CN111018063B - 一种基于电絮凝器的含煤水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保行业中的污水处理领域，尤其是一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，包括原水池、供水泵、电絮凝器、旋流斜板高效沉淀器、中间水池、中间水泵、多介质过滤器、高效纤维束过滤器等设备，通过设置电絮凝器可以在不添加絮凝剂和混凝剂情况下对含煤废水进行絮凝，然后通过旋流斜板高效沉淀器提高絮体与水的分离效果。最后再经过串联的多介质过滤器和高效纤维束过滤器使出水悬浮物稳定低于1mg/l以下。

Description

一种基于电絮凝器的含煤水处理系统

技术领域

本发明涉及环保行业中的污水处理领域，尤其是一种基于电絮凝器的含煤水处理系统。

背景技术

含煤废水主要是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水、电厂输煤系统冲洗水、喷淋水和煤场区域雨水，其中含有大量的煤泥和泥砂，给矿区和电厂附近的环境造成了严重的污染。含煤废水已是煤炭和电力工业的主要污染源之一，越来越受到人们的重视。含煤废水特别稳定，静置几个月也不会自然沉降，因此处理非常困难。

目前含煤废水主要处理工艺如下：

1、设置一个比较大的沉淀池，通过长时间的自然沉淀后，取沉淀池上清液回用。

2、采用混凝沉淀工艺，通过添加絮凝剂和混凝剂的方式产生大量絮体吸附水中的悬浮物及色度，然后通过沉淀的方式去除悬浮和色度，产生的絮体通过脱水机脱水后运出厂外。

由于含煤废水性质特别稳定，只通过自然沉淀的方式进行处理，很难达到效果。通过混凝沉淀的方式可以达到处理标准，但是由于含煤废水不连续排放，投加药剂需要根据水量随时调整，如果调整加药量不及时就会造成处理效果不稳定，同时投加大量药剂也会造成运行成本增加。

发明内容

为了解决目前的含煤废水处理设备的不足，本发明提供一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，是一种效率高、处理效果好、不加絮凝剂和混凝剂的含煤水处理系统，保证整个系统的出水悬浮物稳定低于1mg/l以下。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，包括原水池、供水泵、电絮凝器、旋流斜板高效沉淀器、中间水池、中间水泵、多介质过滤器、高效纤维束过滤器；所述原水池出口连接到供水泵入口，供水泵出口连接到电絮凝器进水管，电絮凝器出水管连接到旋流斜板高效沉淀器进水管a，旋流斜板高效沉淀器出水管a连接到中间水池入口，中间水池出口通过管路连接到中间水泵入口，中间水泵出口连接到多介质过滤器入口，多介质过滤器出口连接到高效纤维束过滤器入口，高效纤维束过滤器出口通过管路连接到前端工艺段用水管路。

进一步的，还设置有自控系统，所述自控系统通过信号线分别与供水泵、电絮凝器、中间水泵、多介质过滤器和高效纤维束过滤器相连接。

进一步的，所述电絮凝器包括反应器壳体，所述反应器壳体两端分别安装有前端盖和后端盖，所述反应器壳体内部设有扰流装置、第一极板组和第二极板组，所述扰流装置位于第一极板组和第二极板组之间；所述反应器壳体底部连接有防结垢装置；反应器壳体顶部一侧连接有进水管，另一侧连接有出水管，反应器壳体底部与出水管相对应的一侧连接有反洗排污管，所述前端盖上连接有与反应器壳体内部连通的反洗水入水管。

