CN203360171U - 井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,包括疏干水慢速脱碳处理系统、渣泥利用系统、锅炉排污水循环利用系统、清水利用系统和浓排水利用系统,疏干水慢速脱碳处理系统包括慢速脱碳处理装置和板框压滤机,渣泥利用系统包括煤泥处理系统和电除尘器,锅炉排污水循环利用系统包括盘式过滤机、超滤净水机、保安过滤器和反渗透净水机,清水利用系统包括清水池、一期冷却塔和二期冷却塔,浓排水利用系统包括浓排水池、除渣除尘水输送管道、砖厂制砖水输送管道、浇花水输送管道和冲厕水输送管道。本实用新型设计新颖合理,能够实现废水的循环利用,实现了固体废弃物和废水零排放,既节能又环保,实用性强,推广应用价值高。

Description

井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域,尤其是涉及一种井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统。
背景技术
在井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统中,对于煤矿井下排出的疏干水的软化、过滤及污泥处理是系统的核心。美国、德国、日本等国家的污水处理工程一般指生活污水、建筑污水和工业废水的处理。一般来说,污水处理分为三步:一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
德国是世界上环境保护工作开展较早且做得较好的国家,污水处理设施比较完善,目前已基本不需新建下水道和污水处理厂,在污水、污染物处理方面积累了很多值得借鉴的经验。德国拥有城镇污水处理厂6061座,污水处理厂接纳率全国平均为93%。雨水进污水处理厂进行处理的量为2倍污水(污水主要指生活污水)。德国污水处理厂基本上均需进行除磷脱氮。德国污水处理技术协会(ATV)最新制定的城市污水设计规范A131中关于生物除磷脱氮(硝化和反硝化)的曝气池设计方法作简要介绍。对于具有硝化和反硝化功能的污水处理过程,其反硝化部分的大小主要取决于:(1)希望达到的脱氮效果;(2)曝气池进水中硝酸盐氮和生化需氧量(BOD)的比值;(3)曝气池进水中易降解BOD占的比例;(4)泥龄;(5)曝气池中的悬浮固体浓度;(6)污水温度。
美国洛杉矶亥佰龙污水处理厂的工艺流程:①预处理,主要功能是去除污水中粗大的杂物和无机颗粒等;②一级处理,初次沉淀池为矩形平流式、钢筋混凝土结构,中间泵站将初次沉淀池的出水集中收集并提升至曝气池;③二级处理,曝气池为矩形钢筋混凝土结构,该反应器是封闭的,采用高纯氧曝气,二次沉淀池;④出水泵站,处理后的水经该泵站提升,送入回用水设备(三级处理厂)进行深度处理,经深度处理后供给石油公司作冷却用水、污水厂内的杂用水及灌溉用水(如高尔夫球场浇洒用水)等。回用水处理(三级处理)工艺主要包括微滤机、活性炭压力过滤器及次氯酸钠消毒等设备。⑤污泥脱水,泥饼贮存与运输。美国北卡洛林纳州FOREST CITY污水处理厂是一座小型厂,处理流程:厂内污泥经浓缩、消化、脱水后送到干化车间。脱水采用带式脱水机,干化后污泥含固率达80%~90%。
日本森崎污水处理厂是日本国规模最大的污水处理厂。日处理污水160~104t/d。污水处理的工艺流程是:泵房、沉砂池、初沉池、曝气池、终沉池、砂过滤、排海。污泥处理的工艺流程是:浓缩池、消化池、机械脱水、焚烧、资源化。
加拿大雷克海德大学的科研人员将两种昂贵的污水处理方法相结,创造了一种新型水处理技术,该技术能更廉价、更有效地去除污水中难以清除的污染物研究人员将光催化法和电化学氧化法两种污水处理方法相结合,在一端电极上喷涂光触媒,另一端电极上则涂覆电催化剂,从而创建了一个双重用途的电极。研究人员对电极去除两种不同硝基酚的能力进行了测试,硝基酚是一种常用于制造药品、农药、杀菌剂和染料的化学物质,在工业废水中普遍存在,常规方法很难将其清除。测试表明,这个双重用途的电极在3小时内去除了85%~90%的硝基酚,这种新型水处理技术不仅独特且具有很大的应用潜力。加拿大专家采用电解法处理重金属污水的原理,并通过工程实例对加拿大的电絮凝设备—CURE装置进行重金属污水处理与普通电解法处理进行了综合对比说明,明确了CURE装置的优越性能。
我国昆山市北区污水处理厂二期工程及深度处理工程设计:工艺流程:城市污水、粗格栅间、进水泵房、细格栅间、旋流沉砂池、回流污泥、生化池(配鼓风机房)、二次沉淀池、污泥泵房;剩余污泥、污泥浓缩池、浓缩脱水车间、泥饼外运;中间提升泵房、滤池(配混合加药)、消毒池、排江泵房、排放。我国温州市中心片污水处理厂工程是省重点建设工程,主要收集温州市八大片区污水系,工艺:污水处理工艺流程:污水分配井、粗格栅和进水泵房、细格栅和曝气沉砂池、厌氧选择池、氧化沟、沉淀池、出水;污泥处理工艺流程:沉淀池、剩余和回流污泥泵房、浓缩池、排泥泵房、脱水机房、外运。天津的津凌庄自来水厂的给水厂污泥和天津东郊污水处理厂,以2种污泥为原料烧制陶粒的处置方法可行,并能带来一定的经济效益、社会效益和环境效益,其工艺:(1)均化,(2)塑化成球,(3)干燥,(4)预处理:进一步调整生料球的化学组成,主要是降低烧胀前料球中碳的含量,以达到最佳的烧胀结果,(5)焙烧。山东国一轻工专业制造污水处理设备:地埋式一体化污水处理设备、含油废水处理设备;杭州润安环境工程有限公司、上海政名通信工程有限公司,以同济大学为技术依托,以环保资深专家和工程师为技术团队,在市政污泥、河道污泥综合处置等环保领域拥有多项高端、陕西新洲环境科技有限公司集研制开发、工程设计、生产制造、销售安装于一体的环境工程公司,对生活污水处理及工程设计与施工,医院污水处理,石油、化工行业废水处理。国内外大量的污水处理大多数征对生活污水、工业废水及建筑污水的处理。新疆伊犁犁能煤炭有限公司对皮里青露天煤矿改扩建工程水处理系统进行改造,提到了疏干水的复用,未见其对疏干水处理工艺做出说明。2011年王俊伟等探讨了矿井疏干水处理系统技术改造问题,设计改造了水处理系统工艺,增加了过滤设备及加药措施,延长了系统的运行周期,降低了系统的自用水量,减少了酸碱的用量,提高了系统的出水水质,未见其对废水排放的说明。2010年内蒙古电力科学研究的刘岗等在火电厂煤矿疏干水利用存在的问题及应用探讨的论文中提到传统化学混凝、沉淀、过滤法。该方法优点是价格便宜,货源充足;但由于煤粒的密度小,形成的矾花沉降速度较慢,混凝澄清效果欠佳;兖州矿业(集团)有限责任公司南屯煤矿矸石电厂为节约地下水资源,改造使用经净化除盐后的煤矿疏干水作为锅炉补给水,但废水的排放依然未见说明。西安热工研究院的叶治安、袁国全对慢速脱碳水处理的工艺作了一定的研究;许臻、杨宝红对慢速脱碳石灰处理进行了实验研究;王璟、毛进对水德澄清与净化处理作了一定的研究,但目前还未见到对煤矿井下排出的疏干水的循环处理零排放的实际应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种结构紧凑,设计新颖合理,实现方便,能够实现固体废弃物和废水零排放且实用性强的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:包括疏干水慢速脱碳处理系统、渣泥利用系统、锅炉排污水循环利用系统、清水利用系统和浓排水利用系统,所述疏干水慢速脱碳处理系统包括用于存放井下疏干水的疏干水池和用于对疏干水进行慢速脱碳处理的慢速脱碳处理装置,以及用于对慢速脱碳处理装置产生的沉淀物进行压滤脱水处理的板框压滤机和用于储存板框压滤机产生的渣泥的渣泥池,所述疏干水池通过疏干水收集管道和设置在疏干水收集管道上的疏干水泵与井下疏干水相连,所述慢速脱碳装置的进水口通过第一疏干水输送管道和连接在第一疏干水输送管道上的提升泵与疏干水池的出水口相连,所述板框压滤机的入口通过沉淀物输送管道以及设置在沉淀物输送管道上的偏心螺旋泵和柱塞泵与慢速脱碳处理装置的沉淀物出口相连,所述板框压滤机的出口通过渣泥输出管道与渣泥池相连;
