CN203264447U - 煤泥水过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种煤泥水过滤装置，所述煤泥水过滤装置包括：粗煤泥过滤层，所述粗煤泥过滤层包括粗煤泥滤料；入料管，与所述粗煤泥过滤层的下端相连通，用于将含有细泥的煤泥水注入到粗煤泥过滤层；滤液排放管，与所述粗煤泥过滤层的上端的滤液区相连通，用于排放经过粗煤泥过滤层过滤后的滤液。

Description

煤泥水过滤装置

技术领域

本申请涉及过滤装置，尤其涉及用于煤泥水的过滤装置。 

背景技术

煤泥水处理是实现选煤厂洗水闭路循环和煤泥厂内回收的决定性环节，同时也对节约利用水资源和保护矿区环境具有重要意义。当前的处理方式主要是向煤泥水中加入大量的絮凝剂和凝聚剂促使煤泥快速沉降，然后使用压滤机来完成固液分离。但仍然存在以下几点问题：①药剂用量大、费用高;② 药剂作用效果差，煤泥水难以沉降,细泥循环量大，循环水粘度过高。以上问题极大地影响了选煤厂的正常工作，严重时甚至造成整个选煤系统瘫痪，同时药剂的大量使用会对周边环境造成污染并且损害工作人员的健康。

污水处理厂使用的过滤罐设备能有效地澄清过滤含油含泥的污水，但多使用石英砂、核桃壳或合成微孔陶瓷材料作为滤料。选煤厂的煤泥水具有细泥含量较大，固体物含量较高的特点，若使用上述滤料，则有使用周期短、反冲洗频繁的缺点，需经常更换滤料，成本巨大。

有鉴于此，确有必要提供一种滤料成本低、方便就地取材、环境友好性强、处理量大、能有效降低循环水细泥含量、实现清水洗煤的煤泥水过滤装置。 

实用新型内容

本实用新型的目的之一是能够解决上述方面中的至少一个方面的煤泥水过滤装置。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种煤泥水过滤装置，所述煤泥水过滤装置包括：

粗煤泥过滤层，所述粗煤泥过滤层包括粗煤泥滤料；

入料管，与所述粗煤泥过滤层的下端相连通，用于将含有细泥的煤泥水注入到粗煤泥过滤层；

滤液排放管，与所述粗煤泥过滤层的上端的滤液区相连通，用于排放经过粗煤泥过滤层过滤后的滤液。

优选地，粗煤泥滤料为经过筛分脱泥处理后的粒度大于0.2mm的粗尾煤泥。

优选地，粗煤泥滤料的原料为经过选煤厂干扰床分选机、螺旋分选机、水力旋流器和煤泥重介旋流器中的一个或他们的组合分选后的废弃尾矿。

优选地，所述粗煤泥过滤层包括一定体积的滤料填充在其中的过滤层柱段和设置在所述过滤层柱段上下两端上的上滤层支撑板和下滤层支撑板。

优选地，所述煤泥水过滤装置还包括浓缩柱段，所述浓缩柱段的上端与粗煤泥过滤层的下端连接，且其下端设置有给料漏斗。

优选地，所述粗煤泥过滤装置还包括三通管，所述三通管的一端与给料漏斗连接，另外两端分别与浓缩液排放管和入料管连接。

优选地，从所述入料管的入口起在所述入料管上依次设置有可变频入料渣浆泵和入料阀门，所述浓缩液排放管上还设置有浓缩液排料阀。

优选地，所述煤泥水过滤装置还包括位于所述浓缩柱段和给料漏斗之间的水流分布器。

优选地，所述粗煤泥滤料层的上端的滤液区还与反冲水管路连接，所述反冲水管路上自滤液区起依次设置有清水阀和可变频反吹清水泵。

优选地，所述可变频反吹清水泵和可变频渣浆泵均设置有流量传感器，浓缩柱段设置有压力传感器，其中所述流量传感器和压力传感器均由可编程控制器控制。

优选地，所述粗煤泥滤料层柱段上下两端分别设置有滤料添加管和滤料排出管。

本实用新型的过滤装置具有以下优点，使用的滤料可就地取材，减少药剂的使用量，有效降低循环水细泥含量，同时降低生产成本，不影响滤料的经济价值，保护矿区环境。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本实用新型的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。

图1为根据本实用新型实施例的煤泥水过滤装置的示意图；

图2为图1中显示的水流分布器的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图1-2，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。

下面将详细描述本实用新型的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，产生了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

如图1所示，示出了根据本实用新型的一个实施例的煤泥水过滤装置。该煤泥水过滤装置包括粗煤泥过滤层4、入料管24和滤液排放管23。本实用新型所述的煤泥水过滤装置整体上大致为筒状或柱形装置，但是其具体形状不限于此，本领域技术人员可以根据需要进行相应地选择。除了包括上述的部件之外，在本实用新型的一个实施例中，该煤泥水过滤装置还可以包括水流分布器11、供料装置和反冲水装置等部件，这将在下文中进行详细描述。