进一步的，所述防结垢装置包括壳体和多个高频振子，所述的多个高频振子均安装于反应器壳体底壁上，所述壳体连接于反应器壳体底壁并将高频振子罩在其内部。

进一步的，所述扰流装置包括扰流板中心固定筒和连接于扰流板中心固定筒外壁的多个扰流板，所述扰流板为弧形，其外周连接于反应器壳体内壁。

进一步的，所述第一极板组是由多个正极板和多个负极板依次交叉平行等距排列形成的矩形板状结构，所述第二极板组与第一极板组结构相同。

进一步的，所述新型旋流斜板高效沉淀器包括筒体，所述筒体内壁从上至下依次连接有上层斜板支撑架、中层斜板支撑架和下层斜板支撑架，所述上层斜板支撑架上连接有上层斜板，中层斜板支撑架上连接有中层斜板，下层斜板支撑架上连接有下层斜板，所述上层斜板、中层斜板和下层斜板均为由若干聚丙烯材质板材以相同倾斜角依次排列环绕而成的结构；筒体内中心处设有旋流筒，旋流筒上连接有进水管a，所述进水管a位于上层斜板和中层斜板之间且穿出筒体外壁；所述旋流筒下方设有锥形反射板，所述筒体顶部设有三角堰，所述三角堰内壁连接有挡渣板，三角堰外壁连接有集水槽，所述挡渣板和集水槽的高度均高于三角堰最高点的高度；所述集水槽底部连接有出水管a，筒体底部设有排泥管。

进一步的，所述上层斜板与中层斜板之间的距离大于中层斜板与下层斜板之间的距离。

进一步的，所述锥形反射板为碳钢衬胶材质，其位于排泥管上方，呈伞状结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置电絮凝器可以在不添加絮凝剂和混凝剂情况下对含煤废水进行絮凝，然后通过旋流斜板高效沉淀器提高絮体与水的分离效果。最后再经过串联的多介质过滤器和高效纤维束过滤器使出水悬浮物稳定低于1mg/l以下(原单个多介质过滤器悬浮物低于5mg/l以下)。

2、本发明在不投加药剂的情况下，降低系统运行成本，提高系统的处理效果。

3、本发明采用的电絮凝器设备小巧，运行简单，结构合理，操作方便；设置防结垢装置，高频振子产生高频振动使反应器壳体内壁的结垢脱落，再通过反洗水的清洗使结垢从排污管排出，保证了设备的使用寿命并延长了检修间隔时间；设置两组极板组，在第一极板组未被捕捉的极性污染物通过扰流后充分混合进入第二极板组，使残留的极性污染物继续形成絮体，保证反应更加充分，避免了化学药剂的添加。

4、本发明采用的旋流斜板高效沉淀器通过斜板和旋流分离的作用使污水中的悬浮物和化学污泥分离开，同时增加了三层斜板，在缩小占地面积的情况下提高沉淀面积，采用旋流进水方式离心分离悬浮物和化学污泥，沉淀效果好、安装维护简便，处理效率高，运行更加稳定。

附图说明

图1是本发明系统示意图；

图2为电絮凝器的整体结构主截面视图；

图3为电絮凝器的侧截面视图a；

图4为电絮凝器的侧截面视图b；

图5为电絮凝器局部放大截面图；

图6为电絮凝器扰流装置主截面图；

图7为电絮凝器扰流装置侧截面图；

图8为电絮凝器第一极板组结构示意图；

图9是旋流斜板高效沉淀器的主截面示意图；

图10是旋流斜板高效沉淀器的俯视图；

其中，1.原水池，2.供水泵，3.电絮凝器，4.旋流斜板高效沉淀器，5.中间水池，6.中间水泵，7.多介质过滤器，8.高效纤维束过滤器，9.自控系统，10.排泥管，11.前端工艺段用水管路；12.反应器壳体，13.支脚，14.前端盖，15.后端盖，16.进水管，17.出水管，18.反洗水入水管，19.反洗排污管，20.第二极板组，21.第一极板组，21.1.正极板，21.2.负极板，22.防结垢装置，22.1.壳体，22.2.高频振子，23.扰流装置，23.1.扰流板中心固定筒，23.2.扰流板，24.筒体，25.支脚a，26.上层斜板支撑架，27.中层斜板支撑架，28.下层斜板支撑架，29.上层斜板，30.中层斜板，31.下层斜板，32.旋流筒，33.进水管a，34.锥形反射板，35.三角堰，36.挡渣板，37.集水槽，38.出水管a。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细叙述。

如附图所示，一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，包括原水池1、供水泵2、电絮凝器3、旋流斜板高效沉淀器4、中间水池5、中间水泵6、多介质过滤器7、高效纤维束过滤器8；所述原水池1出口连接到供水泵2入口，供水泵2出口连接到电絮凝器3进水管16，电絮凝器3出水管17连接到旋流斜板高效沉淀器4的进水管a33，旋流斜板高效沉淀器4的出水管a38连接到中间水池5入口，中间水池5出口通过管路连接到中间水泵6入口，中间水泵6出口连接到多介质过滤器7入口，多介质过滤器7出口连接到高效纤维束过滤器8入口，高效纤维束过滤器8出口通过管路连接到前端工艺段用水管路11。