所述渣泥利用系统包括用于处理煤泥并将板框压滤机产生的渣泥拌和到煤泥中的煤泥处理系统、用于燃烧煤泥的锅炉和用于清除锅炉排出的烟气中颗粒烟尘的电除尘器,以及用于将渣泥池内的渣泥运送到煤泥处理系统中的渣泥输送车和用于将煤泥处理系统处理得到的煤泥输送到锅炉中的煤泥输送管道,所述锅炉的煤泥入口通过煤泥输送管道和连接在煤泥输送管道上的煤泥输送泵与煤泥处理系统的煤泥出口相连,所述电除尘器与锅炉的排烟口相连;
所述锅炉排污水循环利用系统包括用于收集锅炉排出的污水的集水池、用于对锅炉排出的污水进行反渗透处理的反渗透处理系统和用于收集反渗透处理系统处理后的水的回用水池,所述锅炉的进水口通过锅炉供给水管道和设置在所述锅炉供给水管道上的锅炉给水泵与所述回用水池相连,所述反渗透处理系统包括盘式过滤机、超滤净水机、保安过滤器和反渗透净水机,所述集水池的第一进水口通过第一清水输送管道和设置在所述第一清水输送管道上的第一清水泵与所述慢速脱碳处理装置的清水出水口相连,所述集水池的第二进水口通过锅炉污水输送管道与所述锅炉的污水出口相连,所述盘式过滤机的进水口通过第一污水输送管道和设置在第一污水输送管道上的盘式过滤机给水泵与所述集水池的出水口相连,所述超滤净水机的进水口通过第二污水输送管道与所述盘式过滤机的出水口相连,所述保安过滤器的进水口通过第三污水输送管道和设置在第三污水输送管道上的保安过滤器给水泵与所述超滤净水机的出水口相连,所述第三污水输送管道上通过盐酸计量泵连接有用于往污水输送管道内加入盐酸的盐酸加药装置,且通过还原剂计量泵连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的还原剂加药装置,且通过阻垢剂计量泵连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的阻垢剂加药装置,所述反渗透净水机的进水口通过第四清水输送管道和设置在第四清水输送管道上的高压泵与所述保安过滤器的出水口相连,所述反渗透净水机的出水口与所述回用水池相连;
所述清水利用系统包括用于收集慢速脱碳处理装置和反渗透净水机产生的清水的清水池,以及一期冷却塔和二期冷却塔,所述清水池的第一进水口通过第二清水输送管道和设置在第二清水输送管道上的第二清水泵与所述慢速脱碳处理装置的清水出水口相连,所述清水池的第二进水口通过第三清水输送管道和设置在第三清水输送管道上的第三清水泵与所述反渗透净水机的清水出水口相连,所述一期冷却塔的进水口通过一期冷却塔给水管道和设置在一期冷却塔给水管道上的一期冷却塔补水电动阀与所述清水池的第一出水口相连,所述二期冷却塔的进水口通过二期冷却塔给水管道和设置在二期冷却塔给水管道上的二期冷却塔补水电动阀与所述清水池的第二出水口相连,所述一期冷却塔的出水口通过一期冷却塔排污管道和设置在一期冷却塔排污管道上的一期冷却塔排污电动阀与所述集水池的第三进水口相连,所述二期冷却塔的出水口通过二期冷却塔排污管道和设置在二期冷却塔排污管道上的二期冷却塔排污电动阀与所述集水池的第四进水口相连;
所述浓排水利用系统包括用于收集反渗透净水机产生的浓排水的浓排水池,以及与浓排水池的出水口相接且用于将浓排水输送到除渣除尘场所的除渣除尘水输送管道、用于将浓排水输送到砖厂的砖厂制砖水输送管道、用于将浓排水输送到养花场所的浇花水输送管道和用于将浓排水输送到厕所的冲厕水输送管道,所述浓排水池的进水口与反渗透净水机的浓水出水口相连。
上述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:还包括上位计算机、用于对疏干水慢速脱碳处理系统进行自动控制的慢速脱碳控制系统、用于对锅炉排污水循环利用系统进行自动控制的锅炉排污水循环利用控制系统和用于对清水利用系统进行自动控制的清水利用控制系统,所述慢速脱碳控制系统包括第一PLC模块以及与第一PLC模块相接的第一RS-485通信模块和第一人接交互模块,所述疏干水池内设置有用于对疏干水池内的井下疏干水水位进行实时检测的疏干水池水位传感器,所述第一疏干水输送管道上设置有用于对第一疏干水输送管道内的水流量进行实时检测的流量计,所述疏干水池水位传感器和流量计均与所述第一PLC模块的输入端相接,所述疏干水泵和提升泵均与所述第一PLC模块的输出端相接;所述锅炉排污水循环利用控制系统包括第二PLC模块以及与第二PLC模块相接的第二RS-485通信模块和第二人接交互模块,所述锅炉给水泵、盘式过滤机给水泵、第一清水泵、保安过滤器给水泵、盐酸计量泵、还原剂计量泵、阻垢剂计量泵和高压泵均与所述第二PLC模块的输出端相接;所述清水利用控制系统包括第三PLC模块以及与第三PLC模块相接的第三RS-485通信模块和第三人接交互模块,所述清水池内设置有用于对清水池内的水位进行实时检测的清水池水位传感器,所述一期冷却塔内设置有用于对一期冷却塔内的水位进行实时检测的一期冷却塔水位传感器,所述二期冷却塔内设置有用于对二期冷却塔内的水位进行实时检测的二期冷却塔水位传感器,所述清水池水位传感器、一期冷却塔水位传感器和二期冷却塔水位传感器均与所述第三PLC模块的输入端相接,所述第二清水泵、第三清水泵、一期冷却塔补水电动阀、二期冷却塔补水电动阀、一期冷却塔排污电动阀和二期冷却塔排污电动阀均与所述第三PLC模块的输出端相接;所述第一RS-485通信模块、第二RS-485通信模块和第三RS-485通信模块均通过RS-485总线与所述上位计算机相接。
上述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述疏干水慢速脱碳处理系统还包括用于对慢速脱碳处理装置产生的清水进行二次处理的中间水池和用于对中间水池处理后的水进行过滤的无阀滤池,所述中间水池的进水口与所述慢速脱碳处理装置的清水出水口相连,所述中间水池上连接有用于往中间水池内加入浓硫酸的浓硫酸加药装置,所述中间水池内设置有用于对中间水池内的清水PH值进行检测的第一PH计,所述无阀滤池的进水口通过中间水输送管道和设置在中间水输送管道上的中间水泵与所述中间水池的出水口相连,所述集水池的第一进水口通过第一清水输送管道和设置在第一清水输送管道上的第一清水泵与所述无阀滤池的出水口相连,所述清水池的第一进水口通过第二清水输送管道和设置在第二清水输送管道上的第二清水泵与所述无阀滤池的出水口相连;所述第一PH计与所述第一PLC模块的输入端相接,所述浓硫酸加药装置和中间水泵均与所述第一PLC模块的输出端相接。
上述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述慢速脱碳处理装置包括凝聚池、絮凝池和沉淀池,所述凝聚池的上部侧壁上设置有凝聚池进水口,所述凝聚池的底部设置有凝聚池出水口,所述絮凝池的底部设置有絮凝池进水口,所述絮凝池进水口通过第二疏干水输送管道与所述凝聚池出水口相连,所述沉淀池与絮凝池一体设置且通过隔板相分隔,所述凝聚池上连接有用于往凝聚池内加入凝聚剂的凝聚剂加药装置,所述凝聚池的顶部设置有伸入所述凝聚池内且用于对加入所述凝聚池内的凝聚剂进行搅拌的凝聚剂搅拌器,所述絮凝池上连接有用于往絮凝池内加入助凝剂的助凝剂加药装置,所述絮凝池的顶部设置有伸入所述絮凝池内且用于对加入所述絮凝池内的助凝剂进行搅拌的助凝剂搅拌器,所述絮凝池内设置有第二PH计,所述沉淀池的上部侧壁上设置有清水出水口,所述沉淀池的底部设置有污泥排放口,所述沉淀池上连接有用于往沉淀池内加入石灰乳的石灰乳加药装置,所述沉淀池的顶部设置有伸入所述沉淀池内的沉淀物搅拌器,所述沉淀池内上部设置有位于所述沉淀池内的斜管沉降器;所述隔板的数量为三块且分别为左上隔板、下隔板和右上隔板,所述左上隔板和右上隔板均悬挂设置在所述絮凝池的上部,所述下隔板设置在所述左上隔板与右上隔板之间且设置在所述絮凝池的下部,所述左上隔板、下隔板和右上隔板相互配合形成了“S”形的水流通道;所述第二PH计与所述第一PLC模块的输入端相接,所述凝聚剂加药装置、助凝剂加药装置和石灰乳加药装置均与所述第一PLC模块的输出端相接,所述第一PLC模块的输出端还接有用于对凝聚剂搅拌器进行变频控制的第一变频器、用于对助凝剂搅拌器进行变频控制的第二变频器和用于对沉淀物搅拌器进行变频控制的第三变频器,所述凝聚剂搅拌器与所述第一变频器的输出端相接,所述助凝剂搅拌器与所述第二变频器的输出端相接,所述沉淀物搅拌器与所述第三变频器的输出端相接。
