CN207142894U - 用于煤矿矿井水处理的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于煤矿矿井水处理的系统，包括：第一PAC搅拌池，用于对加有PAC药剂的煤矿矿井水进行搅拌，以便混凝；第二PAC搅拌池，用于接收PAM药剂和所述第一PAC搅拌池的溢流并搅拌以便絮凝；PAM搅拌池，用于接收PAM药剂和所述第二PAC搅拌池的底流并搅拌以进一步絮凝；沉淀池，用于接收所述PAM搅拌池的溢流并沉降，得到位于上层的清液和位于下层的沉淀物；清水池，用于接收来自所述沉淀池的清液。本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，可减少处理环节，提高处理效果，降低运行成本。

Description

用于煤矿矿井水处理的系统

技术领域

本实用新型属于水处理领域，特别是用于煤矿矿井水处理的系统。

背景技术

煤炭基地一般设置有生产矿井，年矿井水产生量巨大，以宁煤集团公司为例，年矿井水产生量达到4696万吨，而且都属于高硬度、低碱度、pH值在8左右的高矿化度矿井水，因此高矿化度水资源特别丰富。目前国家和地方的环保政策和环评批复中要求，矿井水必须全部利用，不外排，也就是每个煤矿都必须建设矿井水处理厂，对高矿化度矿井水进行软化处理后予以全部综合利用。目前采用的矿井水预处理工艺(比如宁煤集团公司)为：井下来水-预沉调节池-提升泵-PAC搅拌池-PAM搅拌池(3)-熟化池-沉淀池(4)-排放或进入深度处理单元(即软化处理单元)。该预处理工艺流程长、环节多、运行管理难度大、运行费用高。且由于煤矿井下排水泵的数量是依据矿井涌水量来确定，为避峰填谷，矿井水预处理多在夜间运行，导致夜间处理能力不足的问题，而目前所用的预沉调节池由于清泥困难，基本失去了预沉功能，只具调节作用，对后续的处理不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于煤矿矿井水处理的系统，该系统可减少处理环节，提高处理效果，降低运行成本。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于煤矿矿井水处理的系统，包括：

第一PAC搅拌池，用于对加有PAC药剂的煤矿矿井水进行搅拌，以便混凝；

第二PAC搅拌池，用于接收PAM药剂和所述第一PAC搅拌池的溢流并搅拌以便絮凝；

PAM搅拌池，用于接收PAM药剂和所述第二PAC搅拌池的底流并搅拌以进一步絮凝；

沉淀池，用于接收所述PAM搅拌池的溢流并沉降，得到位于上层的清液和位于下层的沉淀物；

清水池，用于接收来自所述沉淀池的清液。

优选地，所述系统还包括PAM加药罐；自所述PAM加药罐至所述第二PAC搅拌池设置有第一加药管线，用于向所述第一PAC搅拌池提供PAM药剂；自所述PAM加药罐至所述PAM搅拌池设置有第二加药管线，用于向所述PAM搅拌池提供PAM药剂。

优选地，所述第一加药管线的出药端固定于所述第二PAC搅拌池的底流口上方。

优选地，所述第二加药管线的出药端固定于所述PAM搅拌池的3/8～5/8高度位置处，优选2/5～3/5高度位置处。

优选地，所述系统还包括PAC加药罐，用于向所述第一PAC搅拌池的进水中提供PAC药剂。

优选地，所述沉淀池包括池体和下端的池底；所述池体上设有清液出口，所述池体内设有斜管结构，所述斜管结构包括多根平行且紧密设置的斜管，所述斜管以上端远离所述清液出口的方式倾斜且与竖直方向的夹角为50～70°，优选55～65°；所述斜管结构在所述池体内的位置配置为使至少部分所述清液在经所述清液出口流出之前流经所述斜管结构的斜管。

优选地，所述池底设置有排泥管，用于将所述沉淀池的沉淀物排出。

优选地，所述池体为筒形结构，所述池底为由上至下直径逐渐缩小的锥形结构。

优选地，所述系统还包括井下排水泵和排水管，所述井下排水泵用于抽取井下的煤矿矿井水，所述排水管的一端连接至所述井下排水泵的出口，另一端连接至所述第一PAC搅拌池的进水管。

