体后得到的清水,溢流中含有固体微粒的质量≤10mg/L,符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006。罐体31底部的排料35上的排料阀36,在罐体31底部的磁絮体累积到一定量的时候开启,罐体31内部压力可将磁絮体快速排出,排完后排料阀36关闭,按照上述方式重复。
步骤三,底流集料槽4内收集的磁絮体,经次进料管6泵送至磁力旋流器5内,并在磁力旋流器5的壳体51形成旋流,壳体51的磁絮体在离心力和磁场力的作用下,分离出磁种子和部分较粗的颗粒,并由壳体51的底部排出、收集,收集得到的磁种子经过处理后再次使用。磁絮体分离后得到的废弃物,由壳体51的顶部排出。步骤三中,次进料管6上的送料泵61,根据底流集料槽4内磁絮体的量间隔开启和关闭,对磁力旋流器5间隔送料。
本发明的有益技术效果主要包括以下几个方面:
(1)本发明采用磁混凝快速沉淀+磁种子旋流分选回收工艺,加快矿井水中颗粒的絮凝沉降,分离时间较传统混凝沉淀工艺缩短1/3,具有流程短、沉降快、效率高的优点。设备操作简单,维护方便,投资低、占地小,可实现井下在线处理矿井水。
(2)利用混合器组合体强湍流、低剪切作用,加快药剂(PAC和PAM)、磁种子和矿井水的充分混合,代替传统的搅拌设备。药剂用量少,与物料混合均匀,絮凝效果好,药剂使用量减少2/3以上。
(3)絮凝旋流沉淀器,处理量大,出水水质高,出水溢流含有固体微粒的质量≤10mg/L,符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006。采用底流型磁力旋流器对磁絮体进行磁种子的分离、回收,有效缩短工艺流程、提高处理效率、降低能耗。
(4)本发明占地面积小,可置于井下在线处理,减少提升泵的工作量,经过处理后的矿井水固体微粒含量少,提升到地面时对提升泵、管道的磨损小,增加排水系统使用寿命。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿井水磁混凝处理装置,包括混合器组合体及絮凝旋流沉淀器,其特征在于,所述混合器组合体包括第一、第二混合器单元,两个混合器单元依次设置在主进料管的中部;每个混合器单元,均由多个管道混合器单体首尾依次连接构成;主进料管的初始段上设置有潜水泵,主进料管的末端与絮凝旋流沉淀器相连;所述絮凝旋流沉淀器具有罐体,罐体的底部连接排料管;所述罐体的内部竖向设置有排水管,排水管的上端伸出罐体外;排水管位于罐体内的部分,由上到下依次设置有多个集沉盘;排水管的下端设置有拨料盘,拨料盘位于各集沉盘的下方。
2.根据权利要求1所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,所述主进料管位于潜水泵与第一混合器单元之间的部分,连接有PAC进料管;主进料管位于第一、第二混合器单元之间的部分,连接有混合进料管;所述PAC进料管和混合进料管上,均配置有计量泵。
3.根据权利要求1所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,集沉盘的上端为敞开的扩口端,下端套接排水管的外壁;各集沉盘的内侧边缘环形均匀布置多个沉降口,其外侧边缘开有多个入料缺口;拨料盘为锥形结构,其顶部的收口端固定套接于排水管的外壁。
4.根据权利要求1所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,罐体的上部为顶部封闭的圆筒结构,其下部为底端收口的圆锥结构,所述罐体的下部配置有支撑架;所述排料管与锥筒的下端相连相通,且配置有排料阀;主进料管的末端与罐体上端的一侧相连,其出料口的朝向与罐体的内壁相切。
5.根据权利要求2所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,混合器组合体位于箱体的内部,主进料管的初始段和末尾段均伸出箱体的外部;PAC进料管、混合进料管的入料口,也均位于箱体的外部。
6.根据权利要求1所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,还包括磁力旋流器,磁力旋流器具有壳体及可调电磁线圈,壳体的上部为圆筒结构,下部为锥筒结构,壳体的顶部设置有溢流管,其底部连接有卸料管;可调电磁线圈套在壳体下部的外侧;所述壳体通过次进料管,与位于罐体下方的底流集料槽相连相通。
7.根据权利要求6所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,次进料管上设置有送料泵,次进料管位于送料泵和壳体之间的部分连接有回流管,回流管的末端伸入底流集料槽内;所述回流管、次进料管及主进料管的管体上,分别配置有阀门。
8.根据权利要求6所述的一种矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,所述次进料管与壳体上端的一侧相连,其出料口的朝向与壳体的内壁相切;所述主进料管和次进料管上,分别设置有压力表。
9.矿井水处理工艺,采用权利要求1至7任意一项所述的矿井水磁混凝处理装置,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,开启潜水泵,将矿井水泵送至混合器组合体内;同时,开启配置在PAC进料管、混合进料管上的计量泵,将PAC通过PAC进料管送至混合器组合体内,同时将PAM和磁种子的混合物送至混合器组合体内,与矿井水均匀混合,矿井水内形成磁絮体;
步骤二,带有磁絮体的矿井水,由第二混合器单元进入絮凝旋流沉淀器的罐体内,并在罐体内形成旋流;磁絮体由集沉盘沉降至罐体的底部,磁絮体由罐体的底部排至底流集料槽内,进行收集,溢流由排水管的上端排出;
步骤三,底流集料槽内收集的磁絮体,经次进料管泵送至磁力旋流器内,在壳体形成旋流,磁絮体在离心力和磁场力的作用下,分离出磁种子和部分粗颗粒,并由壳体的底部排出;磁絮体分离后得到的废弃物,由壳体的顶部排出。
10.根据权利要求8所述的矿井水处理工艺,其特征在于,步骤一中,矿井水、PAC连续加入混合器组合体,磁种子与PAM的混合物也连续加入混合器组合体,并连续进入絮凝旋流沉淀器;PAC在矿井水中的浓度,为40mg/L~60mg/L;磁种子在矿井水中的浓度,为400mg/L~500mg/L;PAM在矿井水中的浓度,为4mg/L~6mg/L;步骤二中,罐体底部的排料管上的排料阀,按照时间段间隔开关;步骤三中,次进料管上的送料泵,根据底流集料槽内磁絮体的量开启和关闭,对磁力旋流器间隔送料。
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