上述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述煤泥处理系统包括用于将板框压滤机产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎处理的煤泥搓和机、与煤泥搓和机相连且用于筛分渣泥煤泥混合物的煤泥筛分机和与煤泥筛分机相连且用于制浆的均浆仓,所述锅炉的煤泥入口通过煤泥输送管道和连接在煤泥输送管道上的煤泥输送泵与均浆仓的煤泥出口相连。
上述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述锅炉为发电厂用循环流化床锅炉。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型的结构紧凑,设计新颖合理,实现方便。
2、本实用新型疏干水慢速脱碳处理系统能够加快沉淀物沉降速度,沉降速度是机械加速澄清池的6~8倍,处理得到的清水一部分流入清水池内,一部分流入集水池内与锅炉排污水、一期冷却塔出水和二期冷却塔出水混合后再经过锅炉排污水循环利用系统的盘滤、超滤、精滤和反渗透处理,反渗透处理得到的清水一部分回流到清水池内,一部分供给电厂锅炉使用,清水池内的水又能供给一期冷却塔和二期冷却塔使用,一期冷却塔排出的水和二期冷却塔排水的水又回流到了集水池内,反渗透处理得到的浓水作为除渣除尘、砖厂制砖、浇花、冲厕等进行进一步利用,实现了废水的充分循环利用。
3、本实用新型在所述慢速脱碳处理装置的清水出水口与清水池的第一进水口之间依次连接了中间水池和无阀滤池,并在所述慢速脱碳处理装置的清水出水口与集水池的第一进水口之间依次连接了中间水池和无阀滤池,能够有效地避免碳酸钙的后期沉淀,且进一步保证了进入清水池和集水池内的清水水质。
4、本实用新型渣泥利用系统能够对疏干水慢速脱碳处理系统产生的渣泥进行充分利用,疏干水慢速脱碳处理系统产生的渣泥,在通过煤泥处理系统处理后输送到循环流化床锅炉燃烧后,在很大程度上可替代循环流化床锅炉干法脱硫中石灰石的使用,且实现了固体废弃物零排放,既节能又环保。
5、本实用新型对煤矿井下疏干水的处理效果好,处理工程中产生的污水及渣泥能够得到充分利用,实现了固体废弃物和废水零排放,实用性强,满足节能环保的需求,推广应用价值高。
综上所述,本实用新型结构紧凑,设计新颖合理,实现方便,能够实现废水的循环利用,且能够对渣泥进行充分利用,实现了固体废弃物和废水零排放,既节能又环保,实用性强,推广应用价值高。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型慢速脱碳处理装置的结构示意图。
图3为本实用新型的自动控制原理框图。
附图标记说明:
1—疏干水慢速脱碳处理系统;      1-1—疏干水池;
1-2—慢速脱碳处理装置;          1-21—凝聚池;
1-211—凝聚池进水口;            1-212—凝聚池出水口;
1-213—凝聚剂加药装置;          1-22—絮凝池;
1-221—絮凝池进水口;            1-222—助凝剂加药装置;
1-23—沉淀池;         1-231—清水出水口;     1-232—污泥排放口;
1-233—石灰乳加药装置;          1-24—第二疏干水输送管道;
1-251—左上隔板;       1-252—下隔板;        1-253—右上隔板;
1-26—凝聚剂搅拌器;    1-27—助凝剂搅拌器;   1-28—沉淀物搅拌器;
1-29—斜管沉降器;      1-3—板框压滤机;      1-4—渣泥池;
1-5—疏干水收集管道;   1-6—疏干水泵;
1-7—第一疏干水输送管道;        1-8—提升泵;
1-9—沉淀物输送管道;   1-10—偏心螺旋泵;     1-11—柱塞泵;
1-12—渣泥输出管道;    1-13—中间水池;       1-14—无阀滤池;
1-15—浓硫酸加药装置;            1-17—中间水输送管道;
1-18—中间水泵;       2—渣泥利用系统;      2-1—煤泥处理系统;
2-11—煤泥搓和机;     2-12—煤泥筛分机;     2-13—均浆仓;
2-2—锅炉;            2-3—电除尘器;        2-4—煤泥输送管道;
2-5—煤泥输送泵;      2-6—渣泥输送车;
3—锅炉排污水循环利用系统;       3-1—集水池;
3-2—回用水池;        3-3—锅炉供给水管道;      3-4—锅炉给水泵;
3-5—盘式过滤机;      3-6—超滤净水机;          3-7—保安过滤器;
3-8—反渗透净水机;    3-9—第一清水输送管道;    3-10—第一清水泵;
3-11—第一污水输送管道;         3-12—盘式过滤机给水泵;
3-13—第二污水输送管道;         3-14—第三污水输送管道;
3-15—保安过滤器给水泵;         3-16—盐酸计量泵;
3-17—盐酸加药装置;             3-18—还原剂计量泵;
3-19—还原剂加药装置;           3-20—阻垢剂计量泵;
3-21—阻垢剂加药装置;           3-22—第四清水输送管道;
3-23—高压泵;         3-24—锅炉污水输送管道;4—清水利用系统;
4-1—清水池;          4-2—一期冷却塔;       4-3—二期冷却塔;
4-4—第二清水输送管道;          4-5—第二清水泵;
4-6—第三清水输送管道;          4-7—第三清水泵;
4-8—一期冷却塔给水管道;        4-9—一期冷却塔补水电动阀;
4-10—二期冷却塔给水管道;       4-11—二期冷却塔补水电动阀;
4-12—一期冷却塔排污管道;       4-13—一期冷却塔排污电动阀;
4-14—二期冷却塔排污管道;       4-15—二期冷却塔排污电动阀;
5—浓排水利用系统;              5-1—浓排水池;
5-2—除渣除尘水输送管道;        5-3—砖厂制砖水输送管道;
5-4—浇花水输送管道;   5-5—冲厕水输送管道;   6—上位计算机;
7-1—第一PLC模块;              7-2—第一RS-485通信模块;
7-3—第一人接交互模块;         7-4—疏干水池水位传感器;
7-5—流量计;          7-6—第一PH计;       7-7—第一变频器;
7-8—第二变频器;      7-9—第三变频器;     7-10—第二PH计;
8-1—第二PLC模块;              8-2—第二RS-485通信模块;
8-3—第二人接交互模块;         9-1—第三PLC模块;