设置有自控系统9，所述自控系统9通过信号线分别与供水泵2、电絮凝器3、中间水泵6、多介质过滤器7和高效纤维束过滤器8相连接。

所述电絮凝器3包括反应器壳体12，所述反应器壳体12两端分别安装有前端盖14和后端盖15，所述反应器壳体12内部设有扰流装置23、第一极板组21和第二极板组20，所述扰流装置23位于第一极板组21和第二极板组20之间；所述反应器壳体12底部连接有防结垢装置22；反应器壳体12顶部一侧连接有进水管16，另一侧连接有出水管17，反应器壳体12底部与出水管17相对应的一侧连接有反洗排污管19，所述前端盖14上连接有与反应器壳体12内部连通的反洗水入水管18。

所述防结垢装置22包括壳体22.1和多个高频振子22.2，所述的多个高频振子22.2均安装于反应器壳体12底壁上，所述壳体22.1连接于反应器壳体12底壁并将高频振子22.2罩在其内部。所述扰流装置23包括扰流板中心固定筒23.1和连接于扰流板中心固定筒23.1外壁的多个扰流板23.2，所述扰流板23.2为弧形，其外周连接于反应器壳体12内壁。

所述第一极板组21是由多个正极板21.1和多个负极板21.2依次交叉平行等距排列形成的矩形板状结构，所述第二极板组20与第一极板组21结构相同。

所述新型旋流斜板高效沉淀器4包括筒体24，所述筒体24内壁从上至下依次连接有上层斜板支撑架26、中层斜板支撑架27和下层斜板支撑架28，所述上层斜板支撑架26上连接有上层斜板29，中层斜板支撑架27上连接有中层斜板30，下层斜板支撑架28上连接有下层斜板31，所述上层斜板29、中层斜板30和下层斜板31均为由若干聚丙烯材质板材以相同倾斜角依次排列环绕而成的结构；筒体24内中心处设有旋流筒32，旋流筒32上连接有进水管a33，所述进水管a33位于上层斜板29和中层斜板30之间且穿出筒体24外壁；所述旋流筒32下方设有锥形反射板34，所述筒体24顶部设有三角堰35，所述三角堰35内壁连接有挡渣板36，三角堰35外壁连接有集水槽37，所述挡渣板36和集水槽37的高度均高于三角堰35最高点的高度；所述集水槽37底部连接有出水管a38，筒体24底部设有排泥管10。

所述上层斜板29与中层斜板30之间的距离大于中层斜板30与下层斜板31之间的距离。所述锥形反射板34为碳钢衬胶材质，其位于排泥管10上方，呈伞状结构。

具体操作步骤：

原水池1中的原水通过供水泵2打入电絮凝器3，污染物在电絮凝器3中电极板的作用下形成絮体，产生的絮体吸附水中的悬浮物及色度，然后流入旋流斜板高效沉淀器4，最终絮体沉淀到旋流斜板高效沉淀器4的下端，经排泥管10排出，澄清水经出水管a38流入中间水池5。中间水池5中的水通过中间水泵6进入多介质过滤器7及高效纤维束过滤器8，最终排出到前端工艺段用水管路11进行回用。

本方案的优选方式在于选用了电絮凝器3和旋流斜板高效沉淀器4，电絮凝器3在提高了絮凝效果的同时，由于电絮凝器4增加了防结垢装置22，避免了的电絮凝器的频繁清洗。旋流斜板高效沉淀器4提高了絮体的沉淀效果，使旋流斜板高效沉淀器4出水悬浮物稳定，降低了多介质过滤器7和高效纤维束过滤器8的负荷。保证整个系统的处理效率高、出水悬浮物稳定低于1mg/l以下。同时由于增加了电絮凝器4，实现了不需要添加絮凝剂和混凝剂就可以对含煤废水进行处理，降低了含煤废水的处理费用。