本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，是将PAM药剂进行两点加药，能够直接对煤矿矿井水进行充分的混凝和絮凝反应，从而沉降除去煤矿矿井水中的悬浮物和色度，且去除效率高、去除效果好，出水质量高；且省去了预沉调节池和熟化池的处理环节，提高处理效果，运行成本低。

附图说明

图1是本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统在一种实施方式中的流程图；

图2是本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统在另一种实施方式中的示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型的技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本实用新型的内容，并不用于限制本实用新型的保护范围。应用本实用新型的构思对本实用新型进行的简单改变都在本实用新型要求保护的范围内。

如图1所示，本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，包括：

第一PAC搅拌池1，用于对加有PAC药剂的煤矿矿井水进行搅拌，以便混凝；PAC药剂是指混凝剂聚合氯化铝，PAC药剂能够与煤矿矿井水中的悬浮物发生混凝反应，从而使煤矿矿井水中的悬浮物混凝，得到混凝物；

第二PAC搅拌池2，用于接收PAM药剂和所述第一PAC搅拌池1的溢流并搅拌以便絮凝；PAM药剂是指絮凝剂聚丙烯酰胺，PAM药剂能够与所述第一PAC搅拌池1的溢流中的混凝物及残余的悬浮物发生絮凝反应，得到絮凝物；所述第一PAC搅拌池1的溢流是指在搅拌情况下(所述第一PAC搅拌池1内的水体是均匀的)从第一PAC搅拌池1的上部溢流出去的水，水中含有混凝物和残余的悬浮物；

PAM搅拌池3，用于接收PAM药剂和所述第二PAC搅拌池2的底流并搅拌以进一步絮凝；在PAM搅拌池3中加入PAM药剂能够对所述PAM搅拌池3中的絮凝物及残余的悬浮物进一步发生絮凝反应；所述第二PAC搅拌池2的底流是指在搅拌情况下从所述第二PAC搅拌池2的底部或下侧输出的水；

沉淀池4，用于接收所述PAM搅拌池3的溢流并沉降，得到位于上层的清液和位于下层的沉淀物；其中，沉淀物即是由悬浮物生成的混凝物和絮凝物经沉降得到的；所述PAM搅拌池3的溢流是指在搅拌情况下(所述PAM搅拌池3内的水体是均匀的)从所述PAM搅拌池3的上部溢流出去的水，水中含有混凝物和残余的悬浮物等不溶物；

清水池5，用于接收来自所述沉淀池4的清液。

本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，是将PAM药剂进行两点加药，能够对煤矿矿井水进行充分的混凝和絮凝反应，从而沉降除去煤矿矿井水中的悬浮物和色度，且去除效率高、去除效果好，出水质量高；而煤矿矿井水中的COD污染物和石油类污染物也会因为吸附在沉淀物上而一并去除；且省去了预沉调节池和熟化池的处理环节，提高处理效果，运行成本低；各个池子之间的进出水位置设置有利于增加搅拌时间，从而进一步提高混凝和絮凝时间，保证混凝和絮凝效果。

本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统中各装置的主体材质可选用范围大。比如混凝土加防腐材质，使用年限50年，大大减少日常的维护费用和设施更新的投资，增加极小投资就可适当放大各搅拌池的容量，保障非正常状况下设施的处理效果。也可适用碳钢加防腐、玻璃钢等。

在一种实施方式中，所述系统还包括PAC加药罐6，用于向所述第一PAC搅拌池1的进水中提供PAC药剂，从而使得煤矿矿井水中的悬浮物发生混凝反应。PAC药剂可加入所述第一PAC搅拌池1的进水管道中，也可直接加入所述第一PAC搅拌池1中。