9-2—第三RS-485通信模块;       9-3—第三人接交互模块;
9-4—清水池水位传感器;         9-5—一期冷却塔水位传感器;
9-6—二期冷却塔水位传感器。
具体实施方式
如图1所示,本实施例井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统包括疏干水慢速脱碳处理系统1、渣泥利用系统2、锅炉排污水循环利用系统3、清水利用系统4和浓排水利用系统5,所述疏干水慢速脱碳处理系统1包括用于存放井下疏干水的疏干水池1-1和用于对疏干水进行慢速脱碳处理的慢速脱碳处理装置1-2,以及用于对慢速脱碳处理装置1-2产生的沉淀物进行压滤脱水处理的板框压滤机1-3和用于储存板框压滤机1-3产生的渣泥的渣泥池1-4,所述疏干水池1-1通过疏干水收集管道1-5和设置在疏干水收集管道1-5上的疏干水泵1-6与井下疏干水相连,所述慢速脱碳装置的进水口通过第一疏干水输送管道1-7和连接在第一疏干水输送管道1-7上的提升泵1-8与疏干水池1-1的出水口相连,所述板框压滤机1-3的入口通过沉淀物输送管道1-9以及设置在沉淀物输送管道1-9上的偏心螺旋泵1-10和柱塞泵1-11与慢速脱碳处理装置1-2的沉淀物出口相连,所述板框压滤机1-3的出口通过渣泥输出管道1-12与渣泥池1-4相连;
所述渣泥利用系统2包括用于处理煤泥并将板框压滤机1-3产生的渣泥拌和到煤泥中的煤泥处理系统2-1、用于燃烧煤泥的锅炉2-2和用于清除锅炉2-2排出的烟气中颗粒烟尘的电除尘器2-3,以及用于将渣泥池1-4内的渣泥运送到煤泥处理系统2-1中的渣泥输送车2-6和用于将煤泥处理系统2-1处理得到的煤泥输送到锅炉2-2中的煤泥输送管道2-4,所述锅炉2-2的煤泥入口通过煤泥输送管道2-4和连接在煤泥输送管道2-4上的煤泥输送泵2-5与煤泥处理系统2-1的煤泥出口相连,所述电除尘器2-3与锅炉2-2的排烟口相连;
所述锅炉排污水循环利用系统3包括用于收集锅炉2-2排出的污水的集水池3-1、用于对锅炉2-2排出的污水进行反渗透处理的反渗透处理系统和用于收集反渗透处理系统处理后的水的回用水池3-2,所述锅炉2-2的进水口通过锅炉供给水管道3-3和设置在所述锅炉供给水管道3-3上的锅炉给水泵3-4与所述回用水池3-2相连,所述反渗透处理系统包括盘式过滤机3-5、超滤净水机3-6、保安过滤器3-7和反渗透净水机3-8,所述集水池3-1的第一进水口通过第一清水输送管道3-9和设置在所述第一清水输送管道3-9上的第一清水泵3-10与所述慢速脱碳处理装置1-2的清水出水口相连,所述集水池3-1的第二进水口通过锅炉污水输送管道3-24与所述锅炉2-2的污水出口相连,所述盘式过滤机3-5的进水口通过第一污水输送管道3-11和设置在第一污水输送管道3-11上的盘式过滤机给水泵3-12与所述集水池3-1的出水口相连,所述超滤净水机3-6的进水口通过第二污水输送管道3-13与所述盘式过滤机3-5的出水口相连,所述保安过滤器3-7的进水口通过第三污水输送管道3-14和设置在第三污水输送管道3-14上的保安过滤器给水泵3-15与所述超滤净水机3-6的出水口相连,所述第三污水输送管道3-14上通过盐酸计量泵3-16连接有用于往污水输送管道内加入盐酸的盐酸加药装置3-17,且通过还原剂计量泵3-18连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的还原剂加药装置3-19,且通过阻垢剂计量泵3-20连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的阻垢剂加药装置3-21,所述反渗透净水机3-8的进水口通过第四清水输送管道3-22和设置在第四清水输送管道3-22上的高压泵3-23与所述保安过滤器3-7的出水口相连,所述反渗透净水机3-8的出水口与所述回用水池3-2相连;
所述清水利用系统4包括用于收集慢速脱碳处理装置1-2和反渗透净水机3-8产生的清水的清水池4-1,以及一期冷却塔4-2和二期冷却塔4-3,所述清水池4-1的第一进水口通过第二清水输送管道4-4和设置在第二清水输送管道4-4上的第二清水泵4-5与所述慢速脱碳处理装置1-2的清水出水口相连,所述清水池4-1的第二进水口通过第三清水输送管道4-6和设置在第三清水输送管道4-6上的第三清水泵4-7与所述反渗透净水机3-8的清水出水口相连,所述一期冷却塔4-2的进水口通过一期冷却塔给水管道4-8和设置在一期冷却塔给水管道4-8上的一期冷却塔补水电动阀4-9与所述清水池4-1的第一出水口相连,所述二期冷却塔4-3的进水口通过二期冷却塔给水管道4-10和设置在二期冷却塔给水管道4-10上的二期冷却塔补水电动阀4-11与所述清水池4-1的第二出水口相连,所述一期冷却塔4-2的出水口通过一期冷却塔排污管道4-12和设置在一期冷却塔排污管道4-12上的一期冷却塔排污电动阀4-13与所述集水池3-1的第三进水口相连,所述二期冷却塔4-3的出水口通过二期冷却塔排污管道4-14和设置在二期冷却塔排污管道4-14上的二期冷却塔排污电动阀4-15与所述集水池3-1的第四进水口相连;
所述浓排水利用系统5包括用于收集反渗透净水机3-8产生的浓排水的浓排水池5-1,以及与浓排水池5-1的出水口相接且用于将浓排水输送到除渣除尘场所的除渣除尘水输送管道5-2、用于将浓排水输送到砖厂的砖厂制砖水输送管道5-3、用于将浓排水输送到养花场所的浇花水输送管道5-4和用于将浓排水输送到厕所的冲厕水输送管道5-5,所述浓排水池5-1的进水口与反渗透净水机3-8的浓水出水口相连。
结合图3,本实用新型还包括上位计算机6、用于对疏干水慢速脱碳处理系统1进行自动控制的慢速脱碳控制系统、用于对锅炉排污水循环利用系统3进行自动控制的锅炉排污水循环利用控制系统和用于对清水利用系统4进行自动控制的清水利用控制系统,所述慢速脱碳控制系统包括第一PLC模块7-1以及与第一PLC模块7-1相接的第一RS-485通信模块7-2和第一人接交互模块7-3,所述疏干水池1-1内设置有用于对疏干水池1-1内的井下疏干水水位进行实时检测的疏干水池水位传感器7-4,所述第一疏干水输送管道1-7上设置有用于对第一疏干水输送管道1-7内的水流量进行实时检测的流量计7-5,所述疏干水池水位传感器7-4和流量计7-5均与所述第一PLC模块7-1的输入端相接,所述疏干水泵1-6和提升泵1-8均与所述第一PLC模块7-1的输出端相接;所述锅炉排污水循环利用控制系统包括第二PLC模块8-1以及与第二PLC模块8-1相接的第二RS-485通信模块8-2和第二人接交互模块8-3,所述锅炉给水泵3-4、盘式过滤机给水泵3-12、第一清水泵3-10、保安过滤器给水泵3-15、盐酸计量泵3-16、还原剂计量泵3-18、阻垢剂计量泵3-20和高压泵3-23均与所述第二PLC模块8-1的输出端相接;所述清水利用控制系统包括第三PLC模块9-1以及与第三PLC模块9-1相接的第三RS-485通信模块9-2和第三人接交互模块9-3,所述清水池4-1内设置有用于对清水池4-1内的水位进行实时检测的清水池水位传感器9-4,所述一期冷却塔4-2内设置有用于对一期冷却塔4-2内的水位进行实时检测的一期冷却塔水位传感器9-5,所述二期冷却塔4-3内设置有用于对二期冷却塔4-3内的水位进行实时检测的二期冷却塔水位传感器9-6,所述清水池水位传感器9-4、一期冷却塔水位传感器9-5和二期冷却塔水位传感器9-6均与所述第三PLC模块9-1的输入端相接,所述第二清水泵4-5、第三清水泵4-7、一期冷却塔补水电动阀4-9、二期冷却塔补水电动阀4-11、一期冷却塔排污电动阀4-13和二期冷却塔排污电动阀4-15均与所述第三PLC模块9-1的输出端相接;所述第一RS-485通信模块7-2、第二RS-485通信模块8-2和第三RS-485通信模块9-2均通过RS-485总线与所述上位计算机6相接。
