CN114455745B - 一种矿井废水的综合利用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井废水的综合利用装置,包括连接混合机构的调节池,混合机构连接着投药箱和斜板沉淀池,斜板沉淀池连接污泥池,调节池连接污泥池,污泥池连接着污泥压滤机,污泥压滤机连接着调节池,斜板沉淀池连接着锰砂过滤器;斜板沉淀池包括进水区、出水区和出泥区,进水区设置有若干斜板,斜板将进水区分隔成若干上下分布的沉淀段和沉积段,沉淀区的两端侧壁设置有导向轨,导向轨上滑动安装有刮泥块,刮泥块的上端铰接安装有第一连杆,第一连杆的上端铰接安装有第二连杆,第二连杆连接在被电机驱动的转动轴上,刮泥块能仅沿着沉积段往复滑动,刮泥块也能沿着沉淀段和沉积段往复运动,本发明装置整体上提高了废水综合利处理的效率。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理装置技术领域,具体涉及一种矿井废水的综合利用装置。
背景技术
矿井水是煤矿开采过程中排出的一种危害性极人的废水,水中富含的Fe2+、Mn2+等还原性离子,可大量消耗水体中的氧,如果矿井废水不加处理直接排放,将造成鱼类、浮游生物、藻类等因缺氧而死亡。同时Fe2+被空气氧化生成的Fe3+会使水体底部以及水岸线呈红色,使自然环境收到破坏。因此现有技术对狂进水进行综合型利用时候多对矿井废水进行前期的净化处理,从而可以使处理后的矿井废水达到排放或者实用的标准,减少对环境的危害还能实现水资源的再生利用。在矿井废水处理的过程中,为了加速沉淀物的沉降多采用斜板过滤器,现有的斜板过滤器多存在下述缺陷:
虽然现在工人们会对斜板上面的浮泥进行定期的清理,特别是浮泥容易积攒在斜板的下段,如果不进行及时清理,会影响斜板沉淀的效率,清理的过程通常需要斜板沉淀池停止运行,降低水位,然后工人用大量的水冲洗斜板,不仅浪费水资源,而且工人劳动强大,为了兼顾斜边沉淀池的工作效率,一般不会频繁的对斜板的表面进行停机清理。
发明内容
为此,本发明提供一种矿井废水的综合利用装置,以解决现有技术中的上述缺陷。
一种矿井废水的综合利用装置,包括调节池,所述调节池的内部设置有曝气装置,所述调节池的出水口连接着混合机构,投药箱也连接着所述混合机构,所述混合机构的出水口连接着斜板沉淀池,所述斜板沉淀池的出泥口连接污泥池,所述调节池的出泥口也连接所述污泥池,所述污泥池的出泥口连接着污泥压滤机,所述污泥压滤机的上层清液连接着所述调节池的进水口,所述斜板沉淀池的出水口连接着锰砂过滤器;
所述斜板沉淀池包括位于上层的进水区和出水区以及位于下层的出泥区,所述进水区的内部平行设置有若干斜板,所述斜板将进水区分隔成若干沉淀区,所述沉淀区包括上下分布的沉淀段和沉积段,所述沉淀区的两端侧壁设置有下端延伸至所述出泥区的导向轨,所述导向轨上滑动安装有刮泥块,所述刮泥块的上端铰接安装有第一连杆,所述第一连杆的上端铰接安装有第二连杆,若干所述第二连杆的上端连接在垂直于所述斜板的同一根转动轴上,所述转动轴通过电机驱动旋转,所述刮泥块能在所述电机的驱动下沿着所述沉积段往复滑动,所述刮泥块也能被电机驱动沿着沉淀段和沉积段往复运动。
优选的,位于所述沉淀段和沉积段交界处的所述斜板上设置有若干垂直贯穿所述斜板的通孔,所述刮泥块仅沿着所述沉积段往复运动时,刮泥块的顶面运行高度不超过所述通孔所在高度。
优选的,相邻两个所述刮泥块的往复运动上下交替进行。
优选的,所述刮泥块的两侧壁设置有与对应侧的所述斜板接触的毛刷面,所述刮泥块的顶面设置成凸起的山脊型,刮泥块的两端侧壁设置有与对应侧的所述导向轨相互对应的导向槽。
优选的,所述混合机构为静态混合器,所述静态混合器的一个进水端连接所述投药箱,静态混合器的另一个进水端通过第一管道连接所述调节池,所述第一管道上设置有提升泵,所述静态混合器的出水口通过第二管道连接所述进水区上段的进水口,所述第二管道上设置有水泵。
优选的,所述出水区上段的出水口通过第三管道连接所述锰砂过滤器的进水口,所述出泥区为漏斗形,所述第三管道上设置有水泵,出泥区的下端通过第四管道连接所述污泥池,所述调节池的下端的污泥也通过第五管道连接所述污泥池,所述第四管道和第五管道上均设置有排泥泵。
