CN108658162B - 采用硅藻土处理矿井水的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，属于矿井水处理技术领域，其包括进水管、加药管、管道混合器、进水支管、反应室、导流筒、分离室、过滤区、反冲洗器和出水管，管道混合器分别与进水管、加药管和进水支管连接，出水管设置在分离室的上部，导流筒设置在分离室内，反应室设置在导流筒内，分离室内位于导流筒的外围设置有过滤区，分离室内位于过滤区的上方设置有反冲洗器，本发明集混凝、沉淀、过滤和吸附多种功能于一体，流程简单，占地面积小，操作管理方便，在保证稳定出水水质的同时有效节省运行成本。

Description

采用硅藻土处理矿井水的一体化装置

技术领域

本发明涉及矿井水处理技术领域，特别涉及一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置。

背景技术

矿井水作为一种宝贵的水资源，对其进行处理并回收利用，有很好的经济效益、环境效益和社会效益。对于矿井水的处理，行业内通常采用混凝-沉淀-过滤的工艺实现达标排放，如要实现回用，还需要通过吸附、消毒等工艺进行深度处理，含盐量较高的矿井水则需要脱盐淡化处理。采用传统混凝+沉淀+过滤的方法可有效去除悬浮物，但涉及的构筑物较多，占地面积大，混凝单元的能耗较高，滤池需反冲洗，滤料易堵塞、板结，操作管理复杂。

硅藻土是古代单细胞低等植物硅藻遗体堆积后，经过初步成岩作用而形成的一种具有多孔性的生物硅质岩。它由硅藻的壁壳组成,壁壳上有多级、大量、有序排列的微孔。这种独特的微孔结构，赋于它许多优良的性能。它性能稳定，耐酸、孔容大，孔径大，比表面积大，吸附性强，能吸附等于自身质量115—4倍的水和111—115倍的油分。它的电位为负，绝对值大，吸附正电荷能力强。因此对污水有极好的净化效果。因此，如何提供一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，同时达到混凝、沉淀、过滤吸附等目的，进一步简化工艺流程及构筑物设置，降低管理操作强度，减少占地面积及运行成本是本领域目前需要解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，该装置集混凝、沉淀、过滤和吸附多种功能于一体，流程简单，占地面积小，操作管理方便。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，包括进水管、加药管、管道混合器、进水支管、反应室、导流筒、分离室和出水管，其中：

所述管道混合器分别与进水管、加药管和进水支管连接，所述出水管设置在分离室的上部；

所述导流筒设置在分离室内，所述导流筒的底端敞口，所述反应室设置在导流筒内，所述反应室内设置有流化搅拌球，所述反应室上端敞口且在敞口处设置有拦截网，下端的内壁上设置有射流布水器，所述进水支管与射流布水器连接；

所述分离室内位于导流筒的外围设置有过滤区，所述过滤区包括弹性滤料、设置在弹性滤料上方的浮动滤料拦截网以及设置在弹性滤料下方的固定滤料拦截网，所述浮动滤料拦截网的上方设置有连锁控制器；

所述分离室内位于过滤区的上方设置有反冲洗器。

进一步，所述射流布水器设置有两个且两个射流布水器相对设置。

进一步，所述进水支管设置有两条，两条进水支管分别与两个射流布水器连接。

进一步，所述反冲洗器依次连接有反冲洗气管、反冲洗阀门和风机。

进一步，所述过滤区还包括轨道，所述轨道设置在分离室的内壁以及导流筒的外壁上，所述浮动滤料拦截网可沿所述轨道上下移动

进一步，所述弹性滤料设置为多层。

进一步，所述分离室上部内壁位于所述出水管处设置有集水槽。

进一步，所述分离室底部设置有集泥斗，所述集泥斗底部设置有排泥管。

使用上述装置进行矿井水处理的方法及流程如下：

矿井水和硅藻泥分别从进水管和加药管注入，在管道混合器中进行混合，与硅藻土混合后的矿井水经进水支管流入反应器内，并由射流布水器喷出，射流出的矿井水和硅藻土在流化搅拌球的持续紊动搅拌作用下进一步混合并接触，促进絮凝和吸附作用，充分反应后经导流筒流入分离室进行泥水分离，下沉污泥沉积在集泥斗通过排泥管定期排出，上清液向上流经过滤区，经多层的弹性滤料过滤后流入集水槽并通过出水管排出；