如图1所示,本实施例中,所述疏干水慢速脱碳处理系统1还包括用于对慢速脱碳处理装置1-2产生的清水进行二次处理的中间水池1-13和用于对中间水池1-13处理后的水进行过滤的无阀滤池1-14,所述中间水池1-13的进水口与所述慢速脱碳处理装置1-2的清水出水口相连,所述中间水池1-13上连接有用于往中间水池1-13内加入浓硫酸的浓硫酸加药装置1-15,所述中间水池1-13内设置有用于对中间水池1-13内的清水PH值进行检测的第一PH计7-6,所述无阀滤池1-14的进水口通过中间水输送管道1-17和设置在中间水输送管道1-17上的中间水泵1-18与所述中间水池1-13的出水口相连,所述集水池3-1的第一进水口通过第一清水输送管道3-9和设置在第一清水输送管道3-9上的第一清水泵3-10与所述无阀滤池1-14的出水口相连,所述清水池4-1的第一进水口通过第二清水输送管道4-4和设置在第二清水输送管道4-4上的第二清水泵4-5与所述无阀滤池1-14的出水口相连;所述第一PH计7-6与所述第一PLC模块7-1的输入端相接,所述浓硫酸加药装置1-15和中间水泵1-18均与所述第一PLC模块7-1的输出端相接。这样就在所述慢速脱碳处理装置1-2的清水出水口与清水池4-1的第一进水口之间依次连接了中间水池1-13和无阀滤池1-14,并在所述慢速脱碳处理装置1-2的清水出水口与集水池3-1的第一进水口之间依次连接了中间水池1-13和无阀滤池1-14,能够有效地避免碳酸钙的后期沉淀,且进一步保证了进入清水池4-1和集水池3-1内的清水水质。
结合图2,本实施例中,所述慢速脱碳处理装置1-2包括凝聚池1-21、絮凝池1-22和沉淀池1-23,所述凝聚池1-21的上部侧壁上设置有凝聚池进水口1-211,所述凝聚池1-21的底部设置有凝聚池出水口1-212,所述絮凝池1-22的底部设置有絮凝池进水口1-221,所述絮凝池进水口1-221通过第二疏干水输送管道1-24与所述凝聚池出水口1-212相连,所述沉淀池1-23与絮凝池1-22一体设置且通过隔板相分隔,所述凝聚池1-21上连接有用于往凝聚池1-21内加入凝聚剂的凝聚剂加药装置1-213,所述凝聚池1-21的顶部设置有伸入所述凝聚池1-21内且用于对加入所述凝聚池1-21内的凝聚剂进行搅拌的凝聚剂搅拌器1-26,所述絮凝池1-22上连接有用于往絮凝池1-22内加入助凝剂的助凝剂加药装置1-222,所述絮凝池1-22的顶部设置有伸入所述絮凝池1-22内且用于对加入所述絮凝池1-22内的助凝剂进行搅拌的助凝剂搅拌器1-27,所述絮凝池1-22内设置有第二PH计7-10,所述沉淀池1-23的上部侧壁上设置有清水出水口1-231,所述沉淀池1-23的底部设置有污泥排放口1-232,所述沉淀池1-23上连接有用于往沉淀池1-23内加入石灰乳的石灰乳加药装置1-233,所述沉淀池1-23的顶部设置有伸入所述沉淀池1-23内的沉淀物搅拌器1-28,所述沉淀池1-23内上部设置有位于所述沉淀池1-23内的斜管沉降器1-29;所述隔板的数量为三块且分别为左上隔板1-251、下隔板1-252和右上隔板1-253,所述左上隔板1-251和右上隔板1-253均悬挂设置在所述絮凝池1-22的上部,所述下隔板1-252设置在所述左上隔板1-251与右上隔板1-253之间且设置在所述絮凝池1-22的下部,所述左上隔板1-251、下隔板1-252和右上隔板1-253相互配合形成了“S”形的水流通道;所述第二PH计7-10与所述第一PLC模块7-1的输入端相接,所述凝聚剂加药装置1-213、助凝剂加药装置1-222和石灰乳加药装置1-233均与所述第一PLC模块7-1的输出端相接,所述第一PLC模块7-1的输出端还接有用于对凝聚剂搅拌器1-26进行变频控制的第一变频器7-7、用于对助凝剂搅拌器1-27进行变频控制的第二变频器7-8和用于对沉淀物搅拌器1-28进行变频控制的第三变频器7-9,所述凝聚剂搅拌器1-26与所述第一变频器7-7的输出端相接,所述助凝剂搅拌器1-27与所述第二变频器7-8的输出端相接,所述沉淀物搅拌器1-28与所述第三变频器7-9的输出端相接。
如图1所示,本实施例中,所述煤泥处理系统2-1包括用于将板框压滤机1-3产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎处理的煤泥搓和机2-11、与煤泥搓和机2-11相连且用于筛分渣泥煤泥混合物的煤泥筛分机2-12和与煤泥筛分机2-12相连且用于制浆的均浆仓2-13,所述锅炉2-2的煤泥入口通过煤泥输送管道2-4和连接在煤泥输送管道2-4上的煤泥输送泵2-5与均浆仓2-13的煤泥出口相连。所述锅炉2-2为发电厂用循环流化床锅炉2-2。
采用本实用新型进行井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放的方法,包括以下步骤:
步骤一、疏干水慢速脱碳处理:通过操作所述上位计算机6或所述第一人接交互模块7-3输入控制参数,所述疏干水池水位传感器7-4对疏干水池1-1内的井下疏干水水位进行实时检测并将所检测到的信号实时传输给第一PLC模块7-1,所述第一PLC模块7-1将其分析处理得到的疏干水池1-1实时水位与预先设定的疏干水池1-1水位阈值相比对,当疏干水池1-1实时水位小于疏干水池1-1水位阈值时,首先,所述第一PLC模块7-1控制疏干水泵1-6打开,井下疏干水通过疏干水泵1-6进入疏干水池1-1内;接着,所述第一PLC模块7-1控制提升泵1-8打开,疏干水池1-1内的井下疏干水通过提升泵1-8提升后经由第一疏干水输送管道1-7输送到慢速脱碳处理装置1-2中,慢速脱碳处理装置1-2对井下疏干水进行慢速脱碳处理,去除疏干水中的悬浮物、有机物和胶体,生成清水和沉淀物;然后,所述第一PLC模块7-1控制第一清水泵3-10、第二清水泵4-5、偏心螺旋泵1-10和柱塞泵1-11打开,慢速脱碳处理生成的清水一部分通过第一清水泵3-10加压后经由第一清水输送管道3-9输送到入集水池3-1内,一部分通过第二清水泵4-5加压后经由第二清水输送管道4-4输送到清水池4-1内,慢速脱碳处理生成的沉淀物通过偏心螺旋泵1-10抽出到沉淀物输送管道1-9中,并通过沉淀物输送管道1-9和柱塞泵1-11输送到板框压滤机1-3中;
步骤二、渣泥利用:首先,板框压滤机1-3对慢速脱碳处理装置1-2产生的沉淀物进行压滤脱水处理,产生含水率低于20%的渣泥,渣泥中含有主要成分为碳酸钙CaCO3的反应沉淀物及未完全反应的氢氧化钙CaOH2,并通过渣泥输出管道1-12输出到渣泥池1-4中;接着,采用渣泥输送车2-6将渣泥池1-4内的渣泥运送到煤泥处理系统2-1中,煤泥处理系统2-1将板框压滤机1-3产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎、筛分和制浆处理后,通过煤泥输送泵2-5加压后经由煤泥输送管道2-4输送到锅炉2-2的炉膛内;然后,锅炉2-2对渣泥煤泥混合物进行燃烧,锅炉2-2燃烧渣泥煤泥混合物产生的烟气通过排烟口排出并进入电除尘器2-3中,电除尘器2-3清除锅炉2-2排出的烟气中的颗粒烟尘后再将烟气排出,锅炉2-2燃烧渣泥煤泥混合物产生的污水通过污水出口排出到集水池3-1内;在锅炉2-2的炉膛内,氢氧化钙CaOH2与二氧化硫SO2在锅炉2-2的炉膛内反应生成亚硫酸钙,反应方程式为CaOH2+SO2=CaSO3↓+H2O,这样就达到了脱硫的效果,可以完全替代干法脱硫中所需的石灰石,且能够有效替代锅炉2-2燃煤,既节能又环保;