优选的,所述污泥池通过第六管道连接所述污泥压滤机,所述第六管道上也设置有排泥泵,所述污泥压滤机过滤后形成的上层清液通过第七管道连接着所述调节池的进水口,所述第七管道上设置有水泵。
本发明具有如下优点:
本发明具有两种模式,日常模式时,刮泥块仅仅在沉积段进行往复运动,一方面,对更容易积攒浮泥的下段进行及时的疏通,使沉淀物难以在此区域内聚集;另一方面,刮泥块的往复运行类似于一个落料的抖动装置可以加速沉淀的效率,并且通过相邻刮泥块的交替运行以及斜板上通孔的设置,可以减轻刮泥块往复运行过程中对上方沉淀状态的打破;日常模式并不需要斜板沉淀池停机运作,可以延长清理模式停机运作的周期;清理模式时,所述刮泥块沿着沉淀段和沉积段往复运动,形成对斜板的全面清理,本发明装置整体上提高了废水综合利处理的效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的斜板沉淀池的局部内部结构示意图;
图3为本发明的斜板沉淀池的局部剖面结构示意图;
图4为本发明的刮泥块仅沿着沉积段往复运动时斜板沉淀池的局部剖面结构示意图。
图中:
1-调节池;2-曝气装置;3-混合机构;4-投药箱;5-斜板沉淀池;6-污泥池;7-污泥压滤机;8-锰砂过滤器;9-第一管道;10-沉淀段;11-第二管道;12-第三管道;13-第四管道;14-第五管道;15-第六管道;16-第七管道;20-沉积段;
501-进水区;502-出水区;503-出泥区;504-斜板;505-导向轨;506-刮泥块;507-第一连杆;508-第二连杆;509-转动轴;510-电机;511-导向槽;512-通孔。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图4所示,本发明提供了一种矿井废水的综合利用装置,包括调节池1,所述调节池1的内部设置有曝气装置2,所述调节池1的出水口连接着混合机构3,投药箱4也连接着所述混合机构3,所述混合机构3的出水口连接着斜板沉淀池5,所述斜板沉淀池5的出泥口连接污泥池6,所述调节池1的出泥口也连接所述污泥池6,所述污泥池6的出泥口连接着污泥压滤机7,所述污泥压滤机7的上层清液连接着所述调节池1的进水口,所述斜板沉淀池5的出水口连接着锰砂过滤器8;
所述斜板沉淀池5包括位于上层的进水区501和出水区502以及位于下层的出泥区503,所述进水区501的内部平行设置有若干斜板504,所述斜板504将进水区501分隔成若干沉淀区,所述沉淀区包括上下分布的沉淀段10和沉积段20,所述沉淀区的两端侧壁设置有下端延伸至所述出泥区503的导向轨505,所述导向轨505上滑动安装有刮泥块506,所述刮泥块506的上端铰接安装有第一连杆507,所述第一连杆507的上端铰接安装有第二连杆508,若干所述第二连杆508的上端连接在垂直于所述斜板504的同一根转动轴509上,所述转动轴509通过电机510驱动旋转,所述刮泥块506能在所述电机510的驱动下沿着所述沉积段20往复滑动,所述刮泥块506也能被电机510驱动沿着沉淀段10和沉积段20往复运动。
位于所述沉淀段10和沉积段20交界处的所述斜板504上设置有若干垂直贯穿所述斜板的通孔512,所述刮泥块506仅沿着所述沉积段20往复运动时,刮泥块506的顶面运行高度不超过所述通孔512所在高度。
相邻两个所述刮泥块506的往复运动上下交替进行。
所述刮泥块506的两侧壁设置有与对应侧的所述斜板504接触的毛刷面(图中未示出),所述刮泥块506的顶面设置成凸起的山脊型,此形状可以加强对接触水流以及沉淀物的导向作用,使水流形成朝向两侧的水压,更有利于加速其在通孔512中通过。
刮泥块506的两端侧壁设置有与对应侧的所述导向轨505相互对应的导向槽511。
所述混合机构3为静态混合器,所述静态混合器的一个进水端连接所述投药箱4,静态混合器的另一个进水端通过第一管道9连接所述调节池1,所述第一管道9上设置有提升泵(图中未示出),所述静态混合器的出水口通过第二管道11连接所述进水区501上段的进水口,所述第二管道11上设置有水泵(图中未示出)。