当弹性滤料堵塞时，作用于弹性滤料底部的水压持续升高促使可浮动滤料拦截网沿轨道上升，当浮动滤料拦截网由于上升触发连锁控制器时，连锁控制器暂停进水及加药，开启风机和反冲洗阀门，通过反冲洗器逆向曝气实现弹性滤料的反冲洗，反冲洗后，弹性滤料疏通，浮动滤料拦截网下降，恢复初始位置时，连锁控制器关闭风机和反冲洗阀门，恢复进水及加药。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的采用硅藻土处理矿井水的一体化装置集混凝、沉淀、过滤、吸附等多种功能于一体，可强化对悬浮物、有机物及重金属的去除，流程简单，占地面积小，操作管理方便，在保证稳定出水水质的同时有效节省运行成本。

2、本发明的反应室内设置流化搅拌球，矿井水和硅藻土在流化搅拌球的持续紊动搅拌作用下进一步混合并接触，促进絮凝和吸附作用，相对传统的机械搅拌，该设计具有结构简单、占地面积小和能耗小的特点。

3、本发明提供的采用硅藻土处理矿井水的一体化装置采用多层的弹性滤料进行过滤，同时设置连锁控制器和反冲洗器，不但能够对悬浮物、杂质进行去除，而且能够实现联锁控制，自动化程度高，反冲洗仅需气洗，可有效防止滤料板结。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

附图中：1-进水管，2-加药管，3-管道混合器，4-进水支管，5-分离室，6-导流筒，7-反应室，71-拦截网，72-射流布水器，73-流化搅拌球，8-过滤区，81-弹性滤料，82-浮动滤料拦截网，83-固定滤料拦截网，84-轨道，9-连锁控制器，10-反冲洗器，101-反冲洗气管，102-反冲洗阀门，103-风机，11-出水管，12-集水槽，13-集泥斗，14-排泥管。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，本实施例中提供一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，包括进水管1、加药管2、管道混合器3、进水支管4、反应室7、导流筒6、分离室5、过滤区8、连锁控制器9、反冲洗器10和出水管11，其中：

所述管道混合器3分别与进水管1、加药管2和进水支管4连接，矿井水和硅藻土分别从进水管1和加药管2注入并在管道混合器3内进行初步混合，所述反应室7下端的内壁上设置有射流布水器72，所述进水支管4与射流布水器72连接，经过混合之后的矿井水经进水支管4由射流布水器72喷射到反应室7内。

所述反应室7内设置有流化搅拌球73，所述流化搅拌球73直径120mm，包括外部球形壳体和内部旋转多孔板，所述外部球形壳体为孔径12～15mm的多孔结构，所述内部旋转多孔板孔径6～10mm，可绕固定旋转轴360°转动，射流出的矿井水和硅藻土在流化搅拌球73的持续紊动搅拌作用下进一步混合并接触，促进絮凝和吸附作用，所述反应室7上端敞口且在敞口处设置有拦截网71，可以对流化搅拌球73进行拦截，避免流化搅拌球73随矿井水流出，采用流化搅拌球73来搅拌物料，相比于传统的机械搅拌，该设计具有结构简单、占地面积小和能耗小的特点。

作为优选，所述射流布水器72设置有两个且两个射流布水器72相对设置，所述进水支管4设置有两条，两条进水支管4分别与两个射流布水器72连接，不但能够增大矿井水混合物的进入流量，而且两个射流布水器72相对喷射，能够进一步使矿井水和硅藻泥混合。

所述反应室7设置在导流筒6内，所述导流筒6设置在分离室5内，所述导流筒6的底端敞口，从所述反应室7上端流出的矿井水由导流筒6底部流入到分离室中，所述分离室5底部设置有集泥斗13，所述集泥斗13底部设置有排泥管14，沉淀之后的泥土从排泥管14排出。

所述分离室5内位于导流筒6的外围设置有过滤区8，所述过滤区8包括弹性滤料81、设置在弹性滤料81上方的浮动滤料拦截网82、设置在弹性滤料81下方的固定滤料拦截网83和轨道84，所述弹性滤料81为孔径7～11mm的多孔聚氨酯板，在非受压状态下的厚度400mm，所述弹性滤料81设置为多层，优选地所述弹性滤料81设置有3层，3层弹性滤料设置在浮动滤料拦截网82和固定滤料拦截网83之间，所述轨道84设置在分离室5的内壁以及导流筒6的外壁上，所述浮动滤料拦截网82可沿所述轨道84上下移动，所述浮动滤料拦截网82的上方设置有连锁控制器9，所述浮动滤料拦截网82向上移动可触碰到连锁控制器9。