步骤三、锅炉排污水处理及循环利用:通过操作所述上位计算机6或所述第二人接交互模块8-3输入控制参数后,首先,所述第二PLC模块8-1控制盘式过滤机给水泵3-12打开,集水池3-1内污水通过盘式过滤机给水泵3-12加压后经由第一污水输送管道3-11进入盘式过滤机3-5中进行盘滤处理,盘滤处理产生的污水通过第二污水输送管道3-13输送到超滤净水机3-6中进行超滤处理;接着,所述第二PLC模块8-1控制保安过滤器给水泵3-15打开,超滤处理产生的污水通过保安过滤器给水泵3-15加压后经由第三污水输送管道3-14输送到保安过滤器3-7中进行精滤处理;然后,所述第二PLC模块8-1控制高压泵3-23打开,精滤处理产生的清水通过高压泵3-23加压后经由第四清水输送管道3-22输送到反渗透净水机3-8中进行反渗透处理;反渗透处理过程中,第二PLC模块8-1控制盐酸计量泵3-16往第三污水输送管道3-14中加入盐酸,第二PLC模块8-1控制还原剂计量泵3-18往第三污水输送管道3-14中加入还原剂,第二PLC模块8-1控制阻垢剂计量泵3-20往第三污水输送管道3-14中加入阻垢剂,盐酸、还原剂和阻垢剂溶于超滤处理产生的污水再经由保安过滤器3-7进行精滤,再进入到反渗透净水机3-8中;反渗透处理产生的清水一部分排出到回用水池3-2内,另一部分通过第三清水泵4-7加压后经由第三清水输送管道4-6排出到清水池4-1内,反渗透处理产生的浓排水通过浓排水出水口排出到浓排水池5-1内;
步骤四、清水利用:通过操作所述上位计算机6或所述第二人接交互模块8-3输入控制参数,清水池水位传感器9-4对清水池4-1内的水位进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给第三PLC模块9-1,一期冷却塔水位传感器9-5对一期冷却塔4-2内的水位进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给第三PLC模块9-1,二期冷却塔水位传感器9-6对二期冷却塔4-3内的水位进行实时检测并将所检测到的信号实时输出给第三PLC模块9-1,所述第三PLC模块9-1将其分析处理得到的清水池4-1实时水位与预先设定的清水池4-1出水水位阈值相比对,当疏干水池1-1实时水位大于清水池4-1出水水位阈值时,所述第三PLC模块9-1控制一期冷却塔补水电动阀4-9和二期冷却塔补水电动阀4-11打开,清水池4-1中的清水一部分通过一期冷却塔给水管道4-8和一期冷却塔补水电动阀4-9流入一期冷却塔4-2,另一部分通过二期冷却塔给水管道4-10和二期冷却塔补水电动阀4-11流入二期冷却塔4-3;同时,所述第三PLC模块9-1将其分析处理得到的一期冷却塔4-2实时水位与预先设定的一期冷却塔4-2排水水位阈值相比对,并将其分析处理得到的二期冷却塔4-3实时水位与预先设定的二期冷却塔4-3排水水位阈值相比对,当一期冷却塔4-2实时水位大于一期冷却塔4-2排水水位阈值时,所述第三PLC模块9-1控制一期冷却塔排污电动阀4-13打开,一期冷却塔4-2使用后的出水通过一期冷却塔排污管道4-12和一期冷却塔排污电动阀4-13排出到集水池3-1中;当二期冷却塔4-3实时水位大于二期冷却塔4-3排水水位阈值时,所述第三PLC模块9-1控制二期冷却塔排污电动阀4-15打开,二期冷却塔4-3使用后的出水通过二期冷却塔排污管道4-14和二期冷却塔排污电动阀4-15排出到集水池3-1中;
步骤五、浓排水利用:浓排水池5-1中的浓排水一部分通过除渣除尘水输送管道5-2输送到除渣除尘场所,进行输送到除渣除尘利用;一部分通过砖厂制砖水输送管道5-3输送到砖厂,进行制砖利用;一部分通过浇花水输送管道5-4输送到养花场所,进行浇花利用;一部分通过冲厕水输送管道5-5输送到厕所,进行冲厕所利用。
步骤一中所述慢速脱碳处理装置1-2对井下疏干水进行慢速脱碳处理,去除疏干水中的悬浮物、有机物和胶体,生成清水和沉淀物的具体过程为:
步骤101、所述流量计7-5对第一疏干水输送管道1-7内的疏干水流量进行实时检测并将所检测到的信号实时传输给第一PLC模块7-1,所述第一PLC模块7-1将其分析处理得到的疏干水流量与需要往凝聚池1-21内加入的凝聚剂的浓度相乘,计算得到凝聚剂的加药量,并将其分析处理得到的疏干水流量与需要往絮凝池1-22内加入的助凝剂的浓度相乘,计算得到助凝剂的加药量;
步骤102、所述第一PLC模块7-1根据其分析处理得到的凝聚剂的加药量控制凝聚剂加药装置1-213往凝聚池1-21内加入凝聚剂,并通过第一变频器控制凝聚剂搅拌器1-26对加入所述凝聚池1-21内的凝聚剂进行搅拌,使得井下疏干水中对化学沉淀有干扰的悬浮物、有机物和胶体形成微小絮体,带有微小絮体的井下疏干水通过第二疏干水输送管道1-24从凝聚池1-21流入絮凝池1-22内;
步骤103、所述第一PLC模块7-1根据其分析处理得到的助凝剂的加药量控制助凝剂加药装置1-222往絮凝池1-22内加入助凝剂,并通过第二变频器控制助凝剂搅拌器1-27对加入所述絮凝池1-22内的助凝剂进行搅拌,助凝剂将微小絮体转化为了较大絮体;带有较大絮体的井下疏干水通过由左上隔板1-251、下隔板1-252和右上隔板1-253相互配合形成的“S”形的水流通道呈“S”形流向沉淀池1-23;
步骤104、所述第二PH计7-10对絮凝池1-22内井下疏干水的PH值进行实时检测并将所检测到的信号实时传输给第一PLC模块7-1,所述第一PLC模块7-1根据絮凝池1-22内井下疏干水的PH值分析处理得到石灰乳的加药量,并根据其分析处理得到的石灰乳的加药量控制石灰乳加药装置1-233往沉淀池1-23内加入石灰乳,石灰乳在沉淀池1-23内与井下疏干水反应之后生成清水和主要成分为碳酸钙的沉淀物,反应方程式为CaOH2+CO2=CaCO3↓+H2O,所述第一PLC模块7-1通过第三变频器7-9控制沉淀物搅拌器1-28对所述沉淀池1-23内生成的沉淀物进行搅拌,悬浮在井下疏干水中的较大絮体及沉淀物进入到沉淀池1-23上部的斜管沉降器1-29区域后,沉淀在斜管沉降器1-29内,并沿斜管沉降器1-29的斜边表面滑至沉淀池1-23的下部;
由于加入石灰乳后能够使凝聚剂和助凝剂在井下疏干水中反应时间延长,凝聚颗粒增大,因此沉降速度更快。原有机械加速澄清池一反和二反总停留时间在20min~30min,该慢速脱碳处理装置1-2在凝聚池1-21和絮凝池1-22内的停留时间缩短到不超过15min,清水区上升流速能够高达6mm/s~8mm/s,是机械加速澄清池的6~8倍。
步骤一中所述慢速脱碳处理生成的清水一部分通过第一清水泵3-10加压后经由第一清水输送管道3-9输送到入集水池3-1内,一部分通过第二清水泵4-5加压后经由第二清水输送管道4-4输送到清水池4-1内的具体过程为:
步骤105、所述沉淀池1-23内生成的清水通过第二清水输送管道4-4输送到中间水池1-13内;
步骤106、所述第一PH计7-6对中间水池1-13内的清水PH值进行实时检测并将所检测到的信号实时传输给第一PLC模块7-1,所述第一PLC模块7-1根据中间水池1-13内的清水的PH值分析处理得到浓硫酸的加药量,并根据其分析处理得到的浓硫酸的加药量控制浓硫酸加药装置1-15往中间水池1-13内加入浓硫酸,浓硫酸在中间水池1-13内与沉淀物中的碳酸钙反应,防止碳酸钙沉淀下来;
步骤107、所述第一PLC模块7-1控制中间水泵1-18打开,所述中间水池1-13内的水通过中间水泵1-18加压后经由中间水输送管道1-17输送到无阀滤池1-14内进行过滤;
步骤108、所述第一PLC模块7-1控制第一清水泵3-10和第二清水泵4-5打开,无阀滤池1-14过滤得到的清水一部分通过第一清水泵3-10加压后经由第一清水输送管道3-9输送到集水池3-1内,一部分通过第二清水泵4-5加压后经由第二清水输送管道4-4输送到清水池4-1内。