本方案的优选方式在于选用了多介质过滤器7和高效纤维束过滤器8串联的方式，传统单个多介质过滤器出水悬浮物在5mg/l以下，增加了串联高效纤维束过滤器8后出水悬浮物可以降低到1mg/l以下，保证了处理效果更好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，其特征在于：包括原水池(1)、供水泵(2)、电絮凝器(3)、旋流斜板高效沉淀器(4)、中间水池(5)、中间水泵(6)、多介质过滤器(7)、高效纤维束过滤器(8)；所述原水池(1)出口连接到供水泵(2)入口，供水泵(2)出口连接到电絮凝器(3)进水管(16)，电絮凝器(3)出水管(17)连接到旋流斜板高效沉淀器(4)的进水管a(33)，旋流斜板高效沉淀器(4)的出水管a(38)连接到中间水池(5)入口，中间水池(5)出口通过管路连接到中间水泵(6)入口，中间水泵(6)出口连接到多介质过滤器(7)入口，多介质过滤器(7)出口连接到高效纤维束过滤器(8)入口，高效纤维束过滤器(8)出口通过管路连接到前端工艺段用水管路(11)；

还设置有自控系统(9)，所述自控系统(9)通过信号线分别与供水泵(2)、电絮凝器(3)、中间水泵(6)、多介质过滤器(7)和高效纤维束过滤器(8)相连接；

所述电絮凝器(3)包括反应器壳体(12)，所述反应器壳体(12)两端分别安装有前端盖(14)和后端盖(15)，所述反应器壳体(12)内部设有扰流装置(23)、第一极板组(21)和第二极板组(20)，所述扰流装置(23)位于第一极板组(21)和第二极板组(20)之间；所述反应器壳体(12)底部连接有防结垢装置(22)；反应器壳体(12)顶部一侧连接有进水管(16)，另一侧连接有出水管(17)，反应器壳体(12)底部与出水管(17)相对应的一侧连接有反洗排污管(19)，所述前端盖(14)上连接有与反应器壳体(12)内部连通的反洗水入水管(18)；

所述防结垢装置(22)包括壳体(22.1)和多个高频振子(22.2)，所述的多个高频振子(22.2)均安装于反应器壳体(12)底壁上，所述壳体(22.1)连接于反应器壳体(12)底壁并将高频振子(22.2)罩在其内部；

所述旋流斜板高效沉淀器(4)包括筒体(24)，所述筒体(24)内壁从上至下依次连接有上层斜板支撑架(26)、中层斜板支撑架(27)和下层斜板支撑架(28)，所述上层斜板支撑架(26)上连接有上层斜板(29)，中层斜板支撑架(27)上连接有中层斜板(30)，下层斜板支撑架(28)上连接有下层斜板(31)，所述上层斜板(29)、中层斜板(30)和下层斜板(31)均为由若干聚丙烯材质板材以相同倾斜角依次排列环绕而成的结构；筒体(24)内中心处设有旋流筒(32)，旋流筒(32)上连接有进水管a(33)，所述进水管a(33)位于上层斜板(29)和中层斜板(30)之间且穿出筒体(24)外壁；所述旋流筒(32)下方设有锥形反射板(34)，所述筒体(24)顶部设有三角堰(35)，所述三角堰(35)内壁连接有挡渣板(36)，三角堰(35)外壁连接有集水槽(37)，所述挡渣板(36)和集水槽(37)的高度均高于三角堰(35)最高点的高度；所述集水槽(37)底部连接有出水管a(38)，筒体(24)底部设有排泥管(10)；

所述扰流装置(23)包括扰流板中心固定筒(23.1)和连接于扰流板中心固定筒(23.1)外壁的多个扰流板(23.2)，所述扰流板(23.2)为弧形，其外周连接于反应器壳体(12)内壁。

2.根据权利要求1所述的一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，其特征在于：所述第一极板组(21)是由多个正极板(21.1)和多个负极板(21.2)依次交叉平行等距排列形成的矩形板状结构，所述第二极板组(20)与第一极板组(21)结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，其特征在于：所述上层斜板(29)与中层斜板(30)之间的距离大于中层斜板(30)与下层斜板(31)之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于电絮凝器的含煤水处理系统，其特征在于：所述锥形反射板(34)为碳钢衬胶材质，其位于排泥管(10)上方，呈伞状结构。