所述出水区502上段的出水口通过第三管道12连接所述锰砂过滤器8的进水口,所述出泥区503为漏斗形,所述第三管道12上设置有水泵(图中未示出),出泥区503的下端通过第四管道13连接所述污泥池6,所述调节池1的下端的污泥也通过第五管道14连接所述污泥池6,所述第四管道13和第五管道14上均设置有排泥泵(图中未示出)。
所述污泥池6通过第六管道15连接所述污泥压滤机7,所述第六管道15上也设置有排泥泵(图中未示出),所述污泥压滤机7过滤后形成的上层清液通过第七管道16连接着所述调节池1的进水口,所述第七管道16上设置有水泵(图中未示出)。
本发明装置的工作原理是:
首先,将矿井废水泵入调节池1中,调节池1主要对矿井废水的水质和水量进行调节。大颗粒的沉淀物会在调节池1中沉淀下来。
通过曝气装置2对调节池1中的废水进行曝气,将水中的Fe2+氧化成Fe3+。调节池1中的水通过第一管道9经提升泵提升,并与投药箱4中的碱液和絮凝剂在静态混合器中混合,混合后的液体经第二管道11进入斜板沉淀池5的进水区501中,并经过若干斜板504充分的接触反应,絮凝剂与水中的悬浮物、铁盐沉淀物等产生聚凝用作,并逐渐形成较大的絮凝体沉淀下来,斜板沉淀池5的出水经第三管道12进入锰砂过滤器8中,在锰砂过滤器8内利用滤料表面的活性滤膜的催化作用及物理截留吸附作用取出锰离子。
沉淀下来的絮凝体通过出泥区503经第四管道13进入污泥池6中,调节池1中的沉淀物通过第五管道14也进入污泥池6中,污泥池6中的污泥通过第六管道15排入污泥压滤机7浓缩脱水后外运,脱水后形成的上层清液经第七管道16再次泵入调节池1中重复利用。
斜板沉淀池5拥有日常和清理两种模式:
一、日常模式中,电机510驱动转动轴509小幅度的正反旋转,转动轴509驱动连接其上的第二连杆508以转动轴509为轴心做小角度的正反旋转,铰接安装在第二连杆508下方的第一连杆507下方铰接的刮泥块506将在导向轨505的导向作用下仅沿着沉积段20上下往复运动。其往复运动至最下方时,刮泥块506上方将从沉淀区中滑出。
正常情况下,沉淀段10斜板504一侧的沉淀物相对较少,沉淀物会沉积在沉积段20的下方,容易导致沉积段20下方的沉淀区的堵塞。如果不及时清理,将会影响斜板的沉淀效果。而日常模式中,刮泥块506沿着沉积段20往复运动会对其进行疏通,从而使沉淀物难以在沉积段20沉积。但是刮泥块506沿着沉积段20往复运动的过程中,特别是刮泥块506沿着沉积段20向上运动时,刮泥块506上方形成的水流会打破上方沉淀段10的沉淀状态。即,使沉淀区的水流呈现活跃的状态,从而导致沉淀效果不佳。本发明为了解决上述问题,对装置进行了这样的改进。
(1)位于所述沉淀段10和沉积段20交界处的所述斜板504上设置有若干垂直贯穿所述斜板的通孔512;
(2)相邻两个所述刮泥块506的往复运动上下交替进行。
当其中的一个刮泥块506沿着沉积段20往上运动时,会在刮泥块506的上方区域形成一个正水压,而相邻的刮泥块506沿着沉积段20往下运动时,会在刮泥块506的上方区域形成一个负水压。正水压段的水会通过横向通孔512流入相邻的沉淀区的负水压段,并在负水压的作用下往下流动,避免了刮泥块506上升在上方沉淀区形成较大的波动,从而提高了斜板沉淀池5的沉降效率。
二、清理模式中,长时间使用斜板沉淀池5,斜板504的表面附着较多的浮泥时,将斜板沉淀池5停机放水,电机510驱动转动轴509朝着一个方向旋转,使刮泥块506沿着沉淀段10和沉积段20往复运动,从而使刮泥块506的两侧沿着斜板504的表面进行清理,直至将斜板504的两侧壁均清理干净。
本发明具有两种模式,日常模式时,刮泥块仅仅在沉积段进行往复运动,一方面,对更容易积攒浮泥的下段进行及时的疏通,使沉淀物难以在此区域内聚集;另一方面,刮泥块的往复运行类似于一个落料的抖动装置可以加速沉淀的效率,并且通过相邻刮泥块的交替运行以及斜板上通孔的设置,可以减轻刮泥块往复运行过程中对上方沉淀状态的打破;日常模式并不需要斜板沉淀池停机运作,可以延长清理模式停机运作的周期;清理模式时,所述刮泥块沿着沉淀段和沉积段往复运动,形成对斜板的全面清理,本发明装置整体上提高了废水综合利处理的效率。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种矿井废水的综合利用装置,其特征在于:包括调节池(1),所述调节池(1)的内部设置有曝气装置(2),所述调节池(1)的出水口连接着混合机构(3),投药箱(4)也连接着所述混合机构(3),所述混合机构(3)的出水口连接着斜板沉淀池(5),所述斜板沉淀池(5)的出泥口连接污泥池(6),所述调节池(1)的出泥口也连接所述污泥池(6),所述污泥池(6)的出泥口连接着污泥压滤机(7),所述污泥压滤机(7)的上层清液连接着所述调节池(1)的进水口,所述斜板沉淀池(5)的出水口连接着锰砂过滤器(8);