步骤二中煤泥处理系统2-1将板框压滤机1-3产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎、筛分和制浆处理的具体过程为:首先,煤泥搓和机2-11将板框压滤机1-3产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎处理,接着经过煤泥筛分机2-12对渣泥煤泥混合物进行筛分,然后经过均浆仓2-13进行制浆。
本实用新型中,井下疏干水及电厂废水循环处理的整个过程都是自动控制的,整个井下疏干水及电厂废水循环处理过程既能通过操作各个人机交互模块进行现场控制,又能通过操作上位计算机进行远程控制,操作方便,工作效率高,自动化程度高,一次投资费用较高,但后期耗费的人力物力少。
为了验证本实用新型的有效性,制造了本实用新型的试验产品并在黄陵煤矸石热电有限公司的电厂进行了试运行,试运行结果表明,一期冷却塔4-2和二期冷却塔4-3的补水量合计约为293m3/h,井下疏矸水排放量减少了300m3/h,以每年运行时间为5500h计,年节约的生活水量可达到161.2万吨,浓缩倍率由原来的2倍提高到4倍,可减少冷却塔排污量102m3/h吨。用水费以4元/m3计,排污费按1元/m3计,每年可节省取水费用644.8万元,节省排污费约56.1万元。对电厂的节能环保工作起到了重要作用。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:包括疏干水慢速脱碳处理系统(1)、渣泥利用系统(2)、锅炉排污水循环利用系统(3)、清水利用系统(4)和浓排水利用系统(5),所述疏干水慢速脱碳处理系统(1)包括用于存放井下疏干水的疏干水池(1-1)和用于对疏干水进行慢速脱碳处理的慢速脱碳处理装置(1-2),以及用于对慢速脱碳处理装置(1-2)产生的沉淀物进行压滤脱水处理的板框压滤机(1-3)和用于储存板框压滤机(1-3)产生的渣泥的渣泥池(1-4),所述疏干水池(1-1)通过疏干水收集管道(1-5)和设置在疏干水收集管道(1-5)上的疏干水泵(1-6)与井下疏干水相连,所述慢速脱碳装置的进水口通过第一疏干水输送管道(1-7)和连接在第一疏干水输送管道(1-7)上的提升泵(1-8)与疏干水池(1-1)的出水口相连,所述板框压滤机(1-3)的入口通过沉淀物输送管道(1-9)以及设置在沉淀物输送管道(1-9)上的偏心螺旋泵(1-10)和柱塞泵(1-11)与慢速脱碳处理装置(1-2)的沉淀物出口相连,所述板框压滤机(1-3)的出口通过渣泥输出管道(1-12)与渣泥池(1-4)相连;
所述渣泥利用系统(2)包括用于处理煤泥并将板框压滤机(1-3)产生的渣泥拌和到煤泥中的煤泥处理系统(2-1)、用于燃烧煤泥的锅炉(2-2)和用于清除锅炉(2-2)排出的烟气中颗粒烟尘的电除尘器(2-3),以及用于将渣泥池(1-4)内的渣泥运送到煤泥处理系统(2-1)中的渣泥输送车(2-6)和用于将煤泥处理系统(2-1)处理得到的煤泥输送到锅炉(2-2)中的煤泥输送管道(2-4),所述锅炉(2-2)的煤泥入口通过煤泥输送管道(2-4)和连接在煤泥输送管道(2-4)上的煤泥输送泵(2-5)与煤泥处理系统(2-1)的煤泥出口相连,所述电除尘器(2-3)与锅炉(2-2)的排烟口相连;
所述锅炉排污水循环利用系统(3)包括用于收集锅炉(2-2)排出的污水的集水池(3-1)、用于对锅炉(2-2)排出的污水进行反渗透处理的反渗透处理系统和用于收集反渗透处理系统处理后的水的回用水池(3-2),所述锅炉(2-2)的进水口通过锅炉供给水管道(3-3)和设置在所述锅炉供给水管道(3-3)上的锅炉给水泵(3-4)与所述回用水池(3-2)相连,所述反渗透处理系统包括盘式过滤机(3-5)、超滤净水机(3-6)、保安过滤器(3-7)和反渗透净水机(3-8),所述集水池(3-1)的第一进水口通过第一清水输送管道(3-9)和设置在所述第一清水输送管道(3-9)上的第一清水泵(3-10)与所述慢速脱碳处理装置(1-2)的清水出水口相连,所述集水池(3-1)的第二进水口通过锅炉污水输送管道(3-24)与所述锅炉(2-2)的污水出口相连,所述盘式过滤机(3-5)的进水口通过第一污水输送管道(3-11)和设置在第一污水输送管道(3-11)上的盘式过滤机给水泵(3-12)与所述集水池(3-1)的出水口相连,所述超滤净水机(3-6)的进水口通过第二污水输送管道(3-13)与所述盘式过滤机(3-5)的出水口相连,所述保安过滤器(3-7)的进水口通过第三污水输送管道(3-14)和设置在第三污水输送管道(3-14)上的保安过滤器给水泵(3-15)与所述超滤净水机(3-6)的出水口相连,所述第三污水输送管道(3-14)上通过盐酸计量泵(3-16)连接有用于往污水输送管道内加入盐酸的盐酸加药装置(3-17),且通过还原剂计量泵(3-18)连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的还原剂加药装置(3-19),且通过阻垢剂计量泵(3-20)连接有用于往污水输送管道内加入还原剂的阻垢剂加药装置(3-21),所述反渗透净水机(3-8)的进水口通过第四清水输送管道(3-22)和设置在第四清水输送管道(3-22)上的高压泵(3-23)与所述保安过滤器(3-7)的出水口相连,所述反渗透净水机(3-8)的出水口与所述回用水池(3-2)相连;
所述清水利用系统(4)包括用于收集慢速脱碳处理装置(1-2)和反渗透净水机(3-8)产生的清水的清水池(4-1),以及一期冷却塔(4-2)和二期冷却塔(4-3),所述清水池(4-1)的第一进水口通过第二清水输送管道(4-4)和设置在第二清水输送管道(4-4)上的第二清水泵(4-5)与所述慢速脱碳处理装置(1-2)的清水出水口相连,所述清水池(4-1)的第二进水口通过第三清水输送管道(4-6)和设置在第三清水输送管道(4-6)上的第三清水泵(4-7)与所述反渗透净水机(3-8)的清水出水口相连,所述一期冷却塔(4-2)的进水口通过一期冷却塔给水管道(4-8)和设置在一期冷却塔给水管道(4-8)上的一期冷却塔补水电动阀(4-9)与所述清水池(4-1)的第一出水口相连,所述二期冷却塔(4-3)的进水口通过二期冷却塔给水管道(4-10)和设置在二期冷却塔给水管道(4-10)上的二期冷却塔补水电动阀(4-11)与所述清水池(4-1)的第二出水口相连,所述一期冷却塔(4-2)的出水口通过一期冷却塔排污管道(4-12)和设置在一期冷却塔排污管道(4-12)上的一期冷却塔排污电动阀(4-13)与所述集水池(3-1)的第三进水口相连,所述二期冷却塔(4-3)的出水口通过二期冷却塔排污管道(4-14)和设置在二期冷却塔排污管道(4-14)上的二期冷却塔排污电动阀(4-15)与所述集水池(3-1)的第四进水口相连;
所述浓排水利用系统(5)包括用于收集反渗透净水机(3-8)产生的浓排水的浓排水池(5-1),以及与浓排水池(5-1)的出水口相接且用于将浓排水输送到除渣除尘场所的除渣除尘水输送管道(5-2)、用于将浓排水输送到砖厂的砖厂制砖水输送管道(5-3)、用于将浓排水输送到养花场所的浇花水输送管道(5-4)和用于将浓排水输送到厕所的冲厕水输送管道(5-5),所述浓排水池(5-1)的进水口与反渗透净水机(3-8)的浓水出水口相连。
