CN201367377Y - 新型煤泥水净化器 - Google Patents

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周天祥
吕俊
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Abstract

新型煤泥水净化器。涉及环保领域中的净化装置。包括设置在净化器体底部的排污口和顶部的出水口，排污口和出水口之间设进水口，在进水口和出水口之间依次设旋流区、碰撞区和过滤区。本实用新型将直流混凝、微絮凝造粒、离心分离、重力分离、及污泥浓缩等过程有机融合为一体，在同一器体内完成煤泥水的多级净化，实现了在线式快速连续高效处理，极大的提高了煤泥水的处理效率和处理质量。

Description

新型煤泥水净化器
技术领域
本实用新型涉及环保领域中的净化装置，尤其涉及一种应用于煤矿、电力等行业中的煤泥水净化器。
背景技术
煤属于易燃物质，遇火及在高温环境下易燃，且煤灰遇风易扬尘，造成对空气的破坏，对此煤矿厂、发电厂及燃料公司为了防止煤的自燃和扬尘，用水定期对其喷淋冲洗，使煤降温防燃，并避免产生扬尘。但洗煤用的煤泥水含有大量颗粒煤和微粒煤灰等悬浮固态污染物，水色发黑，直接排放势必会造成水的污染，且煤灰水中所含有的固态污染物大多为颗粒煤和煤灰，直接排放也会造成能源的损耗。对此也该对煤泥水进行净化，达到水的净化和污染物二次利用的目的，长期以来，煤泥水的物化处理基本使用混凝反应、斜管沉淀、过滤、污泥浓缩及气浮反应、过滤、污泥浓缩等传统工艺。传统工艺繁杂，占地面积大、净化时间长、能耗高、处理效果不稳定。
实用新型内容
本实用新型针对上述缺陷，目的在于提供一种能高效对煤泥水进行净化，实现煤泥水的多级净化，达到煤泥水的净化，同时有效的回收煤泥水中的煤粉，提高能源利用率的一种煤泥水净化器。
本实用新型的技术方案是：本实用新型包括设置在净化器体底部的排污口和顶部的出水口，排污口和出水口之间设进水口，在进水口和出水口之间依次设旋流区、碰撞区和过滤区。
进水口和出水口之间设稳流区，过滤区上方设筛板，筛板上开设有若干出水孔，在过滤区段设反洗搅拌器。
所述的进水口沿器体切线方向开设，所述的旋流区和稳流区之间设一阻旋板。
所述的碰撞区由若干平行设置、相互之间具有一定间隙的絮凝板组成。
所述的絮凝板和水平面呈倾斜设置，倾斜角优先选为60°。
所述的过滤区由托板和设置在托板上的呈悬浮状的滤料组成。
在器体侧壁开设有多个观察口，在器体的下部侧壁设防堵口。
本实用新型的工作原理是：利用直流混凝、微絮凝造粒、离心分离、动态把关过滤和压缩沉淀的原理，将煤水净化中的混凝反应、离心分离、重力沉降、动态过滤、污泥浓缩等处理技术有机组合集成在一起，在同一罐体内短时间(20-30分钟)完成煤水的多级净化。
直流混凝原理：本实用新型在煤泥水进入净化器前靠泵前负压将无机药液一并吸入泵体，通过泵体混合，同时在泵的出水直流管道上用加药泵定量加入有机助凝剂混合，并防止形成矾花或较大絮体。
旋流絮凝反应机理：完成直流混凝后的煤泥水高速进入净化器旋流区产生旋流，在压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀和网捕等混凝反应机理作用下，絮凝体快速变大，形成矾花，完成絮凝反应及微絮凝造粒。
重力分离和离心分离机理：煤泥水沿切线方向高速进入器体后快速旋转产生离心力，废水中质量大的颗粒(大于20um)在离心力作用下被甩向罐壁，并随下旋流及自身重力作用下滑到锥形泥斗区浓缩，质量小的微粒在药剂作用下形成较大絮体(矾花)也被甩向器壁，并随下旋流及自身作用下滑至污泥浓缩区。煤泥水在沿器壁作用下旋流作用到一定程度后，经净化的水即向中心靠拢，形成向上的旋流不断上升进入碰撞区。
碰撞机理：煤泥水经旋流区离心及重力净化后，进入碰撞区，未能在旋流区净化的微小颗粒在碰撞区中的絮凝板上相互碰撞、摩擦，逐渐形成大颗粒，在重力的作用下降至污泥浓缩区，实现煤泥水的二级净化，而净化的水则在压力的作用下继续上升至过滤区。
动态过滤机理：煤泥水经上述过程后，水质基本达到技术指标要求。尚有少量质量小的颗粒漂浮物随着净化水上升进入过滤区，过滤区内采用特殊结构、微小粒径的悬浮滤料，借助旋流及上升流，滤料间产生挠动，从而实现动态过滤。动态过滤的特点是，滤料在旋流及上升流的作用下相互摩擦、碰撞，滤料不易板结，不会在过滤面形成泥饼，具有自清洗能力，反冲洗周期长，颗粒漂浮物容易凝聚脱落下沉。这一区域，粒径在5um以上的颗粒基本被截留，实现煤水的三级把关净化，颗粒杂质被滤料表面吸附，当吸附的颗粒物不断截留，堆积达一定程度后随着滤料颗粒的相互摩擦作用而脱落，在离心力作用下又下滑到污泥区，而净化的水最终通过筛板从顶部的出水口出水。
污泥压缩沉淀机理：通过重力和离心的污泥进入锥形泥斗区，泥斗区中上部污泥在聚合力作用下，颗粒群体结合成一整体，各自保持相对不变的位置共同下沉。在泥斗区中下部，污泥浓度相对较高，颗粒互相接触，互相支承，在罐体内水及上层颗粒重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒被浓缩压密，最后从锥体底部排泥管连续或间断排出，留待后续处理制成煤饼等形式加以再次利用。
综上所述，本实用新型将直流混凝、微絮凝造粒、离心分离、重力分离、及污泥浓缩等过程有机融合为一体，在同一器体内完成煤泥水的多级净化，实现了在线式快速连续高效处理，极大的提高了煤泥水的处理效率和处理质量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图中1为出水口、2为筛板、3为搅拌器、4为悬浮滤料、5为托板、6为絮凝板、7为絮凝板承托架、8为进水口、9为阻旋板、10为排污口、11为防堵口、12为观察口。
图2为本实用新型外形结构示意图
图3为图1中的A-A视图
图4为图1中的B-B视图
图5为图1中的C-C视图
具体实施方式
本实用新型包括设置在净化器体底部的排污口10和顶部的出水口1，排污口10和出水口1之间设进水口8，在进水口8和出水口1之间依次设旋流区、碰撞区和过滤区，进水口8和出水口1之间设稳流区，过滤区上方设筛板2，筛板2上开设有若干出水孔，在过滤区段设搅拌器3。
本实用新型的工作为：1)煤泥水首先进行预处理，即在进入净化器之前，通过负压将煤泥水和药业压入泵中进行初次混合，同时加入相应的絮凝剂相混合：2)而后通过沿器体切线方向开口设置的进水口8进入器体，净化器旋转产生旋流，煤泥水中的大颗粒在离心力的作用下被甩向器壁，并随下旋流及自身重力的作用下滑到呈倒锥形的泥斗区浓缩，同时质量小的颗粒在絮凝剂的作用下逐渐形成大颗粒也被甩向器壁，同样下滑至泥斗区浓缩，而经过上述一级净化的水则向器体重心靠拢，形成向上的旋流不断进入碰撞区；3)进入碰撞区的煤泥水中的小颗粒从设置在絮凝板承托架7上的絮凝板6经过时，和絮凝板6产生碰撞、摩擦，增大了小颗粒接触、团聚的机率，小颗粒因此逐渐形成大颗粒下滑至泥斗区，而经过上述二级净化的煤泥水则继续上升至过滤区；3)过滤区内微小的悬浮滤料在浮力的作用下上升至筛板2处，此时设置在托板5上的悬浮滤料4在水旋流的作用下产生挠动，从而微小颗粒相互碰撞、摩擦形成大颗粒杂质下层，而经过上述三级净化的水则通过筛板2上开设的小孔从出水孔内出水；4)通过上述处理过后在器体底部泥斗区的污泥相互挤压形成一整体后逐渐下沉，因底部口径较小，使得底部的污泥密度较大，颗粒之间间隙小，在上部水和上层颗粒的作用下逐渐被从排污口10被挤出，此时挤出的污物已形成一定致密度的煤饼，再将其运送至相应的环节进行处理后形成新的能源待用。
本实用新型为了提高净化效果：1)进水口8沿器体切线方向开设，亦可为渐开线形式的结构，以提高旋流效果；2)为了使泥斗区和旋流区有所隔离，以不使斗泥区的污泥在旋流力的作用下上升，同时为了提高斗泥区颗粒之间的挤压力，特在旋流区和稳流区之间设一阻旋板9；3)为了尽可能增大碰撞区颗粒之间的碰撞、摩擦机率，絮凝板6和水平面呈倾斜设置，且倾斜角优选为60°；4)为了能提高反冲洗效果，在过滤区内设搅拌器3，以产生挠流，提高反冲洗效果；5)为了能实时观测煤泥水在净化器中的净化效果，以便能根据实际情况及时采取措施，在器体侧壁开设有多个观察口12；6)为了防止因污泥挤压堵塞排污口10，在泥斗区的下部侧壁设防堵口11。