在一种实施方式中，所述系统还包括PAM加药罐7；自所述PAM加药罐7至所述第二PAC搅拌池2设置有第一加药管线71，用于向所述第一PAC搅拌池1提供PAM药剂；自所述PAM加药罐7至所述PAM搅拌池3设置有第二加药管线72，用于向所述PAM搅拌池3提供PAM药剂。这种设置可方便向所述第二PAC搅拌池2和所述PAM搅拌池3中分别添加PAM药剂。本领域技术人员可以理解，第一加药管线71和第二加药管线72上可设置有阀门和流量计，以方便控制PAM药剂的加入量。

在一种实施方式中，所述第一加药管线71的出药端固定于所述第二PAC搅拌池2的底流口上方，从而一方面保证对煤矿矿井水中添加PAC药剂后的充分混凝反应，另一方面使得PAM药剂与煤矿矿井水中的悬浮物和混凝物发生第一次的絮凝反应，使得PAM药剂对煤矿矿井水中的悬浮物和混凝物的絮凝反应分两次进行，有利于其充分絮凝，从而有利于后续过程中尽可能完全地除去悬浮物及色度。

在一种实施方式中，所述第二加药管线72的出药端固定于所述PAM搅拌池3的3/8～5/8高度位置处，优选2/5～3/5高度位置处，比如1/2高度处，以利于第二次絮凝反应的充分进行。

在一种实施方式中，所述沉淀池4包括池体41和下端的池底42；所述池体41上设有清液出口，所述池体41内设有斜管结构411，所述斜管结构411包括多根平行且紧密设置的斜管，所述斜管以上端远离所述清液出口的方式倾斜且与竖直方向的夹角为50～70°，优选55～65°，比如60°；所述斜管结构411在所述池体41内的位置配置为使至少部分所述清液在经所述清液出口流出之前流经所述斜管结构411的斜管。比如，斜管结构411的多根斜管按照上述的倾斜方式铺满所述沉淀池4出水端的池面。

斜管结构411的设置，使得沉淀池4内的清液从清液出口输出时，首先经过斜管结构411的斜管，当水中的不溶物(包括混凝物、絮凝物和残余的悬浮物)碰到斜管内壁时会沉降，从而提高沉降效果，减少沉淀池4的出水中的不溶物，提高沉淀池4的出水质量，从而提高对煤矿矿井水中悬浮物和色度的去除效果。

色度是水质的外观指标，水的色度与水中的悬浮物有关，去除水中的悬浮物相应地也可以去除水的色度。

在一种实施方式中，所述池底42设置有排泥管8，用于将所述沉淀池4的沉淀物排出。

在一种实施方式中，所述池体41为筒形结构，所述池底42为由上至下直径逐渐缩小的锥形结构，从而有利于不溶物的沉降，提高沉降效果。

在一种实施方式中，所述系统还包括井下排水泵和排水管(图中未示出)，所述井下排水泵用于抽取井下的煤矿矿井水，所述排水管的一端连接至所述井下排水泵的出口，另一端连接至所述第一PAC搅拌池1的进水管。

在一种实施方式中，如图1所示，第一PAC搅拌池1和第二PAC搅拌池2是通过在一个大池子中沿水流方向设置1个与水流方向垂直的隔板得到，第二PAC搅拌池2、PAM搅拌池3、沉淀池4和清水池5依次经管线相连接。

在另一种实施方式中，如图2所示，第一PAC搅拌池1、第二PAC搅拌池2、PAM搅拌池3、沉淀池4和清水池5是通过在一个大池子中沿水流方向间隔设置4个与水流方向垂直的隔板得到。这种设置方式使系统中各部分结构的设置较紧凑，有利于节省系统的占地面积。

本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，运行过程如图1所示，

在搅拌情况下，利用所述第一PAC搅拌池1接收煤矿矿井水和来自所述PAC加药罐6的PAC药剂，以使煤矿矿井水中的悬浮物发生混凝反应；

在搅拌情况下，利用第二PAC搅拌池2接收所述第一PAC搅拌池1的溢流，并经第一加药管线71接收来自所述PAM加药罐7的PAM药剂，以发生絮凝反应，使水中的悬浮物和混凝物进一步絮凝；