2.按照权利要求1所述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:还包括上位计算机(6)、用于对疏干水慢速脱碳处理系统(1)进行自动控制的慢速脱碳控制系统、用于对锅炉排污水循环利用系统(3)进行自动控制的锅炉排污水循环利用控制系统和用于对清水利用系统(4)进行自动控制的清水利用控制系统,所述慢速脱碳控制系统包括第一PLC模块(7-1)以及与第一PLC模块(7-1)相接的第一RS-485通信模块(7-2)和第一人接交互模块(7-3),所述疏干水池(1-1)内设置有用于对疏干水池(1-1)内的井下疏干水水位进行实时检测的疏干水池水位传感器(7-4),所述第一疏干水输送管道(1-7)上设置有用于对第一疏干水输送管道(1-7)内的水流量进行实时检测的流量计(7-5),所述疏干水池水位传感器(7-4)和流量计(7-5)均与所述第一PLC模块(7-1)的输入端相接,所述疏干水泵(1-6)和提升泵(1-8)均与所述第一PLC模块(7-1)的输出端相接;所述锅炉排污水循环利用控制系统包括第二PLC模块(8-1)以及与第二PLC模块(8-1)相接的第二RS-485通信模块(8-2)和第二人接交互模块(8-3),所述锅炉给水泵(3-4)、盘式过滤机给水泵(3-12)、第一清水泵(3-10)、保安过滤器给水泵(3-15)、盐酸计量泵(3-16)、还原剂计量泵(3-18)、阻垢剂计量泵(3-20)和高压泵(3-23)均与所述第二PLC模块(8-1)的输出端相接;所述清水利用控制系统包括第三PLC模块(9-1)以及与第三PLC模块(9-1)相接的第三RS-485通信模块(9-2)和第三人接交互模块(9-3),所述清水池(4-1)内设置有用于对清水池(4-1)内的水位进行实时检测的清水池水位传感器(9-4),所述一期冷却塔(4-2)内设置有用于对一期冷却塔(4-2)内的水位进行实时检测的一期冷却塔水位传感器(9-5),所述二期冷却塔(4-3)内设置有用于对二期冷却塔(4-3)内的水位进行实时检测的二期冷却塔水位传感器(9-6),所述清水池水位传感器(9-4)、一期冷却塔水位传感器(9-5)和二期冷却塔水位传感器(9-6)均与所述第三PLC模块(9-1)的输入端相接,所述第二清水泵(4-5)、第三清水泵(4-7)、一期冷却塔补水电动阀(4-9)、二期冷却塔补水电动阀(4-11)、一期冷却塔排污电动阀(4-13)和二期冷却塔排污电动阀(4-15)均与所述第三PLC模块(9-1)的输出端相接;所述第一RS-485通信模块(7-2)、第二RS-485通信模块(8-2)和第三RS-485通信模块(9-2)均通过RS-485总线与所述上位计算机(6)相接。
3.按照权利要求2所述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述疏干水慢速脱碳处理系统(1)还包括用于对慢速脱碳处理装置(1-2)产生的清水进行二次处理的中间水池(1-13)和用于对中间水池(1-13)处理后的水进行过滤的无阀滤池(1-14),所述中间水池(1-13)的进水口与所述慢速脱碳处理装置(1-2)的清水出水口相连,所述中间水池(1-13)上连接有用于往中间水池(1-13)内加入浓硫酸的浓硫酸加药装置(1-15),所述中间水池(1-13)内设置有用于对中间水池(1-13)内的清水PH值进行检测的第一PH计(7-6),所述无阀滤池(1-14)的进水口通过中间水输送管道(1-17)和设置在中间水输送管道(1-17)上的中间水泵(1-18)与所述中间水池(1-13)的出水口相连,所述集水池(3-1)的第一进水口通过第一清水输送管道(3-9)和设置在第一清水输送管道(3-9)上的第一清水泵(3-10)与所述无阀滤池(1-14)的出水口相连,所述清水池(4-1)的第一进水口通过第二清水输送管道(4-4)和设置在第二清水输送管道(4-4)上的第二清水泵(4-5)与所述无阀滤池(1-14)的出水口相连;所述第一PH计(7-6)与所述第一PLC模块(7-1)的输入端相接,所述浓硫酸加药装置(1-15)和中间水泵(1-18)均与所述第一PLC模块(7-1)的输出端相接。
4.按照权利要求2所述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述慢速脱碳处理装置(1-2)包括凝聚池(1-21)、絮凝池(1-22)和沉淀池(1-23),所述凝聚池(1-21)的上部侧壁上设置有凝聚池进水口(1-211),所述凝聚池(1-21)的底部设置有凝聚池出水口(1-212),所述絮凝池(1-22)的底部设置有絮凝池进水口(1-221),所述絮凝池进水口(1-221)通过第二疏干水输送管道(1-24)与所述凝聚池出水口(1-212)相连,所述沉淀池(1-23)与絮凝池(1-22)一体设置且通过隔板相分隔,所述凝聚池(1-21)上连接有用于往凝聚池(1-21)内加入凝聚剂的凝聚剂加药装置(1-213),所述凝聚池(1-21)的顶部设置有伸入所述凝聚池(1-21)内且用于对加入所述凝聚池(1-21)内的凝聚剂进行搅拌的凝聚剂搅拌器(1-26),所述絮凝池(1-22)上连接有用于往絮凝池(1-22)内加入助凝剂的助凝剂加药装置(1-222),所述絮凝池(1-22)的顶部设置有伸入所述絮凝池(1-22)内且用于对加入所述絮凝池(1-22)内的助凝剂进行搅拌的助凝剂搅拌器(1-27),所述絮凝池(1-22)内设置有第二PH计(7-10),所述沉淀池(1-23)的上部侧壁上设置有清水出水口(1-231),所述沉淀池(1-23)的底部设置有污泥排放口(1-232),所述沉淀池(1-23)上连接有用于往沉淀池(1-23)内加入石灰乳的石灰乳加药装置(1-233),所述沉淀池(1-23)的顶部设置有伸入所述沉淀池(1-23)内的沉淀物搅拌器(1-28),所述沉淀池(1-23)内上部设置有位于所述沉淀池(1-23)内的斜管沉降器(1-29);所述隔板的数量为三块且分别为左上隔板(1-251)、下隔板(1-252)和右上隔板(1-253),所述左上隔板(1-251)和右上隔板(1-253)均悬挂设置在所述絮凝池(1-22)的上部,所述下隔板(1-252)设置在所述左上隔板(1-251)与右上隔板(1-253)之间且设置在所述絮凝池(1-22)的下部,所述左上隔板(1-251)、下隔板(1-252)和右上隔板(1-253)相互配合形成了“S”形的水流通道;所述第二PH计(7-10)与所述第一PLC模块(7-1)的输入端相接,所述凝聚剂加药装置(1-213)、助凝剂加药装置(1-222)和石灰乳加药装置(1-233)均与所述第一PLC模块(7-1)的输出端相接,所述第一PLC模块(7-1)的输出端还接有用于对凝聚剂搅拌器(1-26)进行变频控制的第一变频器(7-7)、用于对助凝剂搅拌器(1-27)进行变频控制的第二变频器(7-8)和用于对沉淀物搅拌器(1-28)进行变频控制的第三变频器(7-9),所述凝聚剂搅拌器(1-26)与所述第一变频器(7-7)的输出端相接,所述助凝剂搅拌器(1-27)与所述第二变频器(7-8)的输出端相接,所述沉淀物搅拌器(1-28)与所述第三变频器(7-9)的输出端相接。
5.按照权利要求1或2所述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述煤泥处理系统(2-1)包括用于将板框压滤机(1-3)产生的渣泥拌和到煤泥中产生渣泥煤泥混合物并对渣泥煤泥混合物进行破碎处理的煤泥搓和机(2-11)、与煤泥搓和机(2-11)相连且用于筛分渣泥煤泥混合物的煤泥筛分机(2-12)和与煤泥筛分机(2-12)相连且用于制浆的均浆仓(2-13),所述锅炉(2-2)的煤泥入口通过煤泥输送管道(2-4)和连接在煤泥输送管道(2-4)上的煤泥输送泵(2-5)与均浆仓(2-13)的煤泥出口相连。
6.按照权利要求1或2所述的井下疏干水及电厂废水循环处理利用零排放系统,其特征在于:所述锅炉(2-2)为发电厂用循环流化床锅炉(2-2)。
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