Claims (8)

1、一种煤泥水净化器，其特征在于，包括设置在净化器体底部的排污口和顶部的出水口，排污口和出水口之间设进水口，在进水口和出水口之间依次设旋流区、碰撞区和过滤区。
2、根据权利要求1所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，进水口和出水口之间设稳流区，过滤区上方设筛板，筛板上开设有若干出水孔，在过滤区段设搅拌器。
3、根据权利要求1所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，所述的进水口沿器体切线方向开设，所述的旋流区和稳流区之间设一阻旋板。
4、根据权利要求1所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，所述的碰撞区由若干平行设置、相互之间具有一定间隙的絮凝板组成。
5、根据权利要求4所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，所述的絮凝板和水平面呈倾斜设置。
6、根据权利要求5所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，所述的倾斜角为60°。
7、根据权利要求1所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，所述的过滤区由托板和设置在托板上的呈悬浮状的滤料及反洗搅拌器组成。
8、根据权利要求1所述的一种煤泥水净化器，其特征在于，在器体侧壁开设有多个观察口，在器体的下部侧壁设防堵口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102886175A (zh) * 2012-10-09 2013-01-23 北京京诚科林环保科技有限公司 自旋截砂器
CN105036430A (zh) * 2015-07-30 2015-11-11 上海宇海企业发展集团有限公司 污水净化装置
CN112062330A (zh) * 2020-08-30 2020-12-11 南京中电环保水务有限公司 一种高负荷晶核固液分离装置及方法

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