所述斜板沉淀池(5)包括位于上层的进水区(501)和出水区(502)以及位于下层的出泥区(503),所述进水区(501)的内部平行设置有若干斜板(504),所述斜板(504)将进水区(501)分隔成若干沉淀区,所述沉淀区包括上下分布的沉淀段(10)和沉积段(20),所述沉淀区的两端侧壁设置有下端延伸至所述出泥区(503)的导向轨(505),所述导向轨(505)上滑动安装有刮泥块(506),所述刮泥块(506)的上端铰接安装有第一连杆(507),所述第一连杆(507)的上端铰接安装有第二连杆(508),若干所述第二连杆(508)的上端连接在垂直于所述斜板(504)的同一根转动轴(509)上,所述转动轴(509)通过电机(510)驱动旋转,所述刮泥块(506)能在所述电机(510)的驱动下沿着所述沉积段(20)往复滑动,所述刮泥块(506)也能被电机(510)驱动沿着沉淀段(10)和沉积段(20)往复运动;
位于所述沉淀段(10)和沉积段(20)交界处的所述斜板(504)上设置有若干垂直贯穿所述斜板的通孔(512),所述刮泥块(506)仅沿着所述沉积段(20)往复运动时,刮泥块(506)的顶面运行高度不超过所述通孔(512)所在高度,相邻两个所述刮泥块(506)的往复运动上下交替进行;
日常模式中,电机(510)驱动转动轴(509)小幅度的正反旋转,转动轴(509)驱动连接其上的第二连杆(508)以转动轴(509)为轴心做小角度的正反旋转,铰接安装在第二连杆(508)下方的第一连杆(507)下方铰接的刮泥块(506)将在导向轨(505)的导向作用下仅沿着沉积段(20)上下往复运动,其往复运动至最下方时,刮泥块(506)上方将从沉淀区中滑出;
清理模式中,长时间使用斜板沉淀池(5),斜板(504)的表面附着较多的浮泥时,将斜板沉淀池(5)停机放水,电机(510)驱动转动轴(509)朝着一个方向旋转,使刮泥块(506)沿着沉淀段(10)和沉积段(20)往复运动,从而使刮泥块(506)的两侧沿着斜板(504)的表面进行清理,直至将斜板(504)的两侧壁均清理干净。
2.根据权利要求1所述的一种矿井废水的综合利用装置,其特征在于:所述刮泥块(506)的两侧壁设置有与对应侧的所述斜板(504)接触的毛刷面,所述刮泥块(506)的顶面设置成凸起的山脊型,刮泥块(506)的两端侧壁设置有与对应侧的所述导向轨(505)相互对应的导向槽(511)。
3.根据权利要求1所述的一种矿井废水的综合利用装置,其特征在于:所述混合机构(3)为静态混合器,所述静态混合器的一个进水端连接所述投药箱(4),静态混合器的另一个进水端通过第一管道(9)连接所述调节池(1),所述第一管道(9)上设置有提升泵,所述静态混合器的出水口通过第二管道(11)连接所述进水区(501)上段的进水口,所述第二管道(11)上设置有水泵。
4.根据权利要求1所述的一种矿井废水的综合利用装置,其特征在于:所述出水区(502)上段的出水口通过第三管道(12)连接所述锰砂过滤器(8)的进水口,所述出泥区(503)为漏斗形,所述第三管道(12)上设置有水泵,出泥区(503)的下端通过第四管道(13)连接所述污泥池(6),所述调节池(1)的下端的污泥也通过第五管道(14)连接所述污泥池(6),所述第四管道(13)和第五管道(14)上均设置有排泥泵。
5.根据权利要求1所述的一种矿井废水的综合利用装置,其特征在于:所述污泥池(6)通过第六管道(15)连接所述污泥压滤机(7),所述第六管道(15)上也设置有排泥泵,所述污泥压滤机(7)过滤后形成的上层清液通过第七管道(16)连接着所述调节池(1)的进水口,所述第七管道(16)上设置有水泵。
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