具体地，粗煤泥过滤层4的滤料为粗煤泥。粗煤泥滤料为经过筛分脱泥处理后的粒度大于0.2mm的粗尾煤泥，但具体粒度组成不限于此。粗煤泥滤料的原料为经过选煤厂干扰床分选机、螺旋分选机、水力旋流器和煤泥重介旋流器中的一个或他们的组合分选后的废弃尾矿。选煤厂的粗尾煤泥含有质量分数大致相当的矿物质和有机组分，经80目的筛子筛分脱泥后，其矿物质组分主要为石英、硫化物、碳酸盐矿物，这些物质质地较为坚硬且浸水不易泥化；同时粗煤泥中含有的有机组分以疏松多孔的丝炭、暗煤为主，具有较强的吸附能力。由此可知，粗尾煤泥拥有良好的过滤性能，故可以被选择为过滤煤泥水的滤料。

通常，所述粗煤泥过滤层4包括过滤层柱段41和设置在所述过滤层柱段41上下两端的上滤层支撑板5和下滤层支撑板6。一定体积的一定粒度的粗尾煤泥组成的滤料被填充在过滤层柱段41内。

另外，该煤泥水过滤装置还包括浓缩柱段10，所述浓缩柱段10的上端与粗煤泥过滤层4的下端连接（具体地是下滤层支撑板6），而且在该浓缩柱段10的下端还设置有给料漏斗21。

参见图2，该给料漏斗21和浓缩柱段10之间设置有水流分布器11。该水流分布器11在本实施例中为圆形的平板。在该平板上设置有多个通孔或槽，以使得例如煤泥水的流体能够从其中穿过。具体地，所述水流分布器11的中心部分为实心体，或者说，煤泥水不能从该中心部分穿过。从该中心部分向外依次设置有成环形的多个槽111（此处为8个槽）、实心环形件114、成环形的多个槽112（此处为8个槽）和实心环形件115(在此处需要说明的是，实心环形件115上还设置有6个法兰连接孔113)。可以理解，在煤泥水从给料漏斗流过水流分布器11之后，液流的冲击力将变小、流速变缓。

再次返回参考图1，给料漏斗21的下端出口与三通管30的一端连接或连通，另外两端分别与浓缩液排放管22和入料管24连接。所述浓缩液排放管22上还设置有浓缩液排料阀12，用于在反冲水过程中排出由反冲水冲洗掉的滤料内部吸附累积的细泥和过滤层底部累积的细煤泥所形成的浓缩液。

入料管24经过三通管30、给料漏斗21、水流分布器11和浓缩柱段10等部件与过滤层4的下端相连通，用于将含有细泥的煤泥水注入到粗煤泥过滤层4。从所述入料管24的入口，在其上还依次设置有可变频入料渣浆泵14和入料阀门13。

所述滤液排放管23与所述粗煤泥过滤层4的上端的滤液区40相连通，用于排出过滤后的滤液，或澄清的滤液。所述滤液区40还与反冲水管路连接。所述反冲水管路上自滤液区40起依次设置有清水阀2和可变频反吹清水泵1。

所述可变频反吹清水泵1和可变频渣浆入料泵14均设置有流量传感器（未示出），浓缩柱段10设置有压力传感器9（例如在其的上端），其中所述流量传感器和压力传感器均由与其无线或有线地连接的PLC或可编程控制器控制。即在工作过程中，可以通过可变频渣浆入料泵14自带的流量传感器或流量计和压力传感器9对泥浆水的液流流量以及装置内的液流压力保持实时监控，并通过PLC控制器15进行数据的储存、运算分析并将相应的控制信号传送给可变频渣浆入料泵14以对其的工作频率进行相应的控制。同理地，也可以通过PLC控制器15来实现对可变频反吹清水泵1的工作频率的控制。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，为了能够较便利地更换作为滤料的粗煤泥，还在粗煤泥滤料层柱段41的上下两端分别设置有滤料添加管7和滤料排出管8。

需要说明的是，浓缩液排放阀门12在煤泥水过滤过程中保持关闭，而在反冲洗过程中保持打开。

以下对本实用新型的煤泥水过滤装置的工作原理及工作过程进行说明：

首先将选煤厂干扰床分选机（TBS）、螺旋分选机、水力旋流器等粗煤泥分选设备的废弃尾矿（即粗尾煤泥）进行筛分脱除其中的细泥获取一定粒度级（>0.2mm）的粗煤泥作为滤料。在一个实施例中，所述煤泥粒度在0.2mm-2mm之间，主要成分为疏松多孔具有良好吸附能力的丝炭、暗煤和质地坚硬不易泥化的石英、方解石、黄铁矿颗粒及其与煤的连生体。