在搅拌情况下，利用PAM搅拌池3接收所述第二PAC搅拌池2的底流，并经第二加药管线72接收来自所述PAM加药罐7的PAM药剂，以进一步絮凝；

利用沉淀池4接收所述PAM搅拌池3的溢流并沉降，得到位于上层的清液和位于下层的沉淀物；其中清液先经过斜管结构411阻挡其中残余的不溶物后，再输出；

利用清水池5接收来自所述沉淀池4的清液。

本实用新型的用于煤矿矿井水处理的系统，具有以下优势：

1、降低生产投资：减少了预沉调节池的建设投资，过滤器、提升泵的投资，相对于已有处理站可减少投资1092万元。

2、降低了运行费用和管理难度：去掉了矿井水从预沉调节池向处理装置二次提升泵的电耗，以及购买海砂的费用，减少了管理环节、减少了管理人员，减少维护费用等，相对于已有处理站电费可减少200多万元，运行人员也可减少一半。

3、创新了工艺流程：在混凝、絮凝沉淀的理论基础上，抛弃了传统的混凝、絮凝工艺在混匀和工艺流程上的做法，对煤矿矿井水处理工艺中混凝、絮凝和加药进行了重新构思和设计，增加了PAM两点加药的设施，颠覆了传统繁杂的工艺设计。

4、适用性强：投资和运行费用大幅度减少，更具使用价值。

5、针对性强：充分依据煤矿矿井水的特点，完全适用于煤矿矿井水去除悬浮物、色度、COD、石油类等处理的需要。如果需要软化处理只需增加过滤即可。

6、减少药剂使用成本：由于实现了分2点加PAM，反应较充分，因此在同等出水水质的情况下，净水药剂PAC和PAM的用量极大地减少。

Claims (9)

1.一种用于煤矿矿井水处理的系统，其特征在于，包括：

第一PAC搅拌池(1)，用于对加有PAC药剂的煤矿矿井水进行搅拌，以便混凝；

第二PAC搅拌池(2)，用于接收PAM药剂和所述第一PAC搅拌池(1)的溢流并搅拌以便絮凝；

PAM搅拌池(3)，用于接收PAM药剂和所述第二PAC搅拌池(2)的底流并搅拌以进一步絮凝；

沉淀池(4)，用于接收所述PAM搅拌池(3)的溢流并沉降，得到位于上层的清液和位于下层的沉淀物；

清水池(5)，用于接收来自所述沉淀池(4)的清液。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括PAM加药罐(7)；自所述PAM加药罐(7)至所述第二PAC搅拌池(2)设置有第一加药管线(71)，用于向所述第一PAC搅拌池(1)提供PAM药剂；自所述PAM加药罐(7)至所述PAM搅拌池(3)设置有第二加药管线(72)，用于向所述PAM搅拌池(3)提供PAM药剂。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一加药管线(71)的出药端固定于所述第二PAC搅拌池(2)的底流口上方。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二加药管线(72)的出药端固定于所述PAM搅拌池(3)的3/8～5/8高度位置处。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括PAC加药罐(6)，用于向所述第一PAC搅拌池(1)的进水中提供PAC药剂。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述沉淀池(4)包括池体(41)和下端的池底(42)；所述池体(41)上设有清液出口，所述池体(41)内设有斜管结构(411)，所述斜管结构(411)包括多根平行且紧密设置的斜管，所述斜管以上端远离所述清液出口的方式倾斜且与竖直方向的夹角为50～70°；所述斜管结构(411)在所述池体(41)内的位置配置为使至少部分所述清液在经所述清液出口流出之前流经所述斜管结构(411)的斜管。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述池底(42)设置有排泥管(8)，用于将所述沉淀池(4)的沉淀物排出。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，所述池体(41)为筒形结构，所述池底(42)为由上至下直径逐渐缩小的锥形结构。

9.根据权利要求1-4或6-7中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括井下排水泵和排水管，所述井下排水泵用于抽取井下的煤矿矿井水，所述排水管的一端连接至所述井下排水泵的出口，另一端连接至所述第一PAC搅拌池(1)的进水管。