所述分离室5内位于过滤区8的上方设置有反冲洗器10，所述反冲洗器10为一排气管，在分离器5之外设置有与反冲洗器10依次连接的反冲洗气管101、反冲洗阀门102和风机103，所述反冲洗器10通过风机103向过滤区8吹气，从而实现对过滤区8中弹性滤料81的反冲洗。

所述出水管11设置在分离室5的上部，在所述分离室5上部内壁位于所述出水管11处设置有集水槽12，经过过滤之后的矿井水进入集水槽12，最终由出水管11排出。

采用上述的装置进行矿井水处理的方法及流程如下：

矿井水和硅藻泥分别从进水管1和加药管2注入，在管道混合器中3进行混合，与硅藻土混合后的矿井水经两个进水支管4流入反应器内7，并由两个射流布水器72喷出，射流出的矿井水和硅藻土在流化搅拌球73的持续紊动搅拌作用下进一步混合并接触，促进絮凝和吸附作用，充分反应后经导流筒6流入分离室5进行泥水分离，下沉污泥沉积在集泥斗13上，通过排泥管14定期排出，上清液向上流经过滤区8，经多层的弹性滤料81过滤后流入集水槽12并通过出水管11排出；

当弹性滤料81堵塞时，作用于弹性滤料81底部的水压持续升高促使浮动滤料拦截网82沿轨道84上升，当浮动滤料拦截网82由于上升触发连锁控制器9时，连锁控制器9暂停进水及加药，开启风机103和反冲洗阀门102，通过反冲洗器10逆向曝气实现弹性滤料81的反冲洗，反冲洗后，弹性滤料81疏通，浮动滤料拦截网82下降，恢复初始位置时，连锁控制器9关闭风机103和反冲洗阀门102，恢复进水及加药。

本发明提供的采用硅藻土处理矿井水的一体化装置集混凝、沉淀、过滤、吸附等多种功能于一体，可强化对悬浮物、有机物及重金属的去除，流程简单，占地面积小，操作管理方便，在保证稳定出水水质的同时有效节省运行成本；能够实现联锁控制，自动化程度高，反冲洗仅需气洗，可有效防止滤料板结。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，包括进水管、加药管、管道混合器、进水支管、反应室、导流筒、分离室和出水管，其中：

所述管道混合器分别与进水管、加药管和进水支管连接，所述出水管设置在分离室的上部；

所述导流筒设置在分离室内，所述导流筒的底端敞口，所述反应室设置在导流筒内，所述反应室内设置有流化搅拌球，所述反应室上端敞口且在敞口处设置有拦截网，下端的内壁上设置有射流布水器，所述进水支管与射流布水器连接；

所述分离室内位于导流筒的外围设置有过滤区，所述过滤区包括弹性滤料、设置在弹性滤料上方的浮动滤料拦截网以及设置在弹性滤料下方的固定滤料拦截网，所述浮动滤料拦截网的上方设置有连锁控制器；

所述分离室内位于过滤区的上方设置有反冲洗器；

所述流化搅拌球包括外部球形壳体和内部旋转多孔板，所述内部旋转多孔板可绕固定旋转轴360°转动；

所述弹性滤料为孔径为7～11mm的多孔聚氨酯板；

所述弹性滤料设置为多层；

所述过滤区还包括轨道，所述轨道设置在分离室的内壁以及导流筒的外壁上，所述浮动滤料拦截网可沿所述轨道上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，所述射流布水器设置有两个且两个射流布水器相对设置。

3.根据权利要求2所述的一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，所述进水支管设置有两条，两条进水支管分别与两个射流布水器连接。

4.根据权利要求1所述的一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，所述反冲洗器依次连接有反冲洗气管、反冲洗阀门和风机。

5.根据权利要求1所述的一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，所述分离室上部内壁位于所述出水管处设置有集水槽。

6.根据权利要求5所述的一种采用硅藻土处理矿井水的一体化装置，其特征在于，所述分离室底部设置有集泥斗，所述集泥斗底部设置有排泥管。

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