煤泥水过滤流程如图1所示，过滤层4内填充有粗煤泥滤料，含有大量细泥的煤泥水由入料管24通过可变频渣浆入料泵14（此时打开入料阀门13）由浓缩柱段10下端的给料漏斗21注入，经水流分布器11分流后煤泥水的液流冲击力变小、流速变缓。变缓的液流注入浓缩柱段10内，当液体充满浓缩柱段10后便透过下滤层支撑板6进入充满滤料的过滤层4内。在流经过滤层4的过程中大量细煤泥被吸附黏着在滤料上，煤泥水逐渐变得澄清。澄清后的水透过上滤层支撑板5进入澄清液区或滤液区40。最后打开滤液排放阀3从滤液排放管23排出滤液区40中的滤液。在此工作过程中，可变频渣浆入料泵14持续给料会在浓缩柱段10和过滤层柱段41内形成一定的压力，使得煤泥水过滤速度加快，提高处理效率。

需要说明的是，在上述的煤泥水的过滤过程中，浓缩液排放阀12和清水阀2始终保持关闭。相应地，在进行下述的反冲水清洗过程中，入料阀13和滤液排放阀3保持关闭，而浓缩液排放阀12和清水阀2保持打开。

当滤料下方及内部累积大量细煤泥后，该过滤装置在处理煤泥水过程中会出现澄清液滤出困难的现象。此时可通过对滤料的反冲洗来净化滤料。这样，滤料可以被反复使用多次。滤料的反冲洗流程如图1的上部所示，来自反冲水管路的清洗水在可变频反吹清水泵1的作用下，依次经过清水阀2（此时该清水阀2被打开）、滤液区40之后，被压入滤料层4。滤料内部吸附累积的细泥和滤料层底部累积的细煤泥被清洗水冲下，然后经浓缩柱段10、水流分布器11、给料漏斗21、打开的浓缩液排放阀门12，最终从浓缩液排放管22排出。

本实用新型的过滤装置具有以下优点，使用的滤料可就地取材，减少药剂的使用量，有效降低循环水细泥含量，同时降低生产成本，不影响滤料的经济价值，保护矿区环境。

虽然本总体实用新型构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体实用新型构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (11)

1.一种煤泥水过滤装置，其特征在于，所述煤泥水过滤装置包括：

粗煤泥过滤层，所述粗煤泥过滤层包括粗煤泥滤料；

入料管，与所述粗煤泥过滤层的下端相连通，用于将含有细泥的煤泥水注入到粗煤泥过滤层；

滤液排放管，与所述粗煤泥过滤层的上端的滤液区相连通，用于排放经过粗煤泥过滤层过滤后的滤液。

2.根据权利要求1所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：粗煤泥滤料为经过筛分脱泥处理后的粒度大于0.2mm的粗尾煤泥。

3.根据权利要求2所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：粗煤泥滤料的原料为经过选煤厂干扰床分选机、螺旋分选机、水力旋流器和煤泥重介旋流器中的一个或他们的组合分选后的废弃尾矿。

4.根据权利要求2或3所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述粗煤泥过滤层包括一定体积的滤料填充在其中的过滤层柱段和设置在所述过滤层柱段上下两端上的上滤层支撑板和下滤层支撑板。

5.根据权利要求4所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述煤泥水过滤装置还包括浓缩柱段，所述浓缩柱段的上端与粗煤泥过滤层的下端连接，且其下端设置有给料漏斗。

6.根据权利要求5所述的粗煤泥过滤装置，其特征在于：所述粗煤泥过滤装置还包括三通管，所述三通管的一端与给料漏斗的出口连接，另外两端分别与浓缩液排放管和入料管连接。

7.根据权利要求6所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：从所述入料管的入口起在所述入料管上依次设置有可变频入料渣浆泵和入料阀门，所述浓缩液排放管上还设置有浓缩液排料阀。

8.根据权利要求7所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述煤泥水过滤装置还包括位于所述浓缩柱段和给料漏斗之间的水流分布器。

9.根据权利要求8所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述粗煤泥滤料层的上端的滤液区还与反冲水管路连接，所述反冲水管路上自滤液区起依次设置有清水阀和可变频反吹清水泵。

10.根据权利要求9所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述可变频反吹清水泵和可变频渣浆泵均设置有流量传感器，浓缩柱段设置有压力传感器，其中所述流量传感器和压力传感器均由可编程控制器控制。

11.根据权利要求10所述的煤泥水过滤装置，其特征在于：所述粗煤泥滤料层柱段上下两端分别设置有滤料添加管和滤